- 向心力
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A、B两物体都做匀速圆周运动,A球的质量是B球质量的4倍,A球在半径为3cm的圆周上运动,B球在半径为6cm的圆周上运动,A球运行一周的时间是B球运行一周的时间的2倍,则A球与B球的向心力之比为______.
正确答案
1:2
解析
解:A、B两物体都做匀速圆周运动,已知质量之比:mA:mB=4:1,半径之比:rA:rB=3cm:6cm=1:2,周期之比:TA:TB=2:1,
根据向心力公式F=mr,代入解得,向心力之比为:FA:FB=1:2.
故答案为:1:2
如图所示,轻杆长为L一端固定在水平轴上的O点,另一端系一个小球(可视为质点).小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g为重力加速度.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、小球在最高点的最小速度可以为零,此时重力等于杆子的支持力.故A错误.
B、当小球速度为时,重力提供向心力,杆作用力为零,故B正确
C、杆子在最高点可以表现为拉力,也可以表现为支持力,当表现为支持力时,速度增大作用力越小,故C错误
D、杆子在最高点可以表现为拉力,也可以表现支持力,当表现为拉力时,速度增大作用力越大,故D错误
故选B
如图所示,一小球质量为m,用长为L的细线悬于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,当悬线碰到钉子的瞬时( )
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,线速度大小不变.故A错误.
B、根据牛顿第二定律得,T-mg=得,T=mg+
.半径变小,则拉力变大.故B正确.
C、根据a=得,线速度大小不变,半径变小,则向心加速度变大.故C正确.
D、根据v=rω,知线速度大小不变,半径变小,则角速度增大.故D正确.
故选BCD.
如图所示,一辆质量为4×103kg的汽车匀速经过一半径为40m的凸形桥.(g=10m/s2)
(1)若汽车经最高点时对桥的压力为零,求此时汽车的速度为多少?
(2)若汽车经最高点时对桥的压力等于它重力的一半,求此时汽车的速度为多少?
正确答案
解:(1)汽车经最高点时对桥的压力为零时,重力提供向心力,则有:
mg=m
解得:v=
(2)汽车经最高点时对桥的压力等于它重力的一半时,根据合外力提供向心力
mg-
解得:v′=10m/s
答:(1)若汽车经最高点时对桥的压力为零,此时汽车的速度为20m/s;
(2)若汽车经最高点时对桥的压力等于它重力的一半,此时汽车的速度为10m/s
解析
解:(1)汽车经最高点时对桥的压力为零时,重力提供向心力,则有:
mg=m
解得:v=
(2)汽车经最高点时对桥的压力等于它重力的一半时,根据合外力提供向心力
mg-
解得:v′=10m/s
答:(1)若汽车经最高点时对桥的压力为零,此时汽车的速度为20m/s;
(2)若汽车经最高点时对桥的压力等于它重力的一半,此时汽车的速度为10m/s
如图所示,用细绳拴着质量为m的物体,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、小球过最高点绳子的拉力为零时,速度最小,根据mg=m得,v=
,可知在最高点的最小速度为
.故A正确,B、C错误.
D、绳子只能表现为拉力,在最高点时,绳子的拉力不可能与重力方向相反.故D错误.
故选A.
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