高三物理向心加速題及解析有以下幾道:
1. 題目:一個(gè)質(zhì)量為500g的物體從靜止開始沿圓形的導(dǎo)軌下滑,導(dǎo)軌的半徑為0.5m,物體與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因素為0.3,求物體由A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程它的加速度大小。
2. 題目:一質(zhì)量為5kg的物體,在一水平拉力作用下,在光滑水平面上從靜止開始經(jīng)5s速度達(dá)到6m/s,求水平拉力的大小。
3. 題目:一質(zhì)量為2kg的物體,在一水平拉力作用下,在粗糙的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知物體受到的滑動(dòng)摩擦力是它重力的0.2倍,求水平拉力的大小。
4. 題目:一質(zhì)量為2kg的物體在水平面上以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),受到的滑動(dòng)摩擦力是10N,求物體受到的拉力和物體受到的阻力。
5. 題目:一質(zhì)量為5kg的物體在粗糙的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知它受到的滑動(dòng)摩擦力是它重力的0.2倍,求物體受到的拉力和物體受到的摩擦力。
解析:
以上題目都可以使用向心加速度公式進(jìn)行求解。向心加速度公式為 a = rw2 ,其中w為角速度,r為半徑(此處為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑),a為向心加速度。對(duì)于上述題目,可以根據(jù)題目中的條件,求出角速度和半徑,再代入向心加速度公式進(jìn)行求解。
例如,對(duì)于第一道題目,已知物體在圓導(dǎo)軌上滑動(dòng),半徑為0.5m,要求求加速度大小??梢愿鶕?jù)向心加速度公式 a = rw2 ,其中w=2π/T=2π/5,T為周期(此處可由已知速度和加速度求得),代入數(shù)據(jù)即可求得加速度大小。
對(duì)于其他題目,也可以根據(jù)題目中的條件,求出角速度和半徑,再代入向心加速度公式進(jìn)行求解。同時(shí)需要注意題目中的摩擦因數(shù)、重力、支持力等已知條件,以及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(如勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速運(yùn)動(dòng)等)對(duì)求解向心加速度的影響。
題目:
一質(zhì)量為$m$的小球,在半徑為$R$的固定圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知向心加速度大小為$a$,求小球所受向心力的大小。
解析:
小球在圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),受到重力$G$和圓形軌道的支持力$N$,合力提供向心力,根據(jù)向心加速度公式可求得合力大小,即為向心力大小。
解:
小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),受到重力$G$和圓形軌道的支持力$N$,合力提供向心力,則有:
$F = ma = m\frac{v^{2}}{R}$
其中$v$為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小。
所以小球所受向心力的大小為:
$F = m\frac{v^{2}}{R} = ma$
注意:本題中向心加速度大小為已知量,因此可以直接代入公式求解。如果向心加速度大小未知,則需要先根據(jù)已知條件求出線速度大小或角速度大小,再代入公式求解。