- 匀速圆周运动
- 共1545题
如图所示是上海锦江乐园中的“摩天轮”,它高108m,直径为98m,每次可乘坐378人,每转一圈25min.摩天轮转动时,某一轿厢内坐有一位游客,则该游客随轮一起匀速转动的周期为______s,线速度大小为______m/s.
正确答案
1500
0.21
解析
解:根据题意可知,周期T=25×60=1500s
则线速度为v==
m/s
故答案为:1500;0.21
如图所示,曲线MN是一质量为m的小球在水平面内做曲线运动的轨迹,F是小球在A处所受的合外力,r为A处一小段轨迹所对应圆的半径,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、若小球是从M运动到N,则小球的水平方向的分力与速度的方向相反,所以正在做减速运动.故A错误,B正确;
C、小球在A处所受向心力的方向指向O,只改变速度的方向.故C正确;
D、小球在A处所受向心力的方向指向O,只改变速度的方向,该分力的大小是F′=m,所以F>m
,故D错误.
故选:BC
氢原子中的电子绕原子核做匀速圆周运动和人造卫星绕地球做匀速圆周运动比较( )
正确答案
解析
解:A、氢原子中的电子绕原子核做匀速圆周运动有固定的轨道,不是任意轨道,故A错误;
B、根据库仑力提供向心力得:,解得:v=
,根据G
解得:v=
,所以轨道半径越大,线速度都越减小,故B错误;
C、根据库仑力提供向心力得:,和G
,可知轨道半径越大,周期都越大,故C正确;
D、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,库仑力对电子做负功,所以动能变小,电势能变大(动能转为电势能),因为吸收了光子,总能量变大,故D错误.
故选C
一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量△ω与对应之间△t的比值定义为角加速度β(即β=).我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D…为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)
①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;
②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;
③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.
(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示,圆盘的半径r为______cm;
(2)由图丙可知,打下计数点D时,圆盘转动的角速度为______rad/s;
(3)纸带运动的加速度大小为______m/s2,圆盘转动的角加速度大小为______rad/s2;
(4)如果实验测出的角加速度值偏大,其原因可能是______(至少写出1条).
正确答案
解:(1)整数部分为60mm,小数部分为零,由于精确度为0.05mm,故需写到0.001cm处,故读数为6.000cm;
故答案为:6.000;
(2)打下计数点D时,速度为
故
ω==
故答案为:6.5;
(3)纸带运动的加速度为
a==0.59m/s2
由于ρ=,ω=
,故角加速度为
故答案为:0.59,9.8;
(4)根据公式,ρ偏大,为a偏大,或者r偏小,故可能的原因为:测量转动半径时没有考虑纸带的厚度.
解析
解:(1)整数部分为60mm,小数部分为零,由于精确度为0.05mm,故需写到0.001cm处,故读数为6.000cm;
故答案为:6.000;
(2)打下计数点D时,速度为
故
ω==
故答案为:6.5;
(3)纸带运动的加速度为
a==0.59m/s2
由于ρ=,ω=
,故角加速度为
故答案为:0.59,9.8;
(4)根据公式,ρ偏大,为a偏大,或者r偏小,故可能的原因为:测量转动半径时没有考虑纸带的厚度.
关于匀速圆周运动中,不变的物理量有( )
正确答案
解析
解:A、速度是矢量,有大小和方向,匀速圆周运动中速度大小不变,但是方向不断变化,故A错误;
B、由v=ωR知,ω角速度也是矢量,方向不断变化,故B错误;
C、向心力是矢量有大小和方向,匀速圆周运动的向心力大小不变,但是方向随时在变化,故C错误;
D、由T=可知,在匀速圆周运动中ω大小不变,T是标量,故T不变,故D正确;
故选:BD.
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