题目内容
15.有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动.图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h.下列说法中正确的是( )A. | h越大,摩托车对侧壁的压力越大 | |
B. | h越大,摩托车做圆周运动的角速度越小 | |
C. | h越大,摩托车做圆周运动的周期越大 | |
D. | h越大,摩托车做圆周运动的线速度越大 |
分析 摩托车做匀速圆周运动,提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力,作出力图,得出向心力大小不变.h越高,圆周运动的半径越大,由向心力公式分析周期、线速度大小、角速度的变化.
解答 解:A、摩托车做匀速圆周运动,提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力,作出力图.
侧壁对摩托车的支持力F=$\frac{mg}{cosθ}$不变,则摩托车对侧壁的压力不变.故A错误.
B、根据牛顿根据牛顿第二定律得,mgtanθ=mrω2=$m\frac{{v}^{2}}{r}$,解得$ω=\sqrt{\frac{gtanθ}{r}}$,v=$\sqrt{grtanθ}$,h越大,θ不变,r越大,则角速度越小,线速度越大,根据T=$\frac{2π}{ω}$知,周期越大,故B、C、D正确.
故选:BCD.
点评 本题考查应用物理规律分析实际问题的能力,是圆锥摆模型,关键是分析物体的受力情况,研究不变量.
练习册系列答案
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3.如图所示,长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球,另一端可绕固定轴O转动,已知小球通过最高点P时速度为v=$\sqrt{\frac{gL}{2}}$,不计一切阻力,则( )
A. | 小球在最高点P受到轻杆对它向下的弹力 | |
B. | 小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为$\frac{9}{2}$mg | |
C. | 小球在最低点Q和最高点P,轻杆中的弹力大小之差为5mg | |
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10.下列说法中正确的是( )
A. | 变化的磁场一定产生变化的电场 | |
B. | 受迫振动的频率决定于系统的固有频率 | |
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20.如图所示,一个质量为m的小球用一根长为l的细绳吊在天花板上,给小球一水平初速度,使它在水平内做匀速圆周运动,此时细绳与竖直方向的夹角为θ、重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A. | 细绳对小球的拉力大小为$\frac{mg}{cosθ}$ | |
B. | 细绳对小球的拉力大小为mgtanθ | |
C. | 小球做圆周运动的线速度大小为$\sqrt{glsinθtanθ}$ | |
D. | 小球做圆周运动的线速度大小为$\sqrt{glsinθcosθ}$ |
7.世界一级方程式锦标赛新加坡大奖赛赛道单圈长5.067km,共有23个弯道.赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上发生侧滑.对此,以下说法正确的是( )
A. | 是由于赛车行驶到弯道时,运动员未能及时转动方向盘造成赛车发生侧滑 | |
B. | 是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时减速造成赛车发生侧滑 | |
C. | 是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时加速造成赛车发生侧滑 | |
D. | 由公式F=mω2r可知,弯道半径越大,越容易发生侧滑 |
4.在倾角为30°的足够长的斜面上,有一重10N的物体,被平行于斜面的大小为8N的恒力F推着沿斜面匀速上滑,如图,g取10m/s2.物体所受最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.在推力F突然消失的瞬间( )
A. | 物体所受摩擦力方向立即与原来相反 | |
B. | 物体的瞬时加速度为8 m/s2 | |
C. | 物体与斜面间的动摩擦因数等于0.4 | |
D. | 推力F消失后,物体将沿斜面上滑,至最高点后沿斜面下滑 |