- 生活中的圆周运动
- 共945题
绳系着装有水的水桶,在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5 kg,绳长l=60 cm,g=10 m/s2求:
(1)最高点水不流出的最小速率;
(2)水在最高点速率v=3.6m/s时,水对桶底的压力.
正确答案
解:
(1)在最高点不流出的条件:重力不大于水做圆周运动所需要的向心力,即
则所求最小速度
(2)当水在最高点的速率大于v0时,只靠重力提供向心力已不足,此时水桶底对水有一向下的压力,设为N,由牛顿第二定律有
由牛顿第三定律知,水对桶底的作用力N'=N=5.8 N,方向竖直向上.
如图所示为医院化验室分离物质时常用的离心沉淀器。该离心沉淀器正常工作时角速度可达500rad/s,试管底部离转轴中心的距离是4.0cm,当沉淀物在底部相对于试管静止时,其线速度v=___________m/s,向心加速度a=_____________m/s2。
正确答案
20;10000
如图所示,质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,水杯
通过最高点的速度为4m/s,求:
(1)在最高点时,绳的拉力?
(2)在最高点时水对杯底的压力?
正确答案
(1)9N
(2) 6N
如图是离心转速计,利用它可以测定转速,1、2是固定在同一根杆两端的金属球,杆可绕定点转动,1、2是两根弹簧,将杆拉向主轴′,(为套在主轴O上的套筒)可沿主轴移动,套筒移动可由装置带动指针偏转,为触点.试分析它能测转速的原理.
正确答案
解:触点与旋杆接触,带动主轴′旋转.两球1、2跟主轴一起做圆周运动,由杆来提供向心力.当提供的力时,1、2分别远离圆心,从而带动移动,使指针偏转.随1、2的离心,1、2被拉长,提供向心力,在新的条件下稳定下来,则也随之稳定,指针也稳定,故指针示数便为此时的转速.
如图,长为2l的轻杆两端各连一小球,质量分别为m,2m杆可绕中心水平光滑轴在竖直平面内转动.现从水平位置释放,求转至竖直时杆对轴的作用力.
正确答案
杆对中心轴作用 方向竖直向下
由水平转至竖直,由机械能守恒:
①
杆对2m作用力向上
②
∴
设杆对m作用力向下:
∴
作用力方向向上
杆对中心轴作用 方向竖直向下
一个半径为10 cm的砂轮,砂粒间的黏合力设计为重力的103倍,使用中,这个砂轮的最大转速不得超过____________r/min.
正确答案
3 000
砂轮边缘的部分所需的向心力最大,故最易散开做离心运动的是边缘部分,所以最大转速应对应边缘部分刚好不做离心运动时.因,所以
.
汽车受地面的摩擦力是车重的0.01倍,当汽车驶过半径为90 m的弯道时,车速不得超过____________m/s.
正确答案
3
摩擦力提供转弯所需的向心力,当摩擦力达到最大时,对应的转弯速度也最大.
汽车会做离心运动,如果不做离心运动,则,又
≤0.01mg,故
≤0.01mg,即
.
在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m0.小车(和单摆)以恒定的速度V沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短.在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的?( )
正确答案
关于单摆,下列说法正确的是( )
正确答案
甲、乙两人观察同一单摆的振动,甲每经过2.0s观察一次摆球的位置,发现摆球都在其平衡位置处;乙每经过3.0s观察一次摆球的位置,发现摆球都在平衡位置右侧的最高处,由此可知该单摆的周期不可能是
[ ]
正确答案
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