随着航天技术的发展,许多实验可以搬到太空中进行.飞船绕地球做匀速圆周运动时,无法用天平称量物体的质量.假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置(图中O为光滑的
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随着航天技术的发展,许多实验可以搬到太空中进行.飞船绕地球做匀速圆周运动时,无法用天平称量物体的质量.假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置(图中O为光滑的
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随着航天技术的发展,许多实验可以搬到太空中进行.飞船绕地球做匀速圆周运动时,无法用天平称量物体的质量.假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设飞船中具有基本测量工具.
(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是:______;
(2)实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和______;
(3)待测物体质量的表达式为______.
答案
(1)弹力是产生摩擦力的前提条件,没有摩擦力一定没有弹力.由题,物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,其原因是物体与接触面间几乎没有压力,摩擦力几乎为零.
(2)、(3)据题,物体在桌面上做匀速圆周运动,物体与桌面间的摩擦力忽略不计,由弹簧秤的拉力提供物体的向心力.根据牛顿第二定律得:
F=m
4π
2
R
T
2
得到:m=
FT
2
4π
2
R
所以实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的半径R和周期T.
故答案为:
(1)物体与接触面间几乎没有压力,摩擦力几乎为零.
(2)圆周运动的半径R;
(3)m=
FT
2
4π
2
R
举一反三
如图所示,长为R的轻绳,上端固定在O点,下端连一小球.小球接近地面,处于静止状态.现给小球一沿水平方向的初速度v
0
=
8Rg
,小球开始做圆周运动,则小球到达最高点时的速度大小为______;若小球到达最高点时绳突然断开,小球水平抛出,落地点与O点的水平距离s=______.
题型:不详
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如图所示,杆长为L,杆的一端固定一个质量为m的小球,杆的质量忽略不计,整个系统绕杆的另一端在竖直平面内做圆周运动,求:
(1)小球在最高点A时速度v
A
为多大时,才能使杆对小球m的作用力为零?
(2)小球在最高点A时,杆对小球的作用力F为拉力,且大小F=mg,则小球此时的速度是多少?
(3)如m=0.50kg,L=0.5m,v
A
=0.4m/s,则在最高点A时,杆对小球的作用力是多大?是推力还是拉力?
题型:不详
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如图所示,圆盘上叠放着两个物块A和B,当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块和圆盘始终保持相对静止,则( )
A.A物块不受摩擦力作用
B.物块B受五个力作用
C.当转速增大时,A的向心力增大,B的向心力有可能减小
D.A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴
题型:不详
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用一根细绳,一端系住一定质量的小球,另一端固定使小球在水平面内做匀速圆周运动.现有两个这样的装置,如图(a)和(b)所示.已知两球转动的角速度大小相同,绳与竖直方向的夹角分别为37°和53°:则a、b两球的转动半径R
a
和R
b
之比为______.(sin37°=0.6;cos37°=0.8)
题型:不详
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如图所示,将完全相同的两个小球A、B用长l=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部,两小球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中的张力F
A
与F
B
之比为______.
题型:不详
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