题目内容
15.如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个小球,试管的开口端与水平轴O连接,让试管在竖直平面内匀速转动.已知转动轴到管底小球的距离L=5cm,在试管转动过程中,小球做匀速圆周运动,试管底部对小球弹力的最大值是最小值的3倍.求:试管转动的角速度ω(g取10m/s2).分析 当小球在最低点时,小球对管底的压力最大,在最高点时,小球对管底的压力最小,根据牛顿第二定律,通过压力的关系,求出角速度的大小.
解答 解:转至最低点时,小球对管底压力最大;转至最高点时,小球对管底压力最小,最低点时管底对小球的支持力F1应是最高点时管底对小球支持力F2的3倍,即
F1=3F2 ①
根据牛顿第二定律有
最低点:F1-mg=mrω2 ②
最高点:F2+mg=mrω2 ③
联立三式,代入数据解得ω=20rad/s.
答:试管转动的角速度ω为20rad/s.
点评 解决本题的关键知道向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,知道在最高点压力最小,在最低点压力最大.
练习册系列答案
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6.在直线运动中所说的匀速运动指运动物体的速度恒定,匀加速直线运动则是指加速度恒定,那么物体作匀速圆周运动,在其运动过程中,发生变化的物理量是( )
A. | 线速度 | B. | 角速度 | C. | 向心加速度 | D. | 合外力 |
3.关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A. | 任意连续相等的时间内,物体运动速度的改变量只有方向相同,大小不等 | |
B. | 任意连续相等的时间内,物体下落的高度之比为1:3:5… | |
C. | 由t=$\frac{x}{{v}_{0}}$可知,物体平抛的初速度越小,飞行时间越长 | |
D. | 由t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$可知,物体下落的高度越低,飞行时间越短 |
10.如图所示,在加速运动的车厢中,一个人用力沿车前进的方向推车厢,已知人与车厢始终保持相对静出,那么人对车厢的合力做功的情况是( )
A. | 做正功 | B. | 做负功 | C. | 不做功 | D. | 无法确定 |
20.在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是( )
A. | 为减小实验误差,两根细绳要尽量短一些 | |
B. | 为减小实验误差,两根细绳必须等长 | |
C. | 为减小实验误差,两绳之间的夹角要尽量大些 | |
D. | 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 | |
E. | 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 | |
F. | 该实验必须要用到两个或两个以上弹簧秤 |
4.如果是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的运动轨迹,a和b是轨迹上的两点,该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少.下列说法正确的是( )
A. | 粒子带负电,先经过a点,再经过b点 | B. | 粒子带正电,先经过b点,再经过a点 | ||
C. | 洛伦兹力可能对粒子做负功 | D. | 洛伦兹力对粒子一定不做功 |
8.如图,光滑水平面上,质量为m的子弹以v的速度水平射入木块(木块质量为M )后留在木块内,则( )
A. | 木块的最大速度为$\frac{mv}{M+m}$ | |
B. | 子弹射入木块的过程中,子弹受到的冲量为$\frac{mMv}{M+m}$ | |
C. | 若将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),此系统从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整个过程中,动量守恒 | |
D. | 弹簧的最大弹性势能为$\frac{m{v}^{2}}{2}$ |