用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值.某次实验图片如下,请回答相关问题:
(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法;
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎法
(2)图中是在研究向心力的大小F与______的关系.
A.质量m B.角速度ω C.半径r
(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______
A.1:9 B.3:1 C.1:3 D.1:1
如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上,两者用长为L的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍,A放在距离转轴L处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是
A.当时,A、B相对于转盘会滑动
B.当时,绳子一定有弹力
C.ω在范围内增大时,B所受摩擦力变大
D.ω在范围内增大时,A所受摩擦力不变
水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度v0沿直轨道向右运动,如图所示,小球进入圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,则( )
A. 小球到达c点的速度为
B. 小球在c点将向下做自由落体运动
C. 小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R
D. 小球从c点落到d点需要时间为
如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车,甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动,丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动,两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上,四个图中轨道的半径都为R,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时,座椅一定给人向上的力
B. 乙图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,安全带一定给人向上的力
C. 丙图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,座椅一定给人向上的力
D. 丁图中,轨道车过最高点的最小速度为
一辆汽车在轨道半径为的弯道路面做圆周运动,弯道与水平面的夹角为,如图所示。汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列表述不正确的是( )
A.汽车的速率可能为
B.汽车在路面上不做侧向滑动的最小速率为
C.汽车在路面上不做侧向滑动的最大速率为
D.汽车在路面上不做侧向滑动的最小速率为
如图,在倾角为α=37∘的光滑斜面上,有一根长为L=0.24m的细绳,一端固定在O点,另一端系一可视为质点的物体.当物体刚好在斜面上做完整的圆周运动,则物体在最高点A的速度大小是(g取10m/s2,sinα=0.6)
A.0 m/s B.1.2 m/s
C. m/s D. m/s