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甲、乙两个物体都在水平面内做匀速圆周运动,已知其质量之比为2:1,转动半径之比为...

甲、乙两个物体都在水平面内做匀速圆周运动,已知其质量之比为2:1,转动半径之比为1:2,且在相同的时间里甲转过一周,乙转过半周.求:
(1)它们的向心力大小之比;
(2)它们的向心加速度大小之比.
据角速度定义ω= 可知甲、乙的角速度之比,再根据向心力公式F向=mω2r结合质量、角速度与半径的关系,可算出向心力的大小之比; 由向心力公式F向=mω2r可以求出他们的向心加速度之比. 【解析】 (1)在相同的时间里甲转过一周,乙转过半周.根据角速度定义ω= 可知ω甲:ω乙=2:1 由向心力公式F向=mω2r可知,向心力的大小与质量成正比,与角速度的平方成正比,与半径成正比, 由题意r甲:r乙=1:2 m甲:m乙=2:1 根据公式式F向=mω2r F甲:F乙=m甲ω甲2r甲:m乙ω乙2r乙=4:1; (2)根据向心力公式F向=mω2r可得,加速度大小与质量成反比,与向心力大小成正比.所以 a甲:a乙=2:1 答:(1)它们的向心力大小之比4:1; (2)它们的向心加速度大小之比2:1.
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考点分析:
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(1)月球的质量M;
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一:手握绳结A,如图乙,使沙袋近似在水平方向上做匀速圆周运动,每2次口令运动1周.体会此时绳子拉力的大小.  
二:改为手握绳结B,仍使沙袋在水平方向上每秒运动1周.体会此时绳子拉力的大小.
三:又改为手握绳结A,但使沙袋在水平方向上每秒运动2周.体会此时绳子拉力的大小.
操作二与操作一    相同(填线速度或角速度),同学乙感到哪次向心力比较大?    (填操作一或操作二);操作三与操作二    相同(填线速度或角速度),同学乙感到哪次向心力比较大?    (填操作三或操作二)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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