题目内容
两个同学做体验性实验来粗略地验证向心力公式Fn=mv2/r和Fn=mω2r。他们的做法如下:如图甲,绳子的一端拴一个小沙袋(或其他小物体),绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A,80cm的地方打另一个绳结B。同学甲看手表计时,同学乙按下列步骤操作:
操作一 手握绳结A,如图乙,使沙袋在水平方向上做匀速圆周运动,每秒运动1周。体会此时绳子拉力的大小。
操作二 手仍然握绳结A,但使沙袋在水平方向上每秒运动2周。体会此时绳子拉力的大小。
操作三 改为手握绳结B,使沙袋在水平方向上每秒运动1周。体会此时绳子拉力的大小。
根据以上操作步骤填空:操作一与操作三____(填“线速度”或“角速度”)相同,同学乙感到____(填“操作一”或“操作二”)绳子拉力比较大;操作二与操作三____(填“线速度”或“角速度”)相同,同学乙感到____(填“操作二”或“操作三”)绳子拉力比较大。
角速度;操作二;线速度;操作三
解析试题分析: 操作一和操作二,都是每秒转动一圈,则角速度相等,根据F=mω2r知,半径大时所需的向心力大,则拉力大.知操作二感到向心力较大,操作三和操作二比较,操作二1s内转过的弧长为2πr,操作三1s内转过的弧长为2×2π×=2πr,知线速度相同,根据知,半径小时向心力大,则操作三感到向心力较大。
考点: 向心力
如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们与盘间的摩擦因数相同,当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时,烧断细线,两个物体的运动情况是 ( )
A.两物体沿切向方向滑动 |
B.两物体均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远 |
C.两物体仍随圆盘一起做圆周运动,不发生滑动 |
D.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A发生滑动,离圆盘圆心越来越远 |
如图所示的皮带传动装置,左边是主动轮,右边是一个轮轴,a、b、c分别为轮边缘上的三点,已知Ra<Rb<RC,假设在传动过程中皮带不打滑,则下列说法正确的是
A.a点与b点的角速度大小相等 | B.a点与b点的线速度大小相等 |
C.c点的线速度最大 | D.c点的角速度最大 |
下图是摩托车比赛转弯时的情形.转弯处路面常是外高内低,摩托车转弯有一个最大安全速度,若超过此速度,摩托车将发生滑动.对于摩托车滑动的问题,下列论述正确的是( )
A.摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 |
B.摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 |
C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 |
D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑去 |
如图所示,长0.5m的轻质细杆,其一端固定于O点,另一端固定有质量为1kg的小球。小球在竖直平面内绕O点做圆周运动。已知小球通过最高点时速度大小为2m/s,运动过程中小球所受空气阻力忽略不计,g取10m/s。关于小球通过最高点时杆对小球的作用力,下列说法中正确的是
A.杆对小球施加向上的支持力,大小为2N |
B.杆对小球施加向上的支持力,大小为18N |
C.杆对小球施加向下的拉力,大小为2N |
D.杆对小球施加向下的拉力,大小为18N |