高中物理57向心力學(xué)案新人教版版必修(參考版)
2025-06-13 02:11本頁面
【正文】 π／v＝（31－）／2 s＝ s答案 s說明 需注意繩碰釘子的瞬間，繩的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不變，而繩的拉力隨半徑的突然減小而突然增大.【答案】: ≤ω≤【解析】：若要A在圓盤上隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以它所受的合外力必然指向圓心，而其中重力、支持力平衡，繩的拉力指向圓心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿著半徑或指向圓心，或背離圓心.當(dāng)A將要沿盤向外滑時(shí)，A所受的最大靜摩擦力指向圓心，F(xiàn)＋Fm ′＝mω12r ①由于B靜止，故F＝mg ②由于最大靜摩擦力是壓力的μ倍，即Fm ′＝μFN＝μmg ③由①、②、③解得ω1＝；當(dāng)A將要沿盤向圓心滑時(shí)，A所受的最大靜摩擦力沿半徑向外，這時(shí)向心力為：F－Fm ′＝mω22r ④由②、③、④得ω2＝.要使A隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度ω應(yīng)滿足≤ω≤ 10 。因?yàn)槲矬wA在碗口附近，所以可以認(rèn)為物體在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則物體A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力是由碗壁對(duì)物體的彈力提供，此時(shí)物體所受的摩擦力與重力平衡。【答案】: ω＝ （rad/s），F(xiàn)=【解析】：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在豎直軸上。由受力分析圖可知，小球A和B受到的支持力FN都等于，因此選項(xiàng)D不正確。比較兩者角速度大小時(shí)，由F＝mrω2可知：r越大，ω一定較小，因此選項(xiàng)B正確。也就是說FN在指向圓心方向的分力即合力F＝mgcotθ提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，可見A、B兩球受力情況完全一樣，當(dāng)然向心力肯定也大小相等。所以，本題正確選項(xiàng)為C。如圖所示，半徑為R的半球形碗內(nèi)，有一個(gè)具有一定質(zhì)量的物體A，A與碗壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，當(dāng)碗繞豎直軸 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體A剛好能緊貼在碗口附近隨碗一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，求碗轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度． 如圖所示，在光滑的水平面上釘兩個(gè)釘子A和B，相距20 m的細(xì)繩， kg的小球，、B在一直線上，然后使小球以2 m/ N，那么
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