- 匀速圆周运动
- 共1545题
关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、匀速圆周运动的加速度就是向心加速度,方向始终指向圆心,可见方向时刻改变.故A错误.
B、匀速圆周运动的角速度不变,周期也不变.故B正确.
C、匀速圆周运动速度的方向时刻改变,可见是变速运动.故C错误.
D、根据a=,当运动半径一定时,线速度大的物体的向心加速度才大.故D错误.
故选:B.
质点做半径为r的匀速圆周运动,运动的周期为T,其线速度大小为( )
正确答案
解析
解:
根据线速度公式,v==
,故ABD错误,C正确;
故选:C.
匀速圆周运动下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、匀速圆周运动,合力充当向心力,故A错误.
B、匀速圆周运动ω=,角速度越大,周期越小,故B错误.
C、匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,故C错误.
D、匀速圆周运动的加速度,指向圆心,方向时刻在变化,大小不变,故D正确.
故选:D.
如图所示,细绳一端系着质量M=0.6kg的物体,静止在水平平板上,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力为2N,现使此平板绕中心轴线转动,为保持物体与平板处于相对静止状态,问:
(1)水平板转动的最大角速度ω为多少?
(2)水平板转动的最小角速度ω为多少?
(3)水平板转动的角速度ω为多少时,可使物体M与木板间摩擦力为0?g取10m/s2,结果中可保留根号.
正确答案
解:由题意知:M=0.6kg,m=0.3kg,R=0.2m,fmax=2N
(1)、水平板转动的角速度最大时,最大静摩擦力方向指向圆心,最大静摩擦力和绳子的拉力提供向心力,
故有:F向=mg+fmax…①
由向心力公式:…②
①②两式联立得:ωmax==
=
(2)、水平板转动的角速度最小时,最大静摩擦力方向背向圆心,最大静摩擦力和绳子的拉力提供向心力,
故有:F向=mg-fmax…③
由向心力公式:…④
③④两式联立得:ωmin==
=
(3)、当物体M与木板间摩擦力为0时,绳对物体M的拉力提供向心力.
由向心力公式:F向=M…⑤
绳子对物体M的拉力等于物体m的重力:故有F向=mg…⑥
⑤⑥联立得ω0==
=5rad/s.
答:(1)、水平板转动的最大角速度ω为
(2)水平板转动的最小角速度ω为
(3)水平板转动的角速度ω为5rad/s时,可使物体M与木板间摩擦力为0.
解析
解:由题意知:M=0.6kg,m=0.3kg,R=0.2m,fmax=2N
(1)、水平板转动的角速度最大时,最大静摩擦力方向指向圆心,最大静摩擦力和绳子的拉力提供向心力,
故有:F向=mg+fmax…①
由向心力公式:…②
①②两式联立得:ωmax==
=
(2)、水平板转动的角速度最小时,最大静摩擦力方向背向圆心,最大静摩擦力和绳子的拉力提供向心力,
故有:F向=mg-fmax…③
由向心力公式:…④
③④两式联立得:ωmin==
=
(3)、当物体M与木板间摩擦力为0时,绳对物体M的拉力提供向心力.
由向心力公式:F向=M…⑤
绳子对物体M的拉力等于物体m的重力:故有F向=mg…⑥
⑤⑥联立得ω0==
=5rad/s.
答:(1)、水平板转动的最大角速度ω为
(2)水平板转动的最小角速度ω为
(3)水平板转动的角速度ω为5rad/s时,可使物体M与木板间摩擦力为0.
如图所示,两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面,两个质量不同的小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始下滑,空气阻力不计,通过轨道最低点时( )
正确答案
解析
解:设半圆轨道的半径为r,小球到最低点的速度为v,由机械能守恒定律得:mgr=,所以受到V=
,ω=
=
由于它们的半径不同,所以线速度和角速度的大小不相等,所以BD错误.
小球的向心加速度,与上式联立可以解得:an=2g,与半径无关,因此此时小球的向心加速度相等,所以,C选项正确.
在最低点,由牛顿第二定律得:,联立解得;FN=3mg,即压力为3mg,由于球的质量不同,所以对轨道的压力不相同.因此,A选项错误.
故选:C.
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