- 向心力
- 共7577题
一汽车通过拱形桥顶点时的速度为10m/s,车对桥顶的压力为车重的,如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速至少为( )
正确答案
解析
解:车对桥顶的压力为车重的时
mg-mg=m
解得
R==
=40m
车在桥顶对桥面没有压力时
mg=m
解得
v1==
=20m/s
故选B.
如图所示,小球在外力作用下从C点由静止开始做匀加速直线运动,到达A点时,撤去外力,小球冲上竖直平面内半径为R的光滑圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点B,到达最高点B后抛出,最后落在原来的出发点C.
(忽略空气阻力)试求:
(1)小球到达B点时的速度
(2)A、C之间的距离.
正确答案
解:(1)当小球刚好能通过最高点时,小球与轨道之间无作用力,此时有:
得:
(2)根据平抛运动的规律,
竖直方向为:
水平方向为:XAC=vBt
联立得:xAC=2R
答:(1)小球到达B点时的速度为;
(2)A、C之间的距离为2R.
解析
解:(1)当小球刚好能通过最高点时,小球与轨道之间无作用力,此时有:
得:
(2)根据平抛运动的规律,
竖直方向为:
水平方向为:XAC=vBt
联立得:xAC=2R
答:(1)小球到达B点时的速度为;
(2)A、C之间的距离为2R.
如图所示,一球质量为m,用长为L的细线悬挂于O点,在O点正下方
处钉有一根长钉,把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放,当悬线碰到钉子瞬间下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放,当悬线碰到钉子的前后瞬间,由于重力与拉力都与速度垂直,所以小球的线速度大小不变.故A错误.
B、根据向心加速度公式a=得,线速度大小不变,半径变小,则向心加速度变大.故B正确.
C、根据v=rω,知线速度大小不变,半径变小,则角速度增大.故C正确.
D、根据牛顿第二定律得,T-mg=得,T=mg+m
.半径变小,则拉力变大.故D正确.
故选:BCD.
如图,在“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”实验中,细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定在铁架台上.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时正好位于圆心.用手带动钢球,设法使它沿纸上的某个圆做圆周运动(钢球恰不触及纸面).
(1)在该实验中,利用公式Fn=计算钢球所受的向心力,可以用秒表测量钢球运动n圈所用的时间t,通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的______(用物理量符号表示),再用天平测出钢球的质量m.即可利用公式计算出向心力.
(2)求小球受到的合力.结合上一问的测量,只要再测出悬点与小球间的竖直高度h,分析计算合力F=______(用你所测物理量符号表示).
(3)若Fn与F在误差范围相等,便粗略验证了向心力表达式正确性.
正确答案
解:(1)根据线速度公式v=可知,要求解速度,可以用秒表测量钢球运动n圈的时间t,求出周期T,用刻度尺量出半径r;
(2)对小球受力分析如图所示,则有:.
故答案为:(1)r,(2).
解析
解:(1)根据线速度公式v=可知,要求解速度,可以用秒表测量钢球运动n圈的时间t,求出周期T,用刻度尺量出半径r;
(2)对小球受力分析如图所示,则有:.
故答案为:(1)r,(2).
如图所示,A、B两个物体质量均为m,由轻杆相连并可绕光滑水平轴O自由转动,AO=L,BO=2L,使杆由水平位置静止释放,当B转至O点正下方时,速度为______,它对细杆的拉力为______.
正确答案
1.8mg
解析
解:对A、B两球组成的系统应用机械能守恒定律得:
mg2L-mgL=mvA2+
mvB2…①
因A、B两球用轻杆相连,故两球转动的角速度相等,即:
=
…②
设B球运动到最低点时细杆对小球的拉力为T,由牛顿第二定律得:
T-mg=m…③
解①②③得:vB=,T=1.8mg;
由牛顿第三定律知,B球对细杆的拉力大小等于1.8mg,方向竖直向下;
故答案为:,1.8mg.
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