题目内容
20.如图所示,倒置的光滑圆锥面内侧有两个完全相同的玻璃小球 A、B 沿锥面在水平面 做匀速圆周运动,则下列关系式正确的是( )A. | 它们的线速度 vA>vB | B. | 它们的角速度ωA>ωB | ||
C. | 它们的向心加速度 aA=aB | D. | 它们的向心力 FA=FB |
分析 对两小球分别受力分析,求出合力,根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解,可得向心加速度、线速度和角速度,结合半径的大小进行比较.
解答 解:对A、B两球分别受力分析,如图
由图可知
F合=mgtanθ
因为两小球质量相等,所以它们的向心力相等,故D正确;
根据向心力公式有
mgtanθ=ma=mω2R=$m\frac{{v}^{2}}{R}$,解得线速度$v=\sqrt{gRtanθ}$,角速度$ω=\sqrt{\frac{gtanθ}{R}}$,向心加速度a=gtanθ,A转到的半径较大,则vA>vB,ωA<ωB,aA=aB,故A、C正确,B错误.
故选:ACD.
点评 本题关键知道向心力的来源,受力分析后,求出合力,然后根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解.
练习册系列答案
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15.对于分别位于地球北纬30和赤道上的两个物体A和B.下列说法正确的是( )
A. | A、B两点的角速度相等 | B. | A、B两点的线速度相等 | ||
C. | A、B两点的转动半径相同 | D. | A、B两点的转动加速度相同 |
8.如图所示,abcdef为圆形磁场区域的圆周上的6个等分点,比荷相同的粒子先后从f沿fd方向射入磁场区域.从a点离开磁场的粒子,速度大小为va,在磁场中运动的时间为ta,从c点离开磁场的粒子,速度大小为vc,在磁场中运动的时间为tc,不计粒子重力,则( )
A. | $\frac{{v}_{a}}{{v}_{c}}$=$\frac{1}{4}$,$\frac{{t}_{a}}{{t}_{c}}$=$\frac{3}{1}$ | B. | $\frac{{v}_{a}}{{v}_{c}}$=$\frac{1}{4}$,$\frac{{t}_{a}}{{t}_{c}}$=$\frac{2}{1}$ | ||
C. | $\frac{{v}_{a}}{{v}_{c}}$=$\frac{1}{2}$,$\frac{{t}_{a}}{{t}_{c}}$=$\frac{2}{1}$ | D. | $\frac{{v}_{a}}{{v}_{c}}$=$\frac{1}{2}$,$\frac{{t}_{a}}{{t}_{c}}$=$\frac{3}{1}$ |
15.如图所示,物块的质量为m,它与水平桌面间的动摩擦因数为μ.起初,用手按住物块,物块的速度为零,弹簧的伸长量为x.然后放手,当弹簧第一次恢复原长时,物块的速度为v.则此过程中弹力所做的功为( )
A. | $\frac{1}{2}$mv2+μmgx | B. | $\frac{1}{2}$mv2-μmgx | C. | μmgx-$\frac{1}{2}$mv2 | D. | 以上选项均不对 |
5.下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. | 在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压 | |
B. | 公路在通过小型水库泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”,汽车通过凹形桥的最低点时,车对桥的压力小于汽车的重力 | |
C. | 杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,不受重力作用 | |
D. | 洗衣机脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出 |
9.如图所示,粗糙水平圆盘上,可视为质点的木块A、B叠放在一起,放在水平转台上随转台一起绕固定转轴匀速转动,A的质量为m,B的质量为2m.已知A、B到转动轴的距离为r=1m,A与B间的动摩擦因数为0.2,B与转台间的动摩擦因数为0.3,(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2),则下列说法正确的是( )
A. | B需要的向心力是A的3倍 | |
B. | 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的3倍 | |
C. | 如木块A、B与转台始终保持相对静止,转台角速度ω的最大值为$\sqrt{3}$rad/s | |
D. | 随着角速度的不断增大,A先滑动 |
10.A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动,并以该方向为正方向,mA=1k,mB=2kg,vA=6m/s,vB=2m/s,A追上B发生碰撞后,A、B速度不可能为下列的( )
A. | $\frac{11}{3}m/s,\frac{10}{3}m/s$ | B. | 2m/s,4m/s | C. | 7m/s,1.5m/s | D. | -4m/s,8m/s |