- 向心力
- 共7577题
某城市规定,汽车在市区内行驶的速度不得超过54km/h,一次一辆快速行驶的卡车紧急刹车后,量得路面上车痕长x=22m已知卡车紧急刹车时加速度大小为6m/s2.刹车过程卡车做匀减速直线运动,请你判断该卡车是否违章?
正确答案
解:卡车刹车过程做匀减速直线运动,设刚刹车时汽车的速度为v0.
根据-v02=2ax得:v0==
m/s≈16.2m/s=58.3km/h>54km/h,所以该汽车超速违章.
答:该卡车违章.
解析
解:卡车刹车过程做匀减速直线运动,设刚刹车时汽车的速度为v0.
根据-v02=2ax得:v0==
m/s≈16.2m/s=58.3km/h>54km/h,所以该汽车超速违章.
答:该卡车违章.
如图所示,一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块,木块M放在圆盘的边缘处,木块N放在离圆心
r处,木块M和N质量之比为1:3,且与圆盘摩擦因数相等,它们都随圆盘一起做匀速圆周运动.下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物块与圆盘一起运动,角速度相等,半径不同,则线速度不等,故A错误;
B、摩擦力提供向心力:f=mω2r,
木块M和N质量之比为1:3,半径之比3:1,可见摩擦力相等,故B错误;
C、向心加速度a=ω2r,ω相同,则向心加速度之比等于半径之比,M的向心加速度是N的3倍,C正确;
D、由前面分析知二者所受的摩擦力一直相等,但M的质量小,故M最先达到最大静摩擦力,相对于圆盘先发生相对运动,故D错误;
故选:C
如图所示,质量为m的小球沿竖直平面内的圆管轨道运动,小球的直径略小于圆管的直径.已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg,则小球以速度为
通过圆管的最高点时:其中正确的是( )
①小球对圆管的内壁有压力②小球对圆管的外壁有压力③小球对圆管压力大小等于④小球对圆管的压力大小等于
.
正确答案
解析
解:以小球为研究对象,小球以速度v通过最高点时,根据牛顿第二定律得
mg+N=m ①
由题有:N=mg,
则得 2mg=m ②
当小球以速度通过圆管的最高点,根据牛顿第二定律得:
mg+N′=m ③
由②③解得:N=-mg,负号表示圆管对小球的作用力向上,则小球对圆管的内壁压力等于
mg,故A正确.
故选:A.
如图所示,小球A质量为m.固定在长为L的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动.如果小球经过最高位置时,杆对球的作用力为拉力,且拉力大小等于小球的重力.求
(1)小球经过最高点时的速度大小.
(2)当小球经过最低点时速度为,杆对球的作用力的大小.
正确答案
解:(1)最高点时,杆对小球的拉力向下,设球的速度为 v1,
由牛顿第二定律有:得:
(2)当经过最低点时,则向心加速度
又由牛顿第二定律有:,
解得F=7mg.
答:(1)小球经过最高点时的速度大小为.
(2)杆对球的作用力的大小为7mg.
解析
解:(1)最高点时,杆对小球的拉力向下,设球的速度为 v1,
由牛顿第二定律有:得:
(2)当经过最低点时,则向心加速度
又由牛顿第二定律有:,
解得F=7mg.
答:(1)小球经过最高点时的速度大小为.
(2)杆对球的作用力的大小为7mg.
一辆汽车质量m=2.0×103kg,在水平公路上行驶,经过半径r=50m的弯路时,如果汽车速度v=72km/h,这辆汽车会不会发生事故?已知轮胎与路面间的最大静摩擦力fm=1.4×104N.
正确答案
解:汽车转弯的速度为:v=72km/h=20m/s
汽车转弯时做圆周运动,所需要的向心力为:Fn=m=2.0×103×
N=1.6×104N
而汽车所受的最大静摩擦力为fm=1.4×104N,则Fn>fm,所以汽车会做离心运动,发生侧滑.
答:如果车速达到72km/h,这辆车会发生侧滑.
解析
解:汽车转弯的速度为:v=72km/h=20m/s
汽车转弯时做圆周运动,所需要的向心力为:Fn=m=2.0×103×
N=1.6×104N
而汽车所受的最大静摩擦力为fm=1.4×104N,则Fn>fm,所以汽车会做离心运动,发生侧滑.
答:如果车速达到72km/h,这辆车会发生侧滑.
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