- 匀速圆周运动
- 共1545题
关于做匀速圆周运动的物体,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、线速度的大小不变,方向是切线方向,时刻在改变,故A错误;
B、加速度大小不变,方向始终指向圆心,方向在改变,故B错误;
C、角速度的单位是弧度每秒(rad/s),故C错误;
D、根据可知,当线速度不变时,向心加速度大小与半径成反比,故D正确.
故选:D
如图所示,质点P在以O为圆心、半径未知的圆上作顺时针匀速圆周运动,周期为T.当质点P经过图中位置A时,另一质量为m的质点Q在沿OA方向的水平恒力F的作用下从静止开始在光滑水平面上作直线运动,经过t时间(t<T)P、Q速度相同,则t=______;此时质点P的向心加速度为______.
正确答案
解析
解:当质点P运动到圆周的正上方位置时,速度与Q的速度相同,则t=.(t<T)
经过时间t,质点Q的速度v=at,a=
得到v=
质点P的向心加速度an=vω=
故答案为:;
2013年6月20日,航天员王亚平在运行的天宫一号内上了节物理课,做了如图所示的演示实验,当小球在最低点时给其一初速度,小球能在竖直平面内绕定点O做匀速圆周运动.若把此装置带回地球表面,仍在最低点给小球相同初速度,则( )
正确答案
解析
解:A、把此装置带回地球表面,在最低点给小球相同初速度,小球在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,则动能和重力势能相互转化,速度的大小发生改变,不可能做匀速圆周运动,故A错误,B正确;
C、若小球到达最高点的速度v,则小球可以做完整的圆周运动,若小于此速度,则不能达到最高点,则不能做完整的圆周运动,故C正确,D错误.
故选:BC.
某质点沿半径R=5m的圆形轨道以恒定速率运动,经过10s运动了半圆周,该物体做的是______速运动(填匀或变);瞬时速度大小为______m/s,10s内的平均速度大小为______m/s,质点运动一周的平均速度为______m/s.
正确答案
变
1.57
1
0
解析
解:匀速圆周运动中,速度大小不变,方向时刻改变,因此是变速运动,瞬时速度的大小:
=
m/s
经过10s运动了半圆周,位移的大小是:2R=2×5=10m,
所以平均速度为:m/s
运动一周过程中位移为零,平均速度等于位移与时间的比值,则一周的平均速度为零.
故答案为:变; 1.57;1,0.
如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、圆形管道内能支撑小球,小球能够通过最高点时的最小速度为0.故A正确,B错误.
C、设管道对小球的弹力大小为F,方向竖直向下.由牛顿第二定律得:
mg+F=m,v=2
,代入解得F=3mg>0,方向竖直向下.
根据牛顿第三定律得知:小球对管道的弹力方向竖直向上,即小球对管道的外壁有作用力,故C正确.
D、设小球在最低点和最高点的速度分别为v1、v2.根据机械能守恒定律得
mg•2R+m
=
m
将v1=代入,得到v2=
设管道对小球的弹力为N,方向向下.
则由牛顿第二定律得mg+N=m,代入解得N=0,即小球通过最高点时与管道间无相互作用力,故D正确.
本题选错误的,故选B.
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