返回

高中三年级物理

首页
  • 计算题
    如图所示,质量为m的小球置于方形的光滑盒子中,盒子的边长略大于小球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内以O点为圆心做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,求:
    (1)若要使盒子运动到最高点时与小球之间恰好无作用力,则该同学拿着盒子做匀速圆周运动的周期为多少?
    (2)若该同学拿着盒子以第(1)问中周期的做匀速圆周运动,则当盒子运动到如图所示位置(球心与O点位于同一水平面上)时,小球对盒子的哪些面有作用力,作用力大小分别为多少?

    本题信息:2012年同步题物理计算题难度较难 来源:马凤霞
  • 本题答案
    查看答案
本试题 “如图所示,质量为m的小球置于方形的光滑盒子中,盒子的边长略大于小球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内以O点为圆心做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加...” 主要考查您对

周期、频率、转速

向心力

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 周期、频率、转速
  • 向心力

周期、频率、转速的定义:

1、周期:做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期,用T表示,单位为秒(s)。
2、频率:做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率,用f表示,单位为赫兹(Hz)。
3、转速:做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,用n表示,单位为转每秒(r/s)。
4、v、ω、T、f、n的关系:


周期,频率与线速度、角速度的关系:


知识点拨:
1、周期T:做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期.
2、频率f:周期的倒数叫频率,表示1s内质点所转过的周数.频率的单位是Hz.
3、转速n:做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫转速.通常用n表示,单位是r/s.        实际中所说的转数是指做匀速圆周运动的物体每分钟转过的圈数,用n表示,单位是转每分(r/min).
说明:频率和转速对匀速圆周运动来说在意义上是相等的,但频率具有更广泛的意义,两者的单位也不相同。

向心力的定义:

在圆周运动中产生向心加速度的力。


向心力的特性:

1、向心力
总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小,大小,方向总是指向圆心(与线速度方向垂直),方向时刻在变化,是一个变力。向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供。
2、轻绳模型
Ⅰ、轻绳模型的特点:
①轻绳的质量和重力不计;
②可以任意弯曲,伸长形变不计,只能产生和承受沿绳方向的拉力;
③轻绳拉力的变化不需要时间,具有突变性。

Ⅱ、轻绳模型在圆周运动中的应用
小球在绳的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动的临界问题:
①临界条件:小球通过最高点,绳子对小球刚好没有力的作用,由重力提供向心力:

②小球能通过最高点的条件:(当时,绳子对球产生拉力)
③不能通过最高点的条件:(实际上小球还没有到最高点时,就脱离了轨道)
3、轻杆模型:
Ⅰ、轻杆模型的特点:
①轻杆的质量和重力不计;
②任意方向的形变不计,只能产生和承受各方向的拉力和压力;
③轻杆拉力和压力的变化不需要时间,具有突变性。

Ⅱ、轻杆模型在圆周运动中的应用
轻杆的一端连着一个小球在竖直平面内做圆周运动,小球通过最高点时,轻杆对小球产生弹力的情况:
①小球能通过最高点的临界条件:(N为支持力)
②当时,有(N为支持力)
③当时,有(N=0)
④当时,有(N为拉力)


知识点拨:
向心力是从力的作用效果来命名的,因为它产生指向圆心的加速度,所以称它为向心力。它不是具有确定性质的某种类型的力。相反,任何性质的力都可以作为向心力。实际上它可是某种性质的一个力,或某个力的分力,还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。对一个物体进行受力分析的时候,是不需要画向心力的,向心力是效果力。


知识拓展:
对于向心力的理解,同学们可以切身的体会一下。两个同学手拉手,甲同学原地,乙同学绕着甲同学转,甲同学给乙同学的拉力就是向心力,当拉力大于向心力的时候,乙同学向心(甲同学)运动,当拉力小于向心力的时候,乙同学做离心运动。

发现相似题
与“如图所示,质量为m的小球置于方形的光滑盒子中,盒子的边长略...”考查相似的试题有: