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

将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出,使小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示。已知圆周运动半径$R$$0.4\;\rm m$,小球所在位置处的切面与水平面夹角$\theta$$45^{\circ}$,小球质量为$0.1\;\rm kg$,重力加速度$g$$10\;\rm m/s^{2}$。关于该小球,下列说法正确的有$(\qquad)$

["

角速度为$5\\;\\rm rad/s$

","

线速度大小为$4\\;\\rm m/s$

","

向心加速度大小为$10\\;\\rm m/s^{2}$

","

所受支持力大小为$1\\;\\rm N$

"]
[["AC"]]

$\rm A$.对小球受力分析可知$F_{向}=mg\tan 45^\circ =m\omega^{2}R$

解得$\omega=5\;\rm rad/s$,故$\rm A$正确;

$\rm B$.线速度大小为$v=\omega R=2\;\rm m/s$,故$\rm B$错误;

$\rm C$.向心加速度大小为$a_{n}=\omega^{2}R=10\;\rm m/s^{2}$,故$\rm C$正确;

$\rm D$.所受支持力大小为$N=\dfrac{mg}{\cos 45{^\circ}}=\sqrt{2}\;\rm \text{N}$,故$\rm D$错误。

故选:$\rm AC$

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