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图甲、乙分别为一把湿雨伞的侧面和俯视投影图.当雨伞绕着中心轴线旋转并达到一定的角...

图甲、乙分别为一把湿雨伞的侧面和俯视投影图.当雨伞绕着中心轴线旋转并达到一定的角速度时,伞边缘的雨滴就会沿边缘切线方向甩出去.设质量为m的雨滴的径向附着力最大为F0,雨伞投影半径为rO点离地面高度为h,不计空气阻力,重力加速度为g.

(1)要使雨滴能被甩出去,雨伞的角速度至少为多大?

(2)AB两个质量都为m的雨滴所夹的圆心角为θ(弧度制,θ<π),同时被甩出后,落到地面上的印迹间的距离至少为多大?

 

(1)(2) 【解析】试题分析:根据附着力充当向心力来求角速度的大小;根据高度求出平抛运动的时间,结合初速度和时间求出水平距离,通过几何关系求出伞面边缘上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圆的半径。 (1)当径向附着力刚好提供向心力时,是雨滴甩出的临界条件: 根据牛顿第二定律可得: 解得: (2)A、B甩出的线速度大小都为v、下落时间为t、甩出点到落点的水平距离都为s 落点到伞柄中心轴的距离为R、两落点的间距为x 则: 速度为:v=ωr 甩出后作平抛运动,则有: s=vt 根据几何关系: 联立解得:
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考点分析:
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用圆锥摆验证向心力的表达式实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线平齐.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.用手带动钢球,设法使它刚好沿纸上某个半径为r的圆周运动,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时需要的向心力表达式为Fn_____

(2)通过刻度尺测得小球运动的轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动时外力提供的向心力表达式为

(3)改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图像,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k________.(用前面已知的相关字母表示)

 

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如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量不等的小球AB紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则(         )

A. A的角速度一定大于球B的角速度

B. A的线速度一定大于球B的线速度

C. A的运动周期一定小于球B的运动周期

D. A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力

 

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如图所示,一小球(可视为质点)从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动,运动轨迹恰好与半圆轨道相切于B点。半圆轨道圆心为O,半径的R,且OB与水平方向夹角为53°,重力加速度为g,则小球抛出时的初速度大小为

A.     B.     C.     D.

 

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一个物体以初速度v0水平抛出,落地的速度为v,那么物体做平抛运动的时间为 (  )

A.     B.     C.     D.

 

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如图所示,斜面上 OPQRS 五个点,距离关系为 OP= PQ=QR = RS ,从 O 点以 υ0 的初速度水平抛出一个小球,不计空气阻力,小球落在斜面上的 P .若小球从 O 点以 2υ0 的初速度水平抛出,则小球将落在斜面上的  

A. Q     B. S

C. QR 两点之间    D. RS 两点之间

 

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