13.一個半徑為40cm的車輪,由靜止開始以角加速度3rad/s2行駛了7s,然后恒速行駛,求:
(1)車輪邊緣某點在開始行走后3s時的切向加速度和法向加速度;
(2)車輪邊緣同一點在開始行走后10s時的切向加速度.

分析 (1)由角速度與角加速度的關(guān)系即可求出3s時刻的角速度,然后由角速度與線速度的關(guān)系求出線速度,再根據(jù)相應(yīng)的公式求出即可;
(2)7s后車恒速行駛,先求出角速度,然后由向心加速度的表達式求出切向加速度.

解答 解:(1)3s時刻的角速度:ω3=aωt3=3×3=9rad/s
則線速度:v=ω3r=9×0.4=3.6m/s
切向加速度:a=aωr=3×0.4=1.2m/s2
法向加速度:${a}_{⊥}={ω}_{3}^{2}r={9}^{2}×0.4=32.4m/{s}^{2}$
(2)7s后車恒速行駛,所以10s后的角速度與7s后的角速度相等,則:
ω7=3×7=21rad/s
切向加速度:$a′={ω}_{7}^{2}r=2{1}^{2}×0.4=176.4m/{s}^{2}$
答:(1)車輪邊緣某點在開始行走后3s時的切向加速度是1.2m/s2,法向加速度是32.4m/s2;
(2)車輪邊緣同一點在開始行走后10s時的切向加速度是176.4m/s2

點評 該題考查徑向加速度與切向加速度,不屬于高考的考點的范圍,在大學物理中有涉及,高中物理競賽的題目中也極少出現(xiàn),了解即可,不能做更深層次的追求.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.若地球以更大的角速度自轉(zhuǎn)(地球不會由于自轉(zhuǎn)解體),則( 。
A.地球表面重力加速度會更大
B.近地衛(wèi)星的速度會更大
C.同步衛(wèi)星離地面高度會減小
D.赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度會更小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖1、圖2.已知通電直導體放在勻強磁場中,請說出導體的電流方向或所受的安培力方向. (回答向左、向右、向上、向下、向里、向外)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.小球懸掛在豎直彈簧測力計的下端處于靜止狀態(tài),則( 。
A.小球?qū)椈蓽y力計的拉力就是小球的重力
B.小球?qū)椈蓽y力計的拉力大小等于小球的重力大小
C.小球所受的重力是由于彈簧產(chǎn)生了形變而產(chǎn)生的
D.小球所受的重力的施力物體是地球

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,一木板B放在水平地面上,木塊A放在木板B的上面,木塊A的右端通過輕質(zhì)彈簧固定在豎直墻壁上.用力F向左拉木板B,使B以速度v運動,穩(wěn)定后,彈簧的拉力為T.下列說法中正確的是( 。
A.木板B受到A的滑動摩擦力的大小等于T
B.地面受到的滑動摩擦力的大小等于T
C.若木板B以2v的速度運動,木塊A受到的滑動摩擦力的大小等于2T
D.若用力2F拉木板B,木塊A受到的滑動摩擦力的大小等于2T

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.小明是學校的升旗手,他每次升旗都做到了在莊嚴的《義勇軍進行曲》響起時開始升旗,當國歌結(jié)束時五星紅旗恰好升到了高高的旗桿地頂端.已知國歌從響起到結(jié)束的時間是48s,旗桿高度是19m,紅旗從離地面1.4m處開始升起.若設(shè)小明升旗時先拉動繩子使紅旗向上勻加速運動,時間持續(xù)4s,然后使紅旗做勻速運動,最后使紅旗做勻減速運動,加速度大小與開始升起時的加速度大小相同,紅旗到達旗桿頂端時的速度恰好為零.試計算:
(1)小明升旗時使紅旗向上做勻加速運動時加速度的大。
(2)作出紅旗的速度隨時間變化的圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.(1)在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,橡皮條的一端固定在木板上,另一端系上兩根細繩,細繩的另一端都有繩套.實驗中需用兩個彈簧測力計分別勾住繩套把橡皮條的一端拉到某一確定的O點,則下列說法中正確的是B
A.兩根細繩必須等長
B.同一次實驗中,O點位置不允許變動
C.實驗中,把橡皮條的另一端拉到O點時,兩個彈簧測力計之間的夾角必須取90°
D.實驗中,要始終將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程,然后調(diào)節(jié)另一彈簧測力計拉力的大小和方向,把橡皮條另一端拉到O點
(2)如圖所示,是甲、乙兩位同學在做本實驗時得到的結(jié)果,其中F是用作圖法得到的合力,F(xiàn)’是通過實驗測得的合力,則哪個實驗結(jié)果是符合實驗事實的甲(填“甲”或“乙”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.一質(zhì)點在x軸上運動,設(shè)當它經(jīng)過O點時開始計時,其位置坐標x對時間t的關(guān)系如圖2所示.下列有關(guān)此質(zhì)點運動的敘述,正確的是( 。
A.質(zhì)點在0~2S內(nèi)的平均速度為零B.當t=3S時,質(zhì)點到達O點的右側(cè)
C.在前5s內(nèi)質(zhì)點的路程為2 mD.質(zhì)點一直在x軸上做勻速直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,體操比賽的吊環(huán)項目中有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)(如圖甲所示),然后身體下移,雙臂緩慢張開到圖乙位置.在此過程中吊環(huán)的兩根繩的拉力T始終大小相等,它們的合力大小為F,關(guān)于T與F大小變化情況,下列說法中正確的是( 。
A.T減小,F(xiàn)不變B.T增大,F(xiàn)不變C.T不變,F(xiàn)減小D.T不變,F(xiàn)增大

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