- 离心现象
- 共115题
做匀速圆周运动的物体,在合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,物体将做_______ 运动。
正确答案
离心
宇宙飞船中的宇航员需要在航天之前进行多种训练,其中图5-7-6是离心试验器的原理图.可以用此试验研究过荷对人体的影响,测量人体的抗荷能力.离心试验器转动时,被测者做匀速圆周运动.现观测到图中的直线AB(线AB与舱底垂直)与水平杆成30°角,则被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍?
图5-7-6
正确答案
人对座位的压力是其重力的2倍.
离心试验器中的人受重力和弹力的作用,两个力的合力(或弹力沿水平方向的分力)提供人随离心器做圆周运动的向心力.人体受力分析如图5-7-7所示.
图5-7-7
在竖直方向上FNsin30°=mg,
在水平方向上FNcOs30°=mRω2,
由以上两式可得FN=2mg.
由牛顿第三定律可知,人对座位的压力是其重力的2倍.
有一水平转台,在离转轴20 cm处放一物体,当转速超过300 r/min时,物体就不能和转台保持相对静止.要使转速达到500 r/min时,物体仍能和转台保持相对静止而不滑动,物体必须放在离转轴距离为多大的范围之内?
正确答案
r2≤7.2 cm
由μmg≥m(2πf1)2r1得:μg≥(2πf1)2r1,而μg≥(2πf2)2r2
f1= r/s="5" r/s,f2=
r/s=
r/s,将具体数据代入得:
r2≤7.2 cm.
如图5-7-12所示,一个小球在内壁光滑的圆锥筒内做水平面内的匀速圆周运动,圆锥固定不动,轴线垂直于水平面.当小球的速率为1 m/s时,求小球到锥顶水平面的高度.如果小球的速率增大,这个高度是增加还是减小?说明理由.(θ=30°,取g="10" m/s2)
图5-7-12
正确答案
="0.1" m,由上式可知随着v增大,h增加.
重力与支持力的合力提供向心力,作出力的合成示意图,依据牛顿第二定律与几何知识即可求取高度h.对球受力分析,由牛顿第二定律和向心力公式,有,而
,故
,
="0.1" m,由上式可知随着v增大,h增加.
利用_______
的机械叫做离心机械。
正确答案
离心运动
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