- 向心力
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关于向心力的说法正确的有( )
正确答案
解析
解:A、做匀速圆周运动的物体,向心力总是指向圆心,故A正确.
B、C向心力的公式Fn=m=mω2r.故BC正确.
D、向心力能产生向心加速度,可以是一个力,也可以是几个力的合力,是根据力的效果来命名的;故D错误.
故选:ABC
如图所示,轻杆长为L,一端固定在水平轴上的O点,另一端固定一个小球(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为重力的加速度.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、最高点时,若小球速度为零,重力与支持力相等,则加速度为零;故A错误;
B、因最低点时,小球一定有向上的向心力;该力由拉力及重力的合力提供;故拉力一定向上;故B正确;
C、在速度由零增大到时,小球通过最高点时所受轻轩的作用力随速度的增大而减小;故C错误;
D、小球在最低点时,F-mg=m,故速度越大则拉力越大;故D错误;
故选:B.
一汽车通过拱形桥面时速度为8m/s,车对桥顶的压力为车重的四分之三;若该车通过桥顶时对桥面压力恰好为零,车速大小是______m/s.
正确答案
解:汽车在顶点受到的支持力为F=mg,汽车在最高点的向心力由重力和支持力提供.设桥的半径为R,则有:
mg-F=m
汽车在桥顶时恰好对桥面没有压力时,只有重力完全充当向心力:
mg=m
代入数据得:v0=16m/s
故答案为:16.
解析
解:汽车在顶点受到的支持力为F=mg,汽车在最高点的向心力由重力和支持力提供.设桥的半径为R,则有:
mg-F=m
汽车在桥顶时恰好对桥面没有压力时,只有重力完全充当向心力:
mg=m
代入数据得:v0=16m/s
故答案为:16.
在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ,已知摆球质量为m.
(1)画出摆球受力示意图;
(2)求小球做匀速圆周运动的周期T和绳子的拉力F.
正确答案
解:(1)小球受到重力和绳子的拉力,合力提供向心力,受力示意图,如图所示:
(2)小球所受重力和绳子的拉力的合力提供了向心力,有:
mgtanθ==
解得:T=2π;
绳子的拉力为F,则有:F=
答:(1)摆球受力示意图,如图所示;
(2)小球做匀速圆周运动的周期T为2π,绳子的拉力为
.
解析
解:(1)小球受到重力和绳子的拉力,合力提供向心力,受力示意图,如图所示:
(2)小球所受重力和绳子的拉力的合力提供了向心力,有:
mgtanθ==
解得:T=2π;
绳子的拉力为F,则有:F=
答:(1)摆球受力示意图,如图所示;
(2)小球做匀速圆周运动的周期T为2π,绳子的拉力为
.
在宽阔路面上,汽车和地面的滑动摩擦力和最大静摩擦力相等,都为F,汽车质量为M.汽车以速度V行驶,突然发现前面有一个深沟横在路面,如果汽车急刹车,则滑行S1=______;若司机急转弯,则前进S2=______可以避开深沟,所以司机应该选择______避开深沟.
正确答案
急刹车
解析
解:如果汽车急刹车,根据动能定理得
-FS1=0-,可得 S1=
若司机急转弯,由静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得
F=M
则得 S2=
由于S1<S2,所以司机应该选择急刹车避开深沟.
故答案为:,
,急刹车.
(2015春•延安月考)如图所示,质量为m的小物体系在轻绳的一端,轻绳的另一端固定在转轴上.轻绳长度为L.现在使物体在光滑水平支持面上与圆盘相对静止地以角速度ω做匀速圆周运动.求:
(1)物体运动一周所用的时间T;
(2)绳子对物体的拉力.
正确答案
解:(1)物体作匀速圆周运动的角速度ω=
所以,
(2)绳子拉力F提供物体向心力,有 F=mLω2
答:(1)物体运动一周所用的时间为.
(2)绳子对物体的拉力为mLω2.
解析
解:(1)物体作匀速圆周运动的角速度ω=
所以,
(2)绳子拉力F提供物体向心力,有 F=mLω2
答:(1)物体运动一周所用的时间为.
(2)绳子对物体的拉力为mLω2.
(2015秋•淮安校级期末)如图所示,半径为R的洗衣筒,绕竖直中心轴OO′转动,小球皮块a靠在圆筒内壁上,随筒一起转动不下落,它与圆筒的动摩擦因数为μ.重力加速度为g,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、橡皮块随圆筒一起做圆周运动,受重力、弹力和静摩擦力作用,故A错误.
B、在竖直方向上,橡皮块所受的重力和静摩擦力平衡,故B错误.
C、在竖直方向上,有:mg=f,在水平方向上有:N=mRω2,又f=μN,解得最小角速度ω=,故C正确.
D、根据N=mRω2知,随着角速度增大,橡皮块所受的弹力增大,故D正确.
故选:CD.
汽车在动摩擦因数为μ的水平公路上转弯,已知公路的曲率半径为r,则汽车安全转弯允许的最大速度为______.
正确答案
解析
解:汽车转弯时,由静摩擦力f提供向心力,要不侧滑:f≤μmg
又因圆周运动有:f=m
得:v≤,则汽车速度不能超过
.
故答案为:.
如图所示,长度为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=2kg的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率为3m/s,g取10m/s2,则此时小球受到细杆的力为( )
正确答案
解析
解:在最高点,设杆子对小球的作用力向下,根据牛顿第二定律得:
mg+F=m
解得:F=2×-20=16N,方向向下,为拉力.
故选:A
地球可以看做一个巨大的拱形桥(如图所示),桥面的半径就是地球的半径(约为6400km).假如会出现这样的情况:当速度大到一定程度时,地面对车的支持力恰好为零,则此时汽车的速度约为______km/s.(g取10m/s2)
正确答案
8
解析
解:根据牛顿第二定律得,mg=m,解得v=
=8km/s
故答案为:8
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