(题文)在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图(a)所示,悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心正上方.用手带动钢球,设法使它在空中做匀速圆周运动,通过俯视观察发现其做圆周运动的半径为r,钢球的质量为m,重力加速度为g.
(1)用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为:F=____________________;
(2)通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为:F=__________;
(3)改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图(b)所示的 关系图象,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为___________.
如图所示,两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动,已知两物块质量相等,杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. A受到的静摩擦力一直增大
B. A受到的静摩擦力是先增大后减小
C. A受到的合外力一直在增大
D. B受到的静摩擦力先增大,后保持不变
如图所示,P是固定在水平面上的圆弧凹槽,从高台边缘B点以速度v0水平飞出的小球恰能从凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角,则( )
A. B.
C. D.
一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列半径不同的小圆弧来代替.如图甲所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫作A点的曲率圆,其半径ρ叫作A点的曲率半径.现将一个物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出,如图乙所示,则在其轨迹最高点P处的曲率半径是(重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
如图所示,可视为质点的两个小球A、B从坐标为(0,2y0)、(0,y0)的两点分别以速度vA和vB水平抛出,两个小球都能垂直打在倾角为45°的斜面上,由此可得vA∶vB等于 ( )
A. ∶1 B. 2∶1
C. 4∶1 D. 8∶1
一种玩具的结构如图所示.竖直放置的光滑铁圆环的半径为R=20 cm,环上有一个穿孔的质量为m的小球,小球仅能沿环滑动.如果圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10 rad/s的角速度旋转,则小球相对环静止时和环心O的连线与O1O2的夹角θ是(g取10 m/s2)( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°