11.已知左下图示机构中, ob杆以角速度ω作匀速圆周运动,在图示瞬时ob杆竖直
选择题
1. 在上述机构中,若ob杆的长度为L,当ob杆竖直时,其末端的线速度大小为:
A. ωL
B. 2ωL
C. ωL/2
D. L/ω
答案:A
解析:根据圆周运动的线速度公式v = ωr, 当ob杆竖直时,末端的线速度为ωL。
填空题
1. 当ob杆以角速度ω作匀速圆周运动时,若ob杆的长度为L,杆的末端加速度的大小为_________。
答案:ω²L
解析:末端加速度包括向心加速度和切向加速度。由于是匀速圆周运动,所以没有切向加速度,向心加速度a = ω²r = ω²L。
判断题
1. 当ob杆以角速度ω作匀速圆周运动时,ob杆上的每一点都具有相同的线速度。( )
答案:错误
解析:在圆周运动中,各点的线速度大小与其半径成正比,因此ob杆上的不同点具有不同的线速度。
论述题
1. 请分析ob杆在匀速圆周运动时,其运动特性及受力情况。
答案:
解析:
在匀速圆周运动中,ob杆以恒定的角速度ω绕固定点O旋转。以下是其运动特性和受力分析:
1. 运动特性:
- 角速度ω恒定,意味着每单位时间内旋转的角度不变。
- ob杆上的各点做圆周运动,其线速度v随距离O点的距离r增加而增加,v = ωr。
- 向心加速度a = ω²r, 即离O点越远,加速度越大。
2. 受力情况:
- 对于整根杆子,杆子受到来自O点的拉力和杆子自身的惯性力。
- 在杆的任意一点,该点受到的向心力F = mω²r,其中m为该点的质量。
- 整根杆子的受力平衡,由于角速度恒定,外力必须提供向心力来保持匀速圆周运动。
综上所述,ob杆在匀速圆周运动中的运动特性表现为线速度和向心加速度随距离O点的距离变化,而受力情况则主要由向心力和惯性力构成。
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