如图所示,为表演杂技“飞车走壁“的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同

如图所示,为表演杂技“飞车走壁“的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同

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如图所示,为表演杂技“飞车走壁“的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦,下列说法中正确的是(  )
A.在a轨道上运动时角速度较大
B.在a轨道上运动时线速度较大
C.在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大
D.两轨道上的向心力大小相等
魔方格
答案
A、以任摩托车为研究对象,作出力图,如图.设侧壁与竖直方向的夹角为θ,

魔方格

则根据牛顿第二定律,
得mgcotθ=mω2r,得到ω=


gcotθ
r
,θ相同,r大,则ω大,故在a轨道上运动时角速度较小.故A错误.
B、mgcotθ=m
v2
r

解得v=


grcotθ

r大,则v大,则在a轨道上运动时线速度较大.故B正确.
C、设侧壁对车的支持力为FN,则由图得到
FN=
mg
sinθ
,因两车质量大小不知道,故无法比较FN的大小.故C错误.
D、向心力Fn=mgtanθ,因两车质量大小不知道,故无法比较Fn的大小.故D错误
故选B.
举一反三
如图所示,比荷为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感受应强度为B的匀强磁场区域,要从右侧面穿出这个磁场区域,电子的速度至少应为(  )
A.2Bed/mB.Bed/mC.Bed/(2m)D.


2
Bed/m
魔方格
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一个负离子,质量为m,电荷量大小为q,以速率v垂直于屏MN经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图所示,磁感强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于纸面向里.
(1)求离子进入磁场后到达屏MN上时的位置与O点的距离.
(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,试证明:直线OP与离子入射方向之间的夹角θ(弧度)跟t的关系是θ=
qB
2m
t.魔方格
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如图所示,为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速率为v的不同带电粒子,其中带电粒子1从A点飞出磁场,带电粒子2从B点飞出磁场,不考虑带电粒子的重力.则(  )
魔方格
A.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3:1
B.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为


3
:1
C.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2:1
D.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1:2
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在世界一级方程式锦标赛中,赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,则以下的说法正确的是(  )
A.是由于赛车行驶到弯道时,运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的
B.是由于赛车行驶到弯道时,没有及时加速才造成赛车冲出跑道的
C.是由于赛车行驶到弯道时,没有及时减速才造成赛车冲出跑道的
D.由公式Fm=mω2r可知,弯道半径越大,越容易冲出跑道
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如图所示,汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时,关于汽车受力的说法正确的是(  )
A.汽车的向心力就是它所受的重力
B.汽车的向心力就是它所受的重力和支持力的合力,方向指向圆心
C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用
D.以上均不正确
魔方格
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