- 匀速圆周运动
- 共1545题
如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,可绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动,在圆心O正上方h处有一个正在间断滴水的容器,每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口.某次一滴水离开滴口时,容器恰好开始水平向右做速度为v的匀速直线运动,将此滴水记作第一滴水.不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)相邻两滴水下落的时间间隔;
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上,求圆盘转动的角速度;
(3)第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为多少?
正确答案
解:(1)相邻两滴水离开滴口的时间间隔就是一滴水下落的时间
由h=g△t2,
可得△t=;
(2)每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上,△t时间内圆盘转过的弧度为kπ
ω==
=kπ
,k=1,2…
(3)第二滴和第三滴水的落点恰能在一条直径上且位于O点两侧时,距离最大
s1=v•2△t…(1分),s2=v•3△t
所以s=s1+s2=v•2△t+v•3△t
s=5v
答:(1)相邻两滴水下落的时间间隔△t=;
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上,圆盘转动的角速度kπ,k=1,2…;
(3)第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为=5v.
解析
解:(1)相邻两滴水离开滴口的时间间隔就是一滴水下落的时间
由h=g△t2,
可得△t=;
(2)每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上,△t时间内圆盘转过的弧度为kπ
ω==
=kπ
,k=1,2…
(3)第二滴和第三滴水的落点恰能在一条直径上且位于O点两侧时,距离最大
s1=v•2△t…(1分),s2=v•3△t
所以s=s1+s2=v•2△t+v•3△t
s=5v
答:(1)相邻两滴水下落的时间间隔△t=;
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上,圆盘转动的角速度kπ,k=1,2…;
(3)第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为=5v.
(2015秋•连云港校级月考)足够大的光滑平面中间有一小孔,用一细线穿过小孔拴一小球使其在水平面内做匀速圆周运动,改变拉力使小球转动半径缓慢减小,最后在某一较小半径下做匀速圆周运动,两个匀速圆周运动相比较,有( )
正确答案
解析
解:A、细线的拉力是小球做匀速圆周运动的向心力,根据F=m可知,F减小,r减小,则v增大,所以动能增大,故A错误,B正确;
C、根据可知,线速度变大,半径变小,则角速度变大,故C正确,D错误.
故选:BC
下列有关匀速圆周运动的公式中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、向心加速度的公式应该为a=,所以A错误.
B、线速度与角速度间的关系式v=ωr是正确的,所以B正确.
C、周期T=,所以C错误.
D、向心力的公式应为F=m,所以D错误.
故选B.
对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、线速度是矢量,速度方向是切线方向,时刻改变,故A错误;
B、匀速圆周运动任意相同的时间内通过相同的弧长,故线速度大小不变,故B正确;
C、根据向心加速度公式,线速度大小不变,故向心加速度大小不变,故C正确;
D、匀速圆周运动的物体,转动一周的时间是固定的,故周期不变,故D正确;
故选BCD.
如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )
正确答案
解析
解:A、由于物体做匀速圆周运动,所以向心力的大小始终是不变的,所以A错误.
B、在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,说明此时恰好只有小球的重力作为向心力,由mg=mR得,周期T=2π
,所以B正确.
C、盒子在最低点时受重力和支持力的作用,由F-mg=mR,和mg=mR
可得,F=2mg,所以C错误.
D、由C得分析可知,选项D正确.
故选:B、D.
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