如图所示,图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图,图乙为俯视图.图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同.当a、b两轮在皮带的传动下匀速转动.
(1)两槽转动的角速度______.(选填“>”“=”或“<”=).
(2)现有两质量相同的钢球,①球放在A槽的边缘,②球放在B槽的边缘,它们到各自转轴的距离之比为.则钢球①、②的线速度之比为______;受到的向心力之比为______.
为了探究物体做匀速圆周运动时,向心力与哪些因素有关?某同学进行了如下实验:
如图甲所示,绳子的一端拴一个小沙袋,绳上离小沙袋L处打一个绳结A,2L处打另一个绳结B.请一位同学帮助用秒表计时.如图乙所示,做了四次体验性操作.
操作1:手握绳结A,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周.体验此时绳子拉力的大小.
操作2:手握绳结B,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周.体验此时绳子拉力的大小.
操作3:手握绳结A,使沙袋在水平平面内做匀速圆周运动,每秒运动2周.体验此时绳子拉力的大小.
操作4:手握绳结A,增大沙袋的质量到原来的2倍,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周.体验此时绳子拉力的大小.
(1)操作2与操作1中,体验到绳子拉力较大的是____;
(2)操作3与操作1中,体验到绳子拉力较大的是____;
(3)操作4与操作1中,体验到绳子拉力较大的是____;
(4)总结以上四次体验性操作,可知物体做匀速圆周运动时,向心力大小与____有关.
A.半径 B.质量 C.周期 D.线速度的方向
(5)实验中,人体验到的绳子的拉力是否是沙袋做圆周运动的向心力____(“是”或“不是”)
如图所示,内心壁光滑的竖直圆桶,绕中心轴做匀速圆周运动,一物块用细绳系着,绳的另一端系于圆桶上表面圆心,且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动,则( )
A.绳的拉力可能不为零
B.桶对物块的弹力不可能为零
C.若它们以更大的角速度一起转动,绳的拉力仍保持不变
D.若它们以更大的角速度一起转动,绳的拉力一定增大
如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱
A.运动周期为
B.线速度的大小为ωR
C.受摩天轮作用力的大小始终为mg
D.所受合力的大小始终为mω2R
质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上,杆上端套有一个质量为m的小球。今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动,角速度为,如图所示,则杆的上端受到小球的作用力大小是( )
A. B.
C. D.
如图所示,质量为m的木块,从位于竖直平面内的圆弧形曲面上滑下,由于摩擦力的作用,木块从a到b运动的速率增大,b到c的速率一直保持不变,c到d的速率减小,则( )
A.木块在abcd段运动的加速度都不为零
B.木块在ab段和cd段的加速度不为零,但bc段的加速度为零
C.木块在整个运动过程中所受合外力的大小一定,方向始终指向圆心
D.它只在bc段所受合外力的大小不变,方向指向圆心