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高中 | 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系题目答案及解析如下,仅供参考!
必修2
第五章 曲线运动
5.6 向心力
探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
回答下列问题:
匀速圆周运动,线速度$\div $角速度$=$半径,线速度$\times $角速度$=$向心加速度。
物体做匀速圆周运动,有$v=\omega r$
解得$r=\dfrac{v}{\omega}$
根据$a_{n}=\dfrac{v^{2}}{r}$
可得$a_{n}=v\omega$
故该说法正确;
抛体运动,水平速度不变。
物体做抛体运动时,水平方向不受外力,所以水平速度不变。故该说法正确;
太阳对行星的引力大小,等于行星对太阳的引力大小。
根据牛顿第三定律可知,太阳对行星的引力大小,等于行星对太阳的引力大小。故该说法正确;
严格来讲,地球和太阳都绕着地球和太阳的连线上的一个点转,只不过太阳质量太大,导致太阳的位置接近这个点,所以就把太阳看成圆心。
严格来讲,地球和太阳都绕着地球和太阳的连线上的一个点转,只不过太阳质量太大,导致太阳的位置接近这个点,所以就把太阳看成圆心。故该说法正确;
被发射的物体的质量越大,第一宇宙速度越大。
根据$\dfrac{GMm}{R^{2}}=m\dfrac{v_{1}^{2}}{R}$
解得$v_{1}=\sqrt{\dfrac{GM}{R}}$
可知第一宇宙速度与被发射的物体的质量无关。故该说法错误;
地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度,都是由地球的质量决定。
根据$\dfrac{GMm}{R^{2}}=m\dfrac{v_{1}^{2}}{R}$
解得$v_{1}=\sqrt{\dfrac{GM}{R}}$
地球的第一宇宙速度由地球的质量决定。
对在地球表面上的物体,有$\dfrac{GMm}{R^{2}}=mg$
物体在地球表面上具有的势能为$E_{p1}=- \dfrac{GMm}{R}$
当物体脱离地球引力到达无穷远时$E_{p2}=0$
由机械能守恒可得$E_{p1}+\dfrac{1}{2}mv_{2}^{2}=E_{p2}$
解得$v_{2}=\sqrt{\dfrac{2GM}{R}}$
地球的第二宇宙速度,由地球的质量决定。故该说法正确;
向心力是根据作用效果命名的,弹力,摩擦力,万有引力,电磁力等都可以充当向心力
向心力是根据作用效果命名的,弹力,摩擦力,万有引力,电磁力等都可以充当向心力。故该说法正确;
分析做圆周运动的物体具体受到哪些力时,不用加入向心力。
向心力是一个效果力,分析做圆周运动的物体具体受到哪些力时,不用加入向心力。故该说法正确;
动能定理可以简单地分类为:合力作正功,动能增加;合力做负功,动能减少。
根据$W_{合}=\Delta E_{k}$可知动能定理可以简单地分类为:合力作正功,动能增加;合力做负功,动能减少。故该说法正确;
物体速度远小于光速时,相对论物理与牛顿力学的结论没有区别。
物体速度远小于光速时,相对论物理与牛顿力学的结论没有区别。故该说法正确;
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