1.未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图1所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的,下列说法正确的是( )
图1
A.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大 B.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小 C.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大 D.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小
2.如图2所示,由于地球的自转,地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动,对于P、Q两物体的运动,下列说法正确的是( )
实 用 文 档 1
图2
A.P、Q两点的角速度大小相等 B.P、Q两点的线速度大小相等 C.P点的线速度比Q点的线速度大
D.P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用
解析:选A P、Q两点都是绕地轴做匀速圆周运动,角速度相等,即ωP=ωQ,选项A对。根据圆周运动线速度v=ωR,P、Q两点到地轴的距离不等,即P、Q两点圆周运动线速度大小不等,选项B错。Q点到地轴的距离远,圆周运动半径大,线速度大,选项C错。P、Q两物体均受到万有引力和支持力作用,重力只是万有引力的一个分力,选项D错。
3.(多选)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图3所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿,则( )
图3
A.该自行车可变换两种不同挡位
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B.该自行车可变换四种不同挡位
C.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA:ωD=1∶4 D.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA:ωD=4∶1
4.如图4所示,可视为质点的木块A、B叠放在一起,放在水平转台上随转台一起绕固定转轴OO′匀速转动,木块A、B与转轴OO′的距离为1 m,A的质量为5 kg,B的质量为10 kg。已知A与B间的动摩擦因数为0.2,B与转台间的动摩擦因数为0.3,如木块A、B与转台始终保持相对静止,则转台角速度ω的最大值为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2)( )
图4
A.1 rad/s C.3 rad/s
B.2 rad/s D.3 rad/s
解析:选B 由于A、AB整体受到的静摩擦力均提供向心力,故对A,有:μ1mA
g≥mAω2r
对AB整体,有:(mA+mB)ω2r≤μ2(mA+mB)g
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