- 向心力
- 共7577题
如图所示,质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动,滑到最低点时的速度为v,若物块滑到最低点时受到的摩擦力是Ff,则物块与碗的动摩擦因数为( )
正确答案
解析
解:在最低点根据牛顿第二定律得:
解得:N=.
而FN=N,则:Ff=μFN.
解得:μ=
故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
如图所示,在男女双人花样滑冰运动中,男运动员以自身为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动.若运动员的转速为30r/min,女运动员触地冰鞋的线速度为4.8m/s,求:
(1)女运动员做圆周运动的角速度;
(2)触地冰鞋做圆周运动的半径.
正确答案
解:(1)已知转动转速
n=30 r/min=0.5 r/s
由公式:ω=2π•n
解得:ω=πrad/s
(2)女运动员触地冰鞋的线速度为4.8m/s,
因为线速度v=ωr
解得:r==1.53 m
答:(1)女运动员做圆周运动的角速度为πrad/s;
(2)触地冰鞋做圆周运动的半径为1.53m.
解析
解:(1)已知转动转速
n=30 r/min=0.5 r/s
由公式:ω=2π•n
解得:ω=πrad/s
(2)女运动员触地冰鞋的线速度为4.8m/s,
因为线速度v=ωr
解得:r==1.53 m
答:(1)女运动员做圆周运动的角速度为πrad/s;
(2)触地冰鞋做圆周运动的半径为1.53m.
有同学想通过实验来体验向心力公式,设计的实验方案如下:如图所示,线的一端系一个重物,手执线的另一端,使重物在光滑水平桌面上做匀速圆周运动.当转速相同(可从喊1、2、3、4…的节奏相同加以控制)时,根据你所学的知识,你认为线长易断,还是线短易断?______(填“长”或“短”).
如果重物运动时细线被桌上的一个针子挡住,随后重物以不变的速率在细线的牵引下绕钉子做圆周运动.细线碰钉子时,是钉子离重物越远线易断,还是离重物越近线易断?______(填“远”或“近”).
正确答案
长
近
解析
解:重物的转速相同,则角速度相同,根据F=mrω2知,绳子越长,拉力越大,绳越容易断.
细线碰钉子前后瞬间,线速度大小不变,根据F=知,绳子越短,即钉子力重物越近,拉力越大,绳越容易断.
故答案为:长,近
一细绳穿过一光滑、不动的细管,两端分别栓着质量为m和M的小球A和B.当小球A绕着中心轴匀速转动时,A球摆开某一角度,此时A球到上管口的绳长为L,如图所示.细管的半径可以忽略.则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对A球进行受力分析由绳的拉力及小球重力的合力充当向心力,故A错误;
B、设连接A球细绳与竖直方向的夹角为α,Mgcosα=mg,,可解:
,故B错误;
CD、A球角速度增大稳定后B球仍静止,设此时连接A球的细绳与竖直方向夹角为β,对A球受力分析可得:Tcosβ=mg,其中:T=Mg,可得α=β细绳与竖直方向夹角不变,故A球的向心力大小不变,向心加速度大小不变,由mgtanα=mω2r可得角速度增大,轨道半径减小即L减小B球下降,故C正确、D错误.
故选:C.
线的一端系一个重物,手执线的另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动,当转速相同时,______容易断(填“线长”或“线短”);如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住,随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动,系线碰钉子时钉子离重物______容易断.(填“越远”或“越近”);在匀速圆周运动中,下面不变的物理量有______、______.(选填“向心加速度”、“线速度”、“角速度”、“向心力”、“周期”)
正确答案
线长
越近
角速度
周期
解析
解:物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,绳的拉力作为向心力.设绳的拉力大小为F.
当转速相同时,有:F=m(2πn)2L,L越大,F越大,绳子越容易断;所以线长容易断.
系线碰钉子时重物的线速度大小不变,由F=m得知,r越小,即钉子离重物越近,F越大,绳子越容易断;
在匀速圆周运动中,向心加速度方向始终指向圆心,方向时刻在改变,所以向心加速度是变化的.线速度沿圆周的切线方向,方向时刻在改变,所以线速度是变化的
不变的物理量有:角速度、周期.
故答案为:线长;越近;角速度;周期
扫码查看完整答案与解析