题目内容

10.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,这样,在分析质点经过曲线上某位置的运动时,就可以采用圆周运动的分析方法来处理了.如图a所示,曲线上的A的曲率圆定义为:通过A点曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出,不计空气阻力,其轨迹如图b所示,则轨迹最高点P处的曲率半径是(  )
A.$\frac{{v}_{0}^{2}co{s}^{2}α}{g}$B.$\frac{{v}_{0}^{2}si{n}^{2}α}{g}$
C.$\frac{{v}_{0}^{2}}{g}$D.$\frac{{v}_{0}^{2}co{s}^{2}α}{gsinα}$

分析 由题目的介绍可知,求曲率半径也就是求在该点做圆周运动的半径,利用向心力的公式就可以求得.

解答 解:物体在其轨迹最高点P处只有水平速度,其水平速度大小为v0cosα,
在最高点,把物体的运动看成圆周运动的一部分,物体的重力作为向心力,
由向心力的公式得 mg=m$\frac{({v}_{0}cosα)^{2}}{ρ}$,
所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是ρ=$\frac{{{v}_{0}}^{2}co{s}^{2}α}{g}$.
故选:A.

点评 曲率半径,一个新的概念,平时不熟悉,但根据题目的介绍可知,求曲率半径也就是求在该点做圆周运动的半径,读懂题目的真正意图,本题就可以解出了.

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