- 匀速圆周运动
- 共1545题
关于圆周运动,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据可知,当控制质量与线速度大小不变时,则向心力才与半径成反比,故A错误;
B、根据可知,当控制质量与角速度不变时,则向心力才与半径成正比,故B错误;
CD、匀速圆周运动的线速度大小,角速度,周期均不变,故C错误,D正确;
故选:D.
如图所示,O是一个小炉,金属银在其中熔化并蒸发,银原子由小孔逸出,穿过狭缝S1、S2成分子射线进入抽空区域,圆筒C可绕水平轴A以角速度ω=100rad/s转动.若C不转,分子束穿2狭缝S2进图圆筒,投射到弧形玻璃板G上的b1点,并粘附在该处.当C以角速度ω转动时,将发现有分子粘附在G板上的b2处,量得b1和b2间的弧长s=1cm,已知圆筒半径为R=10cm,且Ab1=Ab2=r=9cm.试求这些分子的速度大小.
正确答案
解:设银分子的速度为v.
C不转时,银分子从S2进入圆筒后打到b1处,所需要的时间为:
t=.
当C以角速度ω转动时,在银分子从S2到b2处的时间内圆筒转动的时间为:
t==
=
,(n=0,1,2,…)
联立解得:
v==
=
,(n=0,1,2,…)
答:这些分子的速度大小为,(n=0,1,2,…).
解析
解:设银分子的速度为v.
C不转时,银分子从S2进入圆筒后打到b1处,所需要的时间为:
t=.
当C以角速度ω转动时,在银分子从S2到b2处的时间内圆筒转动的时间为:
t==
=
,(n=0,1,2,…)
联立解得:
v==
=
,(n=0,1,2,…)
答:这些分子的速度大小为,(n=0,1,2,…).
关于质点做匀速圆周运动的说法,以下正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由v=ωr可知,角速度与转动半径、线速度都有关,在半径不变时线速度与角速度成正比,角速度不变时,线速度与转动半径成正比,所以AB错误.
C、由ω=可知角速度与转动半径、线速度都有关,在线速度不变时角速度才与转动半径成反比,所以C错误.
D、因为2π是恒量,所以角速度与转速成正比,所以D正确.
故选:D
如图所示,质量分别为m1、m2的小球A、B可以在光滑的水平杆上滑动,两球之间用一根水平细线相连,m1=2m2.当装置以角速度ω绕中心轴线匀速转动,达到稳定时,两球离轴的距离保持不变,则有( )
正确答案
解析
解:A、两小球所受的绳子的拉力提供向心力,所以向心力大小相等,角速度又相等,则有:
m1ω2r1=m2ω2r2
又m1=2m2.
解得:r1:r2=1:2,故AB正确,
C、根据向心力的表达式,Fn=man;由于向心力大小相等,则向心加速度与质量成反比,故C错误;
D、由A选项公式可知,向心力中均有角速度,因此可以相约去,则当ω增大时,仍处于原来状态,故D错误;
故选AB
如图所示,半径为R的水平圆板绕竖直轴做匀速圆周运动,当半径OB转到某一方向时,在圆板中心正上方h处以平行于OB方向水平抛出一小球,试求:若要求小球与圆板只碰一次,且落地点为B,则小球抛出的速度及圆板转动的角速度各为多少?
正确答案
解:平抛的小球要和B相碰,则小球的下落时间为:t=
平抛的小球要和B相碰,则小球的水平飞行距离s=R=vt.所以,小球抛出时的速度为:v=
设圆盘转动的角速度为ω,周期为T,小球转动n转后与圆盘只撞一次,且落点为B,则小球下落的时间应和圆盘转动的时间相同,即:nT=t.
所以,T=
由ω=得:ω=
=2πn
(n=1、2、3…)
答:小球抛出时的速度为R,圆盘转动的角速度为2πn
(n=1、2、3…) 时,小球与圆盘只碰撞一次,且落点为B.
解析
解:平抛的小球要和B相碰,则小球的下落时间为:t=
平抛的小球要和B相碰,则小球的水平飞行距离s=R=vt.所以,小球抛出时的速度为:v=
设圆盘转动的角速度为ω,周期为T,小球转动n转后与圆盘只撞一次,且落点为B,则小球下落的时间应和圆盘转动的时间相同,即:nT=t.
所以,T=
由ω=得:ω=
=2πn
(n=1、2、3…)
答:小球抛出时的速度为R,圆盘转动的角速度为2πn
(n=1、2、3…) 时,小球与圆盘只碰撞一次,且落点为B.
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