时间:2019-06-29 05:35:17
1、简答题 做圆轨道上稳定运行的飞船内,宇航员为了验证向心力公式,设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔):给待测物体一个初速度,使它在水平桌面上做匀速圆周运动.该飞船内具有基本测量工具.
(1)实验时需要测量的物理量是______;(写出描述物理量的文字和符号)
(2)若向心力公式成立,则上述物理量的关系式:______.
参考答案:据题,物体在桌面上做匀速圆周运动,物体与桌面间的摩擦力忽略不计,由弹簧秤的拉力提供物体的向心力.根据牛顿第二定律得:
F=m(2nπt)2r
所以实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、物块质量m、物块到小孔O的距离r、物块转n圈时间t.
故答案为:弹簧秤示数F、物块质量m、物块到小孔O的距离r、物块转n圈时间t;F=m(2nπt)2r
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,用长为L的轻杆拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则( )
A.小球在最高点时所受向心力一定为重力
B.小球在最高点时杆子的拉力不可能为零
C.若小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则其在最高点速率是
| gL |
参考答案:A、小球过最高点时,杆子对球可以提供拉力,也可以提供支持力,合力提供向心力,故A错误.
B、小球在最高点时,杆子的拉力可以为零,此时,重力提供向心力,故B错误;
C、杆既可以提供拉力,又可以提供支持力,所以小球到达最高点时的速度可以等于零,故C错误.
D、小球过最低点时,小球所受的合力提供向心力,合力一定向上,所以杆对球的作用力方向向上且大于重力,所以小球在圆周最低点时一定对杆子施加向下的拉力,且一定大于重力,故D正确.
故选:D.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,一物块放在水平木板上,用手托住木板使两者一起在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,ac为圆轨道的水平直径,bd为圆轨道竖直直径.运动中木板始终保持水平且物块相对木板静止,则( )
A.在b点时,物块所受摩擦力为零
B.在a点时,物块所受摩擦力为零
C.在d点时,物块对木板的压力大于其受到的重力
D.在c点时,物块对木板的压力小于其受到的重力
参考答案:A、在b点,物块靠合力提供向心力,摩擦力为零,重力和支持力的合力提供向心力.故A正确.
B、在A点,物块向心力水平向右,物块所受的重力和支持力合力为零,静摩擦力提供向心力,所以摩擦力不为零.故B错误.
C、在d点,物块靠重力和支持力的合力提供向心力,向心力向上,则合力向上,所以支持力大于重力,物块对木板的压力大于受到的重力.故C正确.
D、在c点,物块向心力水平向左,竖直方向上重力和支持力平衡,即压力与重力相等.故D错误.
故选:AC.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 一质量为m的小球A用轻绳系于O点,如果给小球一个初速度使其在竖直平面内做圆周
运动,某时刻小球A运动到圆轨道的水平直径的右端点时,如图所示位置,其加速度大小为g,则它运动到最低点时,绳对球的拉力大小为
[? ]
A.(3+
)m
g?
B.7mg
C.(2+
)mg?
D.6mg
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,某物体沿
光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,物体的速率逐渐增大,则( )
A.物体的合力为零
B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心O
C.物体的合力就是向心力
D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)
参考答案:D
本题解析:据题知,物体做圆周运动,一定有外力提供向心力,合力一定不为零,故A错误;物体做圆周运动,一定有指向圆心的外力提供向心力,物体的速率增大,一定有沿圆弧切线方向的分力,根据平行四边形定则可知,物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外),故BC错误,D正确.故选:D
本题难度:简单