2018-2019学年粤教版必修2 2.2 向心力 作业(1)
2018-2019学年粤教版必修2 2.2 向心力 作业(1)第3页

  ω转动,盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g取10 m/s2.则ω的最大值是(  )

  

  A. rad/s         B. rad/s

  C.1.0 rad/s D.0.5 rad/s

  解析:选C.考查圆周运动的向心力表达式.当小物体转动到最低点时为临界点,由牛顿第二定律知,μmgcos 30°-mgsin 30°=mω2r,解得ω=1.0 rad/s,故选项C正确.

  10.将人类离开地球到宇宙中生活,可以设计成如图所示的宇宙村,它是一个圆柱形的密封建筑,人们生活在圆柱的边上,为了使人们在其中生活不至于有失重感,可以让它旋转.假设这个建筑物的直径为200 m,那么,当它绕其中心轴转动的转速为多少(r/s)时,人类感觉到像生活在地球上一样承受10 m/s2的加速度?如果转速超过了上述值,人将有怎样的感觉?

  

  解析:人所受到的向心加速度为10 m/s2时,人才会感觉到像生活在地球上一样,由向心加速度公式有a=ω2r,而ω=2πn,联立得:n== r/s≈0.05 r/s.

  当转速超过上述值时,向心加速度增大,人受到建筑物内壁的支持力增大,会有超重的感觉.

  11.一根长0.5 m的绳,当受到0.5 N的拉力时会被拉断.在绳的一端拴上质量为0.25 kg的小球,使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动,求拉断绳子时的角速度.

  解析:小球做匀速圆周运动,绳的拉力提供向心力,由牛顿第二定律得F=mω2l,当绳子拉断时有

  ω== rad/s=2.0 rad/s.

答案:2.0 rad/s