物体在竖直平面内沿半径为r的圆状轨道运动,经过最低点时的速度是v。已知轨道与小物体间的动摩擦因数是μ,则此物体经过最低点时受到的滑动摩擦力大小为___________。11.如图2所示,工厂中的水平天车吊起质量为27t的铸件,以2ms的速度匀速行驶,钢绳长3m。当天车突然刹车时,钢绳所受的拉力为___________。
v
图212.汽车在半径为R的水平弯道上转弯,车轮与地面间的动摩擦因数为μ,则汽车行驶的最大速率是___________。13.如图3所示,一根原长为L0的轻质弹簧,劲度系数为k,两端固定质量分别为m1、m2的小球,且m2=2m1=2m。当此系统在光滑的水平面上绕O点以角速度ω匀速转动时,m1距O点的距离。m1图3Om2
三、计算题:本大题共2小题,计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。14.(12分)做匀速圆周运动的物体,质量为20kg,如果物体的速度变为原来的2倍,则所需的向心力就比原来的向心力大15N。试求:(1)物体原来所受向心力的大小;(2)物体后来的向心加速度。
15.(15分)如图4所示,在光滑的水平面上钉两个钉子A和B,相距20cm。用一根长1m的细绳,一端系一个质量为05kg的小球,另一端固定在钉子A上。开始时球与钉子A、B在一直线上,然后使小球以2ms的速率开始在水平面内做匀速圆周运动,若绳子能承受的最大拉力为4N,那么从开始到绳断所经历的时间是多少
f图4
参考答案一、选择题:1.【答案】A【点拨】空气对飞机作用力的竖直分量用于克服飞机的重力,大小为mg。空气对飞机作用力的水平分量用于提供向心力,大小为m
v4v2,故空气对飞机作用力为mg22。rr
f2.【答案】D【点拨】A、B、C的说法不完整,缺少条件,故不正确,只有在v不变的条件下,才能说a与
r成反比,ω与r成反比,在ω不变的条件下,a与r成反比,故D正确。
3.【答案】C【点拨】匀速圆周运动中,速度和加速度方向时刻在变,故A、B错,C选项正确;物体只有做匀速圆周运动时,其合力才垂直于速度,不改变线速度大小,D错。4.【答案】D【点拨】向心加速度不改变速度大小,只改变速度方向,所以,a1>a2意味着甲的速度方向比乙的速度方向变化得快,故D选项正确。5.【答案】B【点拨】物体A在水平台上,受重力G竖直向下,支持力FN竖直向上,且两力是一对平衡力,至于物体A是否受摩擦力,方向如何,由运动状态分析才知道,由于A随圆r