球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T(g取10ms2,结果可用根式表示)求:
(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?(2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大?8在一次抗洪救灾工作中,一架直升机A用长H=50m的悬索(重力可忽略不计)系住一质量m=50kg的被困人员B,直升机A和被困人员B以v0=10ms的速度一起沿水平方向匀速运动,如图甲所示。某时刻开始收悬索将人吊起,在5s时间内,A、B之间的竖直距离以l=50-t2(单位:m)的规律变化,取g=10ms2。
f(1)求这段时间内悬索对被困人员B的拉力大小;(2)求在5s末被困人员B的速度大小及位移大小;(3)直升机在t=5s时停止收悬索,但发现仍然未脱离洪水围困区,为将被困人员B尽快运送到安全处,飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标,致使被困人员B在空中做圆周运动,如图乙所示。此时悬索与竖直方向成37°角,不计空气阻力,求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力。(si
37°=06,cos37°=08)9如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为m的小物块,求:
(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度。
f1AC解析:分子在圆筒中运动的时间t=d,可见速率越大,运动的时间越短,圆筒v
转过的角度越小,到达位置离M越近,所以A正确,B错误;根据题图b可知位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率,即C正确,D错误。
2AB解析:如图所示,若绳上恰好无拉力,则有mgta
60°=mRω2si
60°,ω=2g,R
所以当ω2g时,物体受重力、绳的拉力,圆环的弹力三个力的作用,A、B选项正确。R
3CD解析:匀速圆周运动的速度的大小不变,方向时刻变化,A错;它的加速度大小
不变,但方向时刻改变,不是匀变速曲线运动,B错,D对;由匀速圆周运动的条件可知,
C对。
4C解析:衣服只受重力、弹力和静摩擦力三个力作用,A错;衣服做圆周运动的向心
力为它所受到的合力,由于重力与静摩擦力平衡,故弹力提供向心力,即FN=mrω2,转速
越大,FN越大,但重力不变,故竖直方向上的摩擦力不变。C对,B、D错。
2N
5
t
自行车后轮半径R,牙盘半径r1,飞轮半径r2
r1Rω或2πRr