题目内容
18.(1)小孩需要的向心力是由什么力提供的?这个向心力是多少?
(2)假设人与“魔盘”间的动摩擦因数μ=0.2,要使离轴心1m处的小孩不发生滑动,“魔盘”转动的最大角速度为多少?(取人与“魔盘”间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
分析 (1)小孩随着圆盘一起做圆周运动,合外力提供向心力,再结合向心力公式即可解答;
(2)当小孩的静摩擦力达到最大静摩擦力时,角速度最大,根据向心力公式求解即可.
解答 解:(1)6r/min=0.2πrad/s,由向心力公式,则有F=mω2r=30×0.2π2×1N=11.8N 这个向心力是由盘对小孩的静摩擦力提供的.
(2)当小孩的静摩擦力达到最大静摩擦力时,角速度最大,则有:
μmg=mω′2r
解得:ω′=$\sqrt{2}rad/s$
答:(1)小孩需要的向心力是由盘对小孩的静摩擦力提供的,这个向心力是11.8N;
(2)假设人与“魔盘”间的动摩擦因数μ=0.2,要使离轴心1m处的小孩不发生滑动,“魔盘”转动的最大角速度为$\sqrt{2}rad/s$.
点评 本题主要考查了匀速圆周运动向心力公式的直接应用,要求同学们能正确分析小孩的受力情况,知道向心力的来源,难度适中.
练习册系列答案
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9.
如图所示,将质量为m的物体用一竖直弹簧固定在一向上运动的升降机内,根据弹簧伸长或压缩的状态,下列判断正确的是( )
| A. | 当弹簧处于压缩状态时,物体超重,升降机一定加速向上 | |
| B. | 当弹簧处于压缩状态时,物体失重,升降机一定减速向上 | |
| C. | 当弹簧处于伸长状态时,物体超重,升降机一定加速向上 | |
| D. | 当弹簧处于伸长状态时,物体失重,升降机一定减速向上 |
6.关于电阻和电阻率,以下说法中正确的是( )
| A. | 由R=$\frac{U}{I}$可以得出,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比 | |
| B. | 由ρ=$\frac{RS}{l}$可以得出,在温度不变时,导体的电阻率与导体的横截面积成正比,与导体的长度成反比 | |
| C. | 导体的电阻率比绝缘体的电阻率小 | |
| D. | 金属的电阻率与温度无关 |
3.
如图所示,固定斜面的两个倾角分别为α和β,且α>β.用手将一根质量分布均匀的软绳搭在斜面两侧,绳的两个端点在同一水平面上,不计绳与斜面间的摩擦,则由静止释放后绳将( )
| A. | 仍保持静止 | B. | 沿左侧斜面加速下滑 | ||
| C. | 沿右侧斜面加速下滑 | D. | 无法确定如何运动 |
7.蹦床类似于竖直放置的轻弹簧(共弹力满足F=kx,弹性势能满足EP=$\frac{1}{2}$kx2,x为床面下沉的距离,k为常量).质量为m的运动员静止站在蹦床上时,床面下沉;蹦床比赛中,运动员经过多次蹦跳,逐渐增加上升高度,测得某次运动员离开床面在空中的最长时间为△t.运动员可视为质点,空气阻力忽略不计,重力加速度为g.则可求( )
| A. | 常量k=$\frac{mg}{{x}_{0}}$ | |
| B. | 运动员上升的最大高度h=$\frac{1}{2}$g(△t)2 | |
| C. | 床面压缩的最大深度x=x0+$\sqrt{\frac{1}{4}{x}_{0}g(△t)^{2}+{{x}_{0}}^{2}}$ | |
| D. | 整个比赛过程中运动员增加的机械能△E=$\frac{1}{8}$mg2(△t)2 |
8.下列叙述中符合物理学史实的有( )
| A. | 托马斯•杨通过对光的干涉现象的研究,证实了光具有波动性 | |
| B. | 麦克斯韦建立了完整的电磁场理论,并通过实验证实了电磁波的存在 | |
| C. | 查德威克通过对α粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构学说 | |
| D. | 贝克勒尔发现了天然放射现象,并提出原子核是由质子和中子组成的 |