题目内容

【题目】如图所示,两个内壁均光滑,半径不同的圆轨道固定于地面,一个小球先后从与球心在同一高度的A、B两点由静止开始下滑,通过轨道最低点时,小球的速度大小(填“相同”或“不相同”),小球的向心加速度的大小(填“相同”或“不相同”)

【答案】不相同;相同
【解析】解:设任一半圆轨道的半径为r,小球到最低点的速度为v,由机械能守恒定律得:mgr= mv2,即得 v= ,可知轨道半径越大,小球到达最低点时速度越大,则通过轨道最低点时,小球的速度大小不相同.

小球通过轨道最低点时向心加速度 an= = =2g,与轨道半径无关,则通过轨道最低点时,小球的向心加速度相同.

所以答案是:不相同,相同.

【考点精析】解答此题的关键在于理解向心力的相关知识,掌握向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力.

练习册系列答案
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【题目】某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。途中,置于试验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮:轻绳跨过滑轮,一段与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg。实验步骤如下:
(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车9(和钩码)可以在木板上匀速下滑。
①将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n各钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图像,经数据处理后可得到相应的加速度a。
②对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表。

n

1

2

3

4

5

0.20

0.58

0.78

1.00


(2)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图像。从图像可以看出:当物体质量一定是=时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。
(3)利用a–n图像求得小车(空载)的质量为kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8m·s–2)。
(4)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是_______(填入正确选项钱的标号)
A.a–n图线不再是直线
B.a–n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a–n图线仍是直线,但该直线的斜率变大

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