《課后習(xí)題答案及解析》曲線運(yùn)動(dòng)_第1頁(yè)
《課后習(xí)題答案及解析》曲線運(yùn)動(dòng)_第2頁(yè)
《課后習(xí)題答案及解析》曲線運(yùn)動(dòng)_第3頁(yè)
《課后習(xí)題答案及解析》曲線運(yùn)動(dòng)_第4頁(yè)
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1、 /10第五章曲線運(yùn)動(dòng)第一節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并開(kāi)始計(jì)時(shí)。它在時(shí)刻到達(dá)X=2.0m、y=1.5m的位置;在t2時(shí)刻到達(dá)x2=3.6cm、y2=4.8m的位置。作草圖表示質(zhì)點(diǎn)在0“和0t2如時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移11和12,然后計(jì)算它們的大小及它們與x軸的夾角01和02答:質(zhì)點(diǎn)兩次位移的草圖如圖所示,根據(jù)勾股定理和三角函數(shù)的定義可得:在許多情況下,跳傘員跳傘后最初一段時(shí)間降落傘并不張開(kāi),跳傘員做加速運(yùn)動(dòng)。隨后,降落傘張開(kāi),跳傘員做減速運(yùn)動(dòng)如圖所示。速度降至一定值后便不再降低,跳傘員以這一速度做勻速運(yùn)動(dòng),直至落地。無(wú)風(fēng)時(shí)某跳傘員豎直下落,著地時(shí)速度是5m/s。現(xiàn)在有風(fēng),風(fēng)使他

2、以4m/s的速度沿水平方向向東運(yùn)動(dòng)。他將以多大速度著地?計(jì)算并畫圖說(shuō)明。v=42+52m/s=答:根據(jù)題意,無(wú)風(fēng)時(shí)跳傘員著地的速度為v2,風(fēng)的作用使他獲得向東的速度V,落地速度v為v2、V的合速度,如圖所示。6.4m/s與豎直方向的夾角為0,tan0=0.8,6=38.7。跳水運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)難度很大又極具觀賞性的運(yùn)動(dòng),我國(guó)運(yùn)動(dòng)員多次在國(guó)際跳水賽上摘金奪銀被譽(yù)為跳水“夢(mèng)之隊(duì)”。如圖是一位跳水隊(duì)員從高臺(tái)做“反身翻騰二周半”動(dòng)作時(shí)頭部的運(yùn)動(dòng)軌跡,最后運(yùn)動(dòng)員沿豎直方向以速度v入水。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,在哪幾個(gè)位置頭部的速度方向與入水時(shí)v的方向相同?在哪幾個(gè)位置與v的方向相反?在圖中標(biāo)出這些位置。答:如圖所示,

3、在A、C位置頭部的速度與入水時(shí)速度v方向相同;在B、D位置頭部的速度與入水時(shí)速度v方向相反。仁LC:汀“J汽車以恒定的速率繞圓形廣場(chǎng)一周用時(shí)2min,每行駛半周,速度方向改變多少度?汽車每行駛10s,速度方向改變多少度?先作一個(gè)圓表示汽車運(yùn)動(dòng)的軌跡,然后作出汽車在相隔10s的兩個(gè)位置速度矢量的示意圖。答:汽車行駛半周速度方向改變180。汽車每行駛10s,速度方向改變30,速度矢量示意圖如圖613所示。個(gè)物體的速度方向如圖中v所示。從位置A開(kāi)始,它受到向前但偏右(觀察者沿著物體前進(jìn)的方向看,下同)的合力。到達(dá)B時(shí),這個(gè)合力突然改成與前進(jìn)方向相同。到達(dá)C時(shí),又突然改成向前但偏左的力。物體最終到達(dá)D

4、。請(qǐng)你大致畫出物v9A體由A至D的運(yùn)動(dòng)軌跡,并標(biāo)出B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)。答:如圖614所示,AB段是曲線運(yùn)動(dòng)、BC段是直線運(yùn)動(dòng)、CD段是曲線運(yùn)動(dòng)。第二節(jié)平拋運(yùn)動(dòng)一條水平放置的水管,橫截面積S=2.0cm2,距地面高h(yuǎn)=1.8m。水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向射出,水落地的位置到管口的水平距離是0.9m。問(wèn):每秒內(nèi)從管口流出的水有多大體積?計(jì)算時(shí)設(shè)管口橫截面上各處水的速度都相同,自由落體加速度取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。解:水流的運(yùn)動(dòng)可看做是平拋運(yùn)動(dòng),由豎直方向做自由落體:h二2gt2,厶有t罟rZx0.9水平方向:由x=vt可知水從水管口出來(lái)時(shí)的水平初速度為:v二廠亦訕十認(rèn),則每秒

5、內(nèi)從管口流出的水的體積為:V=Sv=2.0 x10-4x1.5m3=3x10-4m3=300毫升某卡車在限速60km/h的公路上與路旁障礙物相撞。處理事故的警察在泥地中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小的金屬物體,可以判斷,它是事故發(fā)生時(shí)車頂上一個(gè)松脫的零件被拋出而陷在泥里的。警察測(cè)得這個(gè)零件在事故發(fā)生時(shí)的原位置與陷落點(diǎn)的水平距離為13.3m,車頂距泥地的豎直高度為2.45m。請(qǐng)你根據(jù)這些數(shù)據(jù)為該車是否超速提供證據(jù)。解:該車已經(jīng)超速。零件做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向位移為y=2.45m=|gt2經(jīng)歷時(shí)間,在水平方向位移工=譏=13.3m,零件做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為:v=x/t=13.3/0.71m/s=18.7m/s=67

6、.4km/h60km/h所以該車已經(jīng)超速。如圖所示,在水平桌面上用練習(xí)本做成一個(gè)斜面,使小鋼球從斜面上某一位置滾下,鋼球沿桌面飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)。怎樣用一把刻度尺測(cè)量鋼珠在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的速度?說(shuō)出測(cè)量步驟,寫出用所測(cè)的物理量表達(dá)速度的計(jì)算式。答:讓小球從斜面上某一位置A無(wú)初速釋放;測(cè)量小球在地面上的落點(diǎn)P與桌子邊沿的水平距離x;測(cè)量小球在地面上的落點(diǎn)P與小球靜止在水平桌面上時(shí)球心的豎直距離y。小球離開(kāi)桌面的初速度為v二x某個(gè)質(zhì)量為m的物體在從靜止開(kāi)始下落的過(guò)程中,除了重力之外還受到水平方向的大小、方向都不變的力F的作用。求它在時(shí)刻t的水平分速度和豎直分速度。建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,寫出這個(gè)坐標(biāo)系中代

7、表物體運(yùn)動(dòng)軌跡的x、y之間的關(guān)系式。這個(gè)物體在沿什么樣的軌跡運(yùn)動(dòng)?答:(1)物體在力F的作用下,在水平方向的加速度a二F,因此在時(shí)刻t的水平分速度為Fv二at=txm在豎直方向上受重力mg作用,在時(shí)刻t的豎直豎直分速度為:vy=gt。(2)以水平運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閤軸,豎直向下為y軸建立直角坐標(biāo)系,那么由解得y=:x,mF為一常數(shù),所以物體運(yùn)動(dòng)軌跡為一條直線。第三節(jié)研究平拋運(yùn)動(dòng)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的家庭實(shí)驗(yàn)裝置,如圖所示。在水平桌面上放置一個(gè)斜面,每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下,滾過(guò)桌邊后鋼球便做平拋運(yùn)動(dòng)。在鋼球拋出后經(jīng)過(guò)的地方水平放置一塊木板(還有一個(gè)用來(lái)調(diào)節(jié)木板高度的支架,圖中未畫

8、),木板上放一張白紙,白紙上有復(fù)寫紙,這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點(diǎn)。桌子邊緣鋼球經(jīng)過(guò)的地方掛一條鉛垂線。已知平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)相同,在此前提下,怎樣探究鋼球水平分速度的特點(diǎn)?請(qǐng)指出需要的器材,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟。答:還需要的器材是刻度尺。實(shí)驗(yàn)步驟:調(diào)節(jié)木板高度,使木板上表面與小球離開(kāi)水平桌面時(shí)的球心的距離為某一確定值y;讓小球從斜面上某一位置A無(wú)初速釋放;測(cè)量小球在木板上的落點(diǎn)P1與重垂線之間的距離x1;調(diào)節(jié)木板高度,使木板上表面與小球離開(kāi)水平桌面時(shí)的球心的距離為某一確定值4y;讓小球從斜面上同一位置A無(wú)初速釋放;測(cè)量小球在木板上的落點(diǎn)P2與重垂線之間的距離x2;比較&x

9、2,若2X=x2,則說(shuō)明小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。某同學(xué)為了省去上圖中的水平木板,把第1題中的實(shí)驗(yàn)方案做了改變。他把桌子搬到墻的附近,使從水平桌面上滾下的鋼球能打在墻上,把白紙和復(fù)寫紙附在墻上,記錄鋼球的落點(diǎn)。改變桌子和墻的距離,就可以得到多組數(shù)據(jù)。如果采用這種方案,應(yīng)該怎樣處理數(shù)據(jù)?答:改變墻與鉛垂線之間的距離x,測(cè)量落點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的豎直距離y,若2x1=x2,有4yl=y2ox則說(shuō)明小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(或:分別求出每組數(shù)據(jù)的-亍的值,如果比值恒定,則說(shuō)明鋼球平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。)某同學(xué)使小球沿課桌面水平飛出,用數(shù)碼照相機(jī)拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的錄像(每

10、秒15幀照片),并將小球運(yùn)動(dòng)的照片打印出來(lái)。請(qǐng)問(wèn):他大約可以得到幾幀小球正在空中運(yùn)動(dòng)的照片答:課桌面距地高度大約為0.8m,由h=gt2/2得t=0.4s,因此,在0.4s內(nèi)可拍得照片15X0.4=6張.第四節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)地球可以看做一個(gè)半徑為6.4x103km的球體,北京的緯度約為400。位于赤道和位于北京的兩個(gè)物體,隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度各是多大?線速度各是多大?解:位于赤道和位于北京的兩個(gè)物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等,都是3=,2x3.14rad/s=7.27x10-5rad/s。T24x3600位于赤道的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v1=R=465.28m/s

11、位于北京的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度v2=eRcos40=356.43m/s某走時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘,分針與時(shí)針的長(zhǎng)度比是1.2:1。分針與時(shí)針的角速度之比等于多少?分針針尖與時(shí)針針尖的線速度之比等于多少?解:分針的周期為T=1h,時(shí)針的周期為T2=12h分針與時(shí)針的角速度之比為6:2=T2:耳=12:1分針針尖與時(shí)針針尖的線速度之比為v1:v2=1r1:2r2=14.4:1如圖所示,A、B兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上,C點(diǎn)位于大輪半徑的中點(diǎn),大輪的半徑是小輪的2倍,它們之間靠摩擦傳動(dòng),接觸面不打滑。請(qǐng)?jiān)谠撗b置的A、B、C三個(gè)點(diǎn)中選擇有關(guān)的兩個(gè)點(diǎn),具體說(shuō)明公式v=r的以下三種變量關(guān)系:v相等

12、,跟廠成反比:。丿相等,v跟廠成正比:r相等,v跟3成正比。:答:(I)AB兩點(diǎn)線速度相等角速度與半徑成反比A、C兩點(diǎn)角速度相等,線速度與半徑成正比B、C兩點(diǎn)半徑相等,線速度與角速度成正比說(shuō)明:該題的目的是讓學(xué)生理解線速度、角速度、半徑之間的關(guān)系:v=er;同時(shí)理解傳動(dòng)裝置不打滑的物理意義是接觸點(diǎn)之間線速度相等。4如圖所示是自行車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖。假設(shè)腳踏板每2s轉(zhuǎn)1圈,要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度有多大,還需要測(cè)量哪些量?請(qǐng)?jiān)趫D中用字母標(biāo)注出來(lái),并用這些量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式。利用你家的自行車實(shí)際測(cè)量這些數(shù)據(jù),計(jì)算前進(jìn)速度的大小,然后實(shí)測(cè)自行車的速度。對(duì)比一下,差別有多大?答案

13、:需要測(cè)量大、小齒輪及后輪的半徑r2、r3。自行車前進(jìn)的2兀r速度大小v=十rTr32說(shuō)明:本題的用意是讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際情況來(lái)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)以及傳動(dòng)裝置之間線速度、角速度、半徑之間的關(guān)系。但是,車輪上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)都不是圓周運(yùn)動(dòng),其軌跡都是滾輪線。所以在處理這個(gè)問(wèn)題時(shí),應(yīng)該以輪軸為參照物,地面與輪接觸而不打滑,所以地面向右運(yùn)動(dòng)的速度等于后輪上一點(diǎn)的線速度。家用臺(tái)式計(jì)算機(jī)上的硬磁盤的磁道和扇區(qū)如圖所示。某臺(tái)計(jì)算機(jī)上的硬磁盤上共有92161個(gè)磁道(即9216個(gè)不同半徑的同心圃),每個(gè)磁道分成8192個(gè)扇區(qū)(每扇區(qū)為8192圓周)每個(gè)扇區(qū)可以記錄512個(gè)字節(jié)。電動(dòng)機(jī)使磁盤以7200r/min的轉(zhuǎn)速勻

14、速轉(zhuǎn)動(dòng)。磁頭在讀、寫數(shù)據(jù)時(shí)是不動(dòng)的。磁盤每轉(zhuǎn)一圈,磁頭沿半徑方向跳動(dòng)一個(gè)磁道。一個(gè)扇區(qū)通過(guò)磁頭所用的時(shí)間是多少?不計(jì)磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時(shí)間,計(jì)算機(jī)1秒內(nèi)最多可以從硬盤面上讀取多少個(gè)字節(jié)?1解:磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T=120s1(1)掃描每個(gè)扇區(qū)的時(shí)間t=82T=1.0X10-6So每個(gè)扇區(qū)的字節(jié)數(shù)為512個(gè)1s內(nèi)讀取的字節(jié)數(shù)為血=5.12X108說(shuō)明:本題的用意是讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際情況來(lái)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)。第五節(jié)向心加速度甲、乙兩物體都在做勻速圓周運(yùn)動(dòng),以下各種情況下哪個(gè)物體的向心加速度比較大?它們的線速度相等,乙的半徑小它們的周期相等,甲的半徑大。它們的角速度相等,乙的線速度小。它們的線速度相等,在相同時(shí)

15、間內(nèi)甲與圓心的連線掃過(guò)的角度比乙的大.答:A.甲、乙線速度相等時(shí),利用a=竺,半徑小的向心加速度大。所以乙的向心加速nr度大;甲、乙周期相等時(shí),利用a二堆r,半徑大的向心加速度大。所以甲的向心加速度大;nT2甲、乙角速度相等時(shí),利用a=v,線速度大的向心加速度大。所以乙的向心加速度?。籲甲、乙線速度相等時(shí),利用a=v,角速度大的向心加速度大。由于在相等時(shí)間內(nèi)甲與n圓心的連線掃過(guò)的角度比乙大,所以甲的角速度大,甲的向心加速度大。說(shuō)明:本題的目的是讓同學(xué)們理解做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度的不同表達(dá)式的物理意義。月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道接近圓,半徑為3.84x105km,公轉(zhuǎn)周期是27.3天。月球繞地

16、球公轉(zhuǎn)的向心加速度是多大?解:月球公轉(zhuǎn)周期為T=27.3x24x3600s=2.36x106so月球公轉(zhuǎn)的向心加速度為a=4r=(2x3.14)2x3.84x105km/s2=27x10-3m/s2nT22.36x106一部機(jī)器由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),機(jī)器上的皮帶輪的半徑是電動(dòng)機(jī)皮帶輪半徑的3倍(如圖示),皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動(dòng)。已知機(jī)器皮帶輪邊緣上一點(diǎn)的向心加速度為0.10m/s2oA電動(dòng)機(jī)皮帶輪機(jī)器皮帶輪電動(dòng)機(jī)皮帶輪與機(jī)器皮帶輪的轉(zhuǎn)速比n1:n2是多少?機(jī)器皮帶輪M點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為輪半徑的一半,A點(diǎn)的向心加速度是多少?電動(dòng)機(jī)皮帶輪邊緣上某點(diǎn)的向心加速度是多少?解:(1)由于皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動(dòng)

17、,所以兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等,設(shè)電動(dòng)機(jī)皮帶輪與機(jī)器皮帶輪邊緣上質(zhì)點(diǎn)的線速度大小分別為V、V2,角速度大小分別為叫、2,邊緣上質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的半徑分別為q、r2,則v1=v2v1=1r1v2=e2r2又=2nn所以n1:n2=1:2=r2:廠1=3:1A點(diǎn)的向心加速度為r1a=w2x-2=0.01x史m/s2=0.05m/s2nA2223)電動(dòng)機(jī)皮帶輪邊緣上質(zhì)點(diǎn)的向心加速度為v2v2ra=十=2x=0.10 x3m/s2=0.30m/s2nrrr121A、B兩個(gè)快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在相同的時(shí)間內(nèi),它們通過(guò)的路程之比是4:3,運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3:2,它們的向心加速度之比是多少?解

18、:A、B兩個(gè)快艇做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由于在相等時(shí)間內(nèi),它們通過(guò)的路程之比是4:3,所以它們的線速度之比為4:3;由于在相等時(shí)間內(nèi),它們運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3:2,所以它們的角速度之比為3:2o由于向心加速度a=v,所以它們的向心加速度之比為2:n1o說(shuō)明:本題的用意是讓學(xué)生理解向心加速度與線速度和角速度的關(guān)系a=von第六節(jié)向心力1.地球質(zhì)量為6.0X1024kg,地球與太陽(yáng)的距離為1.5x1011m。地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)對(duì)地球的引力是多少?解:地球在太陽(yáng)的引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)引力為F;地球運(yùn)動(dòng)周期為T=365x24x3600s=3.15x107s。根據(jù)牛頓第二運(yùn)

19、動(dòng)定律得:F=m4兀2r=6.0 x1024x4x(3.14)2x1.5x1011N=3.58x1022NT2(3.15x107)2說(shuō)明:本題的目的是讓學(xué)生理解向心力的產(chǎn)生,同時(shí)為下一章知識(shí)做準(zhǔn)備。2.把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中,晃動(dòng)漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(如圖)。小球的向心力是由什么力提供的?答:小球在漏斗壁上的受力如圖所示。小球所受重力G、漏斗壁對(duì)小球的支持力Fn的合力提供了小球做圓周3.個(gè)圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度是4rad/s。盤面上距圓盤中心0.10m的位置有一個(gè)質(zhì)量為0.10kg的小物體能夠隨圓盤一起運(yùn)動(dòng),如圖示。(1)求小物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)

20、所受向心力的大小。(2)關(guān)于小物體的向心力,甲、乙兩人有不同意見(jiàn):甲認(rèn)為該向心力等于圓盤對(duì)小物體的靜摩擦力,指向圓心;乙認(rèn)為小物體有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),靜摩擦力方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,即向后,而不是和運(yùn)動(dòng)方向垂直,因此向心力不可能是靜摩擦力。你的意見(jiàn)是什么?說(shuō)明理由。答:(1)根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得:F=me2r=0.1x42x0.1N=0.16N2)甲的意見(jiàn)是正確的。靜摩擦力的方向是與物體相對(duì)接觸面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反。設(shè)想一下,如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,轉(zhuǎn)盤突然變得光滑了,物體將沿軌跡切線方向滑動(dòng)。這就如同在光滑的水平面上,一根細(xì)繩一端固定在豎直立柱上,一端系一小球,讓小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),突然剪斷細(xì)

21、繩一樣小球?qū)⒀剀壽E切線方向飛出。這說(shuō)明物體在隨轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,相對(duì)轉(zhuǎn)盤有沿半徑向外的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。說(shuō)明:本題的目的是讓學(xué)生綜合運(yùn)用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的受力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。4如圖示,細(xì)繩的一端固定于D點(diǎn),另一端系一個(gè)小球,在D點(diǎn)的正下方釘一個(gè)釘子A,小球從一定高度擺下。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,當(dāng)細(xì)繩與釘子相碰時(shí),如果釘子的位置越靠近小球,繩就越容易斷。請(qǐng)你利用向心力的知識(shí)解釋這一現(xiàn)象。解:設(shè)小球的質(zhì)量為m釘子A與小球的距離為r。根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知,小球從一定高度下落時(shí),通過(guò)最低點(diǎn)的速度為定值,設(shè)為v。小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)做半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng),繩子的拉力Ft和重力G的合力提供了向心力,即:FG=m得F

22、=G+m在G,m,v定的情況下,r越小,F(xiàn)t越大,TrTrT即繩子承受的拉力越大,繩子越容易斷。輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎,沿曲線由M向N行駛,速度逐漸減小。圖甲、乙、丙、丁分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向,你認(rèn)為正確的是哪個(gè)?答:汽車在行駛中速度越來(lái)越小,所以汽車在軌跡的切線方向做減速運(yùn)動(dòng),切線方向所受合外力方向如圖Ft所示;同時(shí)汽車做曲線運(yùn)動(dòng),必有向心加速度,向心力如圖F所示。汽車tn如圖所示。丙圖正確。說(shuō)明:本題的意圖是讓學(xué)生理解做一般曲線運(yùn)動(dòng)的物體的受力情況。第八節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)1.如果高速轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪的重心不在轉(zhuǎn)軸上,運(yùn)行將不穩(wěn)定,而且軸承會(huì)受到很大的作用力,加速磨損。如圖中飛輪半徑r=20cm,OO為轉(zhuǎn)動(dòng)軸。正常工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸受到的水平作用力可以認(rèn)為是0。假想在飛輪的邊緣固定一個(gè)質(zhì)量m=0.01kg的小螺絲釘P,當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)速n=1000r/s時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)軸00受到多大的力?解:小螺絲釘做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力F由轉(zhuǎn)盤提供,根據(jù)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律,小螺絲釘將給轉(zhuǎn)盤向外的作用力,轉(zhuǎn)盤在這個(gè)力的作用下,將對(duì)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生作用力,大小也是F。F=m2r=m(2兀n)2

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