向心力
共7577题

向心力
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题型：简答题

简答题

铁道部第五次进行铁路大提速后，京深线上长沙到广州依然未能实现第五次大提速．原因主要是此线上弯道太多，改造工程太大．铁路弯道的内侧铁轨往往不在同一平面上，质量为M的火车，以恒定的速率在水平面内沿一段半径为R的圆弧轨道转弯，如图所示，已知内外铁粉的倾角为α

（1）列车的速率v0为多大时，才能使车轮对铁轨的侧压力正好为零？

（2）如果不改变内外轨间的倾角α而强行提速，车轮将对铁道的______轨产生侧向挤压而造成事故．

正确答案

解：（1）列车受力如图所示，根据牛顿第二定律得

mgtanα=

解得 v0=

（2）若不改变内外轨间的倾角a而强行提速，列车所需要的向心力就大，重力与支持力的合力不够提供，则外侧铁轨对车轮

将有侧向压力，则车轮将对铁道的外轨产生侧向挤压而造成事故．

答：

（1）列车的速率v0为时，才能使车轮对铁轨的侧压力正好为零．

（2）如果不改变内外轨间的倾角a而强行提速，车轮将对铁道的外轨产生侧向挤压而造成事故．

解析

解：（1）列车受力如图所示，根据牛顿第二定律得

mgtanα=

解得 v0=

（2）若不改变内外轨间的倾角a而强行提速，列车所需要的向心力就大，重力与支持力的合力不够提供，则外侧铁轨对车轮

将有侧向压力，则车轮将对铁道的外轨产生侧向挤压而造成事故．

答：

（1）列车的速率v0为时，才能使车轮对铁轨的侧压力正好为零．

（2）如果不改变内外轨间的倾角a而强行提速，车轮将对铁道的外轨产生侧向挤压而造成事故．

题型：单选题

单选题

用长为L的细绳拴着质量为M的小球在竖直平面内作圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A小球在圆周运动最高点时绳子的拉力一定不可能为零

B小球在圆周运动的最高点的速度一定是

C小球在圆周的最低点时拉力一定大于重力

D小球在圆周最高点所受的向心力一定是重力

正确答案

解析

解：A、在最高点，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，当小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，此时有：Mg=M，

解得：v=，当绳子拉力不为零时，速度不是，故ABD错误；

C、在最低点，有：F-Mg=M，则绳子的拉力F=Mg+M＞Mg，故C正确．

故选：C

题型：填空题

填空题

如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是______．

正确答案

解析

解：汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供，力图如图．

根据牛顿第二定律得：mgtanθ=m

解得：v=

故答案为：．

题型：单选题

单选题

一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零

B小球过最高点的最小速度是

C小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大

D小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小

正确答案

解析

解：A、当小球到达最高点弹力为零时，重力提供向心力，有mg=，解得v=，即当速度v=时，杆子所受的弹力为零．故A正确．

B、小球通过最高点的最小速度为零．故B错误．

C、小球在最高点，若，则有：，杆子的作用力随着速度的增大而减小，若v，则有：，杆子的作用力随着速度增大而增大．故C、D错误．

故选：A．

题型：单选题

单选题

火车在倾斜的轨道上转弯，弯道的倾角为θ，半径为R，则火车内、外轨都不受轮边缘挤压时的转弯速率是

（　　）

正确答案

解析

解：火车内、外轨都不受轮边缘挤压时转弯，完全由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，火车的受力图如图．

根据牛顿第二定律，得：

mgtanθ=m

解得：v=

故选：C

继续学习棒棒哒，已是最后一个知识点

已完结

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