资源描述
1.
(2021·浙江五校联考)如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止.则后一种状况与原来相比较,下面的推断中正确的是( )
A.Q受到桌面的支持力变大
B.Q受到桌面的静摩擦力变大
C.小球P运动的角速度变大
D.小球P运动的周期变大
解析:选BC.依据小球做圆周运动的特点,设绳与竖直方向的夹角为θ,故FT=,对物体受力分析由平衡条件Ff=FTsinθ=mgtanθ,FN=FTcosθ+Mg=mg+Mg,故在θ增大时,Q受到的支持力不变,静摩擦力变大,A选项错误,B选项正确;由mgtanθ=mLsinθω2,得ω= ,故角速度变大,周期变小,故C选项正确,D选项错误.
2.(2021·广州高三调研)如图所示,A、B是两个摩擦传动轮,两轮半径大小关系为RA=2RB,则两轮边缘上的( )
A.角速度之比ωA∶ωB=2∶1
B.周期之比TA∶TB=1∶2
C.转速之比nA∶nB=1∶2
D.向心加速度之比aA∶aB=2∶1
解析:选C.由于没有相对滑动,A、B两轮边缘上的线速度相等,==,A不正确.==,B不正确.==,C正确.向心加速度==,D不正确.
3.
如图所示,轻杆的一端有一个小球,另一端有光滑的固定轴O.现给球一初速度,使球和杆一起绕轴O在竖直面内转动,不计空气阻力,用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力,则F( )
A.确定是拉力
B.确定是推力
C.确定等于0
D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于0
解析:选D.球通过最高点的条件是v≥0.当球通过最高点,拉力为零时,有mg=⇒v=.
当0<v<时,F为支持力,mg-F=.
当v>时,F为拉力,F+mg=.故选项D正确.
4.
(2021·桃源一中月考)如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们与盘间的摩擦因数相同,当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时,烧断细线,两个物体的运动状况是( )
A.两物体沿切向方向滑动
B.两物体均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远
C.两物体仍随圆盘一起做圆周运动,不发生滑动
D.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A发生滑动,离圆盘圆心越来越远
解析:选D.在圆盘上,角速度相同,由F=mω2r可知,在质量相同的状况下,A需要的向心力更多,所以D正确.
5.(创新题)如图所示,医学上常用离心分别机加速血液的沉淀,其“下沉”的加速度可这样表示:a=·rω2,而一般方法靠“重力沉淀”产生的加速度为a′=g,式子中ρ0、ρ分别为液体密度和液体中固体颗粒的密度,r表示试管中心到转轴的距离,ω为转轴角速度,由以上信息回答:
(1)当满足什么条件时,“离心沉淀”比“重力沉淀”快?
(2)若距离r=0.2 m,离心机转速n=3000 r/min,g取9.8 m/s2,求a∶a′.
解析:(1)依题意,a>a′,即rω2>g,
解得ω> ,此时离心沉淀就比重力沉淀快.
(2)==≈2000.
答案:见解析
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