- 圆周运动
- 共3703题
在如图所示的传动装置中,A点、B点在大齿轮的同一条半径上,
B点、C点分别在大齿轮、小齿轮的边缘.当大齿轮通过链条带动小齿轮转动时,A、B两点的周期__________,A、B两点的角速度__________;B、C两点的线速度大小__________,B、C两点的角速度__________.(选填“相等”或“不相等”)
正确答案
相等 相等 相等 不相等
AB两点共轴,角速度、周期相等;BC两点共线,线速度相等,由v=wr,周期、角速度不相等
飞机做特技时常做俯冲拉起运动,如图所示。此运动在最低点附近可看作是半径为500m 的圆周运动。若飞行员的质量为65kg,飞机经过最低点时的速度为360km/h。g取10m/s2。求:
(1)飞机经过最低点时飞行员所需要的向心力为多大?
(2)飞机经过最低点时飞行员对坐椅的压力为多大?
正确答案
(1)F=1300N
(2)1950N 方向向下
(1)以飞行员为研究对象,设所需向心力为F
则 (4分)
其中65kg,
360km/h="100m/s " ,R=500m
求得:F="1300N " (2分)
(2)设飞行员受到的坐椅的支持力为FN
则F= FN -mg (3分)
求得:FN ="1950N " (2分)
由牛顿第三定律知飞行员对坐椅的压力:
FN’=FN="1950N " 方向向下 (1分)
(10分)如图所示,质量为M=1.0Kg的物体A置于可绕竖直轴匀速转动的平台上。物体A用细绳通过光滑的定滑轮与质量为m=0.4Kg的物体B相连,物体B悬于空中。假定A与轴O的距离r=0.5m,A与平台间的最大静摩擦力为重力的0.3倍。(g取10m/s2),求:
(1)物体A与圆盘保持相对静止且不受摩擦力时,平台的角速度ω0;
(2)为使物体A与圆盘相对静止,圆盘匀速转动的角速度的大小范围。
正确答案
(1)
(2)
略
A、B两质点分别做匀速圆周运动,若在相同的时间内,它们通过的弧长之比为,而转过的角度之比为
,则它们的运行周期之比为
正确答案
2:3
分析:可求出线速度之比.在相同时间内,转过的角度之比,由公式ω=
可求出角速度之比.由T=
得到周期之比等于角速度之比.
解答:解: 在相同时间内,转过的角度之比,由公式ω=
可知角速度之比ωA:ωB=
,由T=
得周期之比TA:TB=ωB:ωA=2:3.
故答案为:2:3
点评:本题考查应用比例法解题的能力,注意控制条件相同,应用控制变量法.
飞行员从俯冲状态往上拉时,会发生黑机,第一次是因为血压降低,导致视网膜缺血,第二次是因为大脑缺血,问(1)血压为什么会降低?(2)血液在人体循环中。作用是什么?(3)为了使飞行这种情况,要在如图的仪器飞行员进行训练,飞行员坐在一个垂直平面做匀速圆周运动的舱内,要使飞行员受的加速度 a= 6g,则转动线速度需为多少?(R=20m)。
正确答案
(1)当飞行员往上加速时,血液处于超重状态,视重增大,心脏无法像平常一样运输血液,导致血压降低 (2)血液在循环中所起的作用是提供氧气、营养,带走代谢所产生的废物(3)34.29
(1)当飞行员往上加速时,血液处于超重状态,视重增大,心脏无法像平常一样运输血液,导致血压降低(2)血液在循环中所起的作用是提供氧气、营养,带走代谢所产生的废物
(3)飞行员在竖直平面内做匀速圆周运动,
根据向心加速度公式a=
有,v= m/s≈34.29 m/s
思路分析:根据超重现象判断出血液处于超重状态,心脏无法正常输血;利用生物知识得出血液在循环中所起的作用;根据匀速圆周运动的向心加速度公式a=求解最小转动线速度。
试题点评: 考查生物和物理知识的综合,是一道较简单的匀速圆周运动的计算题。
如图所示,ABDO是处于竖直平面内的固定光滑轨道,AB是半径为R=15m的圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是半径为 r =7.5m的半圆轨道,D为BDO轨道的中点。一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由下落,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于重力的
倍。g取10m/s2。求:
小题1: H的大小。
小题2:说明此球能否达到BDO轨道的O点,
小题3:小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度大小是多少?
正确答案
小题1:10m
小题2:能
小题3:
:(1)设小球通过D点的速度为v,则有:m=F=
mg
小球从P点落下直到沿光滑轨道运动的过程中,机械能守恒,有mg(H+)=
mv2
可得高度H=R=10m
(2)设小球能够沿竖直半圆轨道运动到O点的最小速度为vc,有m=mg
小球至少应从Hc高处落下,mgHC=mvC2 解得HC=
由H>HC,小球可以通过O点.
(3)小球由H落下通过O点的速度为v0==14.1m/s
小球通过O点后作平抛运动,设小球经时间t落到AB圆弧轨道上,有x=v0t y=gt2
且x2+y2=R2 可解得时间t="1s" (另解舍弃)落到轨道上速度的大小v==17.3m/s
描述匀速圆周运动快慢的物理量有 、 、 、 。
正确答案
线速度 角速度 周期 频率(或转速)
描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度 角速度 周期 频率(或转速)
如图6—5—8所示,地球半径R=6.4×106m,地球赤道上的物体A随地球自转的周期、角速度和线速度各是多大?若OB与OA成300则B物体的周期、角速度和线速度各是多大?
正确答案
TA=24h,ωA=7.28×10-5rad.s, vA=465.18m/s; TB=24h,ωB=7.28×10-5rad.s, vB=402.85m/s.
随地球自转的所有物体的运动周期都是24小时,所以A、B的周期T=24h,由于他们的相对位置不变,所以A、B的角速度ω=2π/(24×3600)=7.28×10-5rad.s,据v=ωr得vA=7.28×10-5×6.4×106=465.18m/s,由于物体B的圆心在B在地轴上的招投影点, vB=ωRcos30°=402.85m/s
吊车以4m长的钢绳挂着质量为200kg的重物,吊车水平移动的速度是5m/s,在吊车紧急刹车的瞬间,钢绳对重物的拉力为__________N (g=10m/s2)
正确答案
3250
在吊车紧急刹车的瞬间,由竖直方向的合力提供向心力,
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
在最低点时受力情况,
,可知线越长绳子的拉力越大,绳子越容易断;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越近,半径越小,由
可知F越大,绳子容易断。
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