火车以60m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°.在此10s时间内,火车( )
A.运动路程为600m B.加速度为零
C.角速度约为1rad/s D.转弯半径约为3.4km
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【解析】
本题考查匀速圆周的概念,意在考查考生的理解能力.圆周运动的弧长s=vt=60×10m=600m,选项A正确;火车转弯是圆周运动,圆周运动是变速运动,所以合力不为零,加速度不为零,故选项B错误;由题意得圆周运动的角速度rad/s= rad/s,又,所以m=3439m,故选项C错误、D正确.
点睛:本题以火车转弯指南针偏转为背景考查匀速圆周的概念,解答时要注意角度与弧度的换算关系.
圆周运动的定义:
做圆周运动的物体,在任意相同的时间内通过的弧长都相等。在任意相同的时间内物体与圆心的连线转过的角度都相等。
匀速圆周运动的特性:
(1)运动特点:线速度的大小不变,方向时刻改变。
(2)受力特点:合外力全部提供向心力。
(3)运动性质:有雨加速度的方向时刻变化,所以匀速圆周运动是非匀变速运动。
物体做匀速圆周运动的条件:
合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心。
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