高中 | 向心力 题目答案及解析

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必修2

第五章 曲线运动

5.6 向心力

向心力

如图所示,小球(视为质点)用细线悬于天花板上,使小球在水平面内做匀速圆周运动,悬线与竖直方向的夹角为$\theta$,小球做圆周运动的周期为$T$,重力加速度为$g$,则悬线的长度为$(\qquad)$

["

$\\dfrac{T^{2}g}{4\\pi^{2}\\cos\\theta}$

","

$\\dfrac{T^{2}g}{4\\pi^{2}\\sin\\theta}$

","

$\\dfrac{T^{2}g}{4\\pi^{2}}$$\\cos\\theta$

","

$\\dfrac{T^{2}g}{4\\pi^{2}}$$\\sin\\theta$

"]
[["A"]]

设悬线的长度为$L$,悬线拉力和小球重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有$mg\tan\theta=mL\sin\theta\cdot \dfrac{4\pi^{2}}{T^{2}}$,解得$L= \dfrac{gT^{2}}{4\pi^{2}\cos\theta}$,故$\rm A$正确,$\rm BCD$错误。

故选:$\rm A$

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制作陶瓷时,在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩檫力。将陶屑视为质点,则 如图,单摆在之间做简谐运动,、为运动最高点,为平衡位置。下列关于单摆说法正确的是 如图所示,左端为四分之一圆弧的木板静止置于光滑水平面上,圆弧与木板水平部分相切于点。在木板右端固定一轻弹簧,其自由端位于木板上点正上方,将质量为的小物块(可视为质点)自点上方高度为处的某点静止释放,沿切线进入圆弧,已知长木板质量为,圆弧的半径为,,段粗糙,与小物块间的动摩擦因数为,其余部分均光滑。重力加速度为。 如图所示,长水平传送带右端与水平地面平齐并无缝对接,半径的竖直半圆环轨道与水平地面相切于圆环的端点。传送带以的速度顺时针匀速转动,某时刻质量的物块以速度冲上传送带的左端,经水平地面从点冲上半圆环轨道后从点水平飞出,最后物块恰落在点。已知物块经过点时速度是经过点速度大小的,物块与传送带间的摩擦因数,物块与水平地面间的摩擦因数,重力加速度,物块的大小忽略不计,求: 如图,一半径为的圆环固定在竖直平面内,其上穿有一个可视为质点的质量的小球,小球静止在最高点处,由于受到某种微扰使小球开始向一侧滑动,当小球运动至点瞬间,圆环与小球之间无作用力,点与圆环圆心的连线与竖直方向夹角为,取,则小球从开始运动到到达点的过程中,克服阻力做功为 如图所示,质量为的物块与水平转台之间有摩擦,物块与转台转轴相距,物块随转台由静止开始转动并计时,在时刻转速达到,物块即将开始滑动,保持转速不变,继续转动到时刻。则
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