物理必修二圆周运动及综合题专项分类练习
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一、选择题1.如图所示,水平桌面上放了一个小型的模拟摩天轮模型,将一个小物块置于该模型上某个吊篮内,随模型一起在竖直平面内沿顺时针匀速转动,二者在转动过程中保持相对静止()A.物块在d处受到吊篮的作用力一定指向圆心B.整个运动过程中桌面对模拟摩天轮模型的摩擦力始终为零C.物块在a处可能处于完全失重状态D.物块在b处的摩擦力可能为零2.如图,铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车必须按规定的速度行驶,则转弯时()A.火车所需向心力沿水平方向指向弯道外侧B.弯道半径越大,火车所需向心力越大C.火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动D.火车若要提速行驶,弯道的坡度应适当增大3.火车转弯处的外轨略高于内轨,若火车以理想的设计车速行驶时,则提供向心力的外力是下列各力中的()A.外轨对轮的侧向压力B.内外轨对轮的侧向压力C.火车的重力D.内外轨对轮的支持力4.中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示,包括上下盖座,大小齿轮,压嘴座等部件。
大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中,大小齿轮相互吻合,a,b点分别位于大小齿轮的边缘。
c点在大齿轮的半径中点,当修正带被匀速拉动进行字迹修改时()A .大小齿轮的转向相同B .a 点的线速度比b 点大C .b 、c 两点的角速度相同D .b 点的向心加速度最大 5.物体做匀速圆周运动时,下列物理量中不发生变化的是( )A .线速度B .动能C .向心力D .加速度6.如图所示是两个圆锥摆,两个质量相等、可以看做质点的金属小球有共同的悬点,在相同的水平面内做匀速圆周运动,下面说法正确的是( )A .A 球对绳子的拉力较大B .A 球圆周运动的向心力较大C .B 球圆周运动的线速度较大D .B 球圆周运动的周期较大7.如图所示,A 、B 两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上。
已知两物块的质量AB 2m m ,运动半径A B 2r r =,两物块动摩擦因数均为μ,重力加速度为g 。
则在两物块随圆盘转动过程中,下列说法正确的是( )A .两物块相对圆盘静止时线速度AB v v = B .两物块相对圆盘静止时向心力F A >F BC Bg r 时A 物块开始相对圆盘滑动D .当圆盘角速度增加到Ag r 时A 物块开始相对圆盘滑动8.两个质量分别为2m 和m 的小木块a 和b (可视为质点)放在水平圆盘上,a 到转轴OO ′的距离为L ,b 到转轴的距离为2L ,a 、b 之间用长为L 的强度足够大的轻绳相连,两木块与圆盘间的最大静摩擦力均为各自所受重力的k 倍,重力加速度大小为g 。
高中物理必修二第六章圆周运动考点精题训练单选题1、一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内作半径为R的圆周运动,如图所示,则()A.小球过最高点时,杆所受弹力一定不为零B.小球过最高点时的最小速度是√gRC.小球过最高点时,杆的弹力可以向上,此时杆对球的作用力一定不大于重力D.小球过最高点时,杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反答案:CA.小球过最高点时,若只靠小球重力提供向心力时,杆所受弹力为零,故A错误;B.由于小球连接的轻杆,所以小球过最高点时的最小速度可以为零,故B错误;C.当小球过最高点,杆的弹力可以向上时,杆对小球的作用力反向向下,此时重力和杆的弹力的合力提供向心力,即mg−F=m v2 RF=mg−m v2 R此时杆对球的作用力小于或者等于重力,故C正确;D.当小球过最高点时的速度v>√gR时,此时合外力提供向心力,即F 合=mv2R>mg此时杆对球的作用力与小球的重力方向相同,故D错误。
故选C。
2、如图所示,质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O,在同一水平面内做匀速圆周运动,则()A.A的线速度一定比B的线速度大B.A的角速度一定比B的角速度大C.A的向心力一定比B的向心力小D.A所受细线的拉力一定比B所受细线的拉力小答案:AAB.设细线与竖直方向的夹角为θ,根据mgtanθ=mLsinθ⋅ω2=mv2 L sinθ得v=√gLsinθtanθω=√gL cosθA球细线与竖直方向的夹角较大,则线速度较大,两球L cosθ相等,则两球的角速度相等,故A正确,B错误;C.向心力F n=mgtanθA球细线与竖直方向的夹角较大,则向心力较大,故C错误;D.根据竖直方向上受力平衡有Fcosθ=mgA球与竖直方向的夹角较大,则A球所受细线的拉力较大,故D错误。
故选A。
3、如图所示为走时准确的时钟面板示意图,M、N为秒针上的两点。
以下判断正确的是()A.M点的周期比N点的周期大B.N点的周期比M点的周期大C.M点的角速度等于N点的角速度D.M点的角速度大于N点的角速度答案:C由于M、N为秒针上的两点,属于同轴转动的两点,可知M与N两点具有相同的角速度和周期。
一、圆周运动分题型练习同轴转动1.汽车后备箱盖一般都有可伸缩的液压杆,如图甲所示,图乙为简易侧视示意图,液压杆上端固定于后盖上A点,下端固定于箱内O′点,B也为后盖上一点,后盖可绕过O点的固定铰链转动,在合上后备箱的过程中()甲乙A.A点相对于O′点做圆周运动B.B点相对于O′点做圆周运动C.A与B相对于O点线速度大小相同D.A与B相对于O点角速度大小相同2.如图所示是一个玩具陀螺.a、b和c是陀螺外表面上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是()A.a、b和c三点的线速度大小相等B.a、b和c三点的角速度相等C.a、b的角速度比c的大D.c的线速度比a、b的大3.(多选)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法中正确的是()A.它们的半径之比为2∶9B.B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3D.D.它们的周期之比为1∶34.如图所示,两个小球固定在一根长为l的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动。
当小球A的速度为v A时,小球B的速度为v B,则轴心O到小球A的距离是()A.v A(v A+v B)l B.vAlvA+v BC.vA+v B lvAD.vA+v B lvB5.如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动,a和b是轮边缘上的两个点,则偏心轮转动过程中a、b两点()A.角速度大小相同B.线速度大小相同C.周期大小不同D.转速大小不同6.如图所示,圆环以直径AB为轴匀速转动,已知其半径R=0.5 m,转动周期T=4 s,求环上P点和Q点的角速度和线速度总结:同轴转动的各点角速度、转速、周期相等,线速度与半径成正比。
传动装置7.(多选)-如图所示为某一皮带传动装置。
主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是( )A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的转速为r 1 r 2 nD.从动轮的转速为r2r1n8.如图所示为锥形齿轮的传动示意图,大齿轮带动小齿轮转动,大、小齿轮的角速度大小分别为ω1、ω2,两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2,则() A.ω1<ω2,v1=v2B.ω1>ω2,v1=v2C.ω1=ω2,v1>v2D.ω1=ω2,v1<v29.(多选)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度,如图是某一变速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() A.该车可变换两种不同挡位B.该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∶4D.当A轮与D轮组合时,两轮角速度之比ωA∶ωD=4∶110.在如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在—起绕同—转轴转动。
⼈教版新版⾼中物理必修⼆第六章圆周运动训练题(35)必修⼆第六章圆周运动训练题 (35)⼀、单选题(本⼤题共3⼩题,共12.0分)1.长为L的细绳,⼀端系⼀质量为m的⼩球,另⼀端固定于某点。
当绳竖直时⼩球静⽌,再给⼩球⼀⽔平初速度v0,使⼩球在竖直平⾯内做圆周运动。
关于⼩球的运动下列说法正确的是( )A. ⼩球过最⾼点时的最⼩速度为零B. ⼩球开始运动时绳对⼩球的拉⼒为m v02LC. ⼩球过最⾼点时速度⼤⼩⼀定为√gLD. ⼩球运动到与圆⼼等⾼处时向⼼⼒由细绳的拉⼒提供2.如图所⽰,⼀质量为m的⼩球⽤长度为l的细线悬挂于O点,已知细线能够承受的最⼤张⼒为7mg重⼒加速度为g,在最低点给⼩球⼀个初速度,让⼩球在竖直平⾯内绕O点做完整的圆周运动,下列说法正确的是A. ⼩球通过最低点的最⼩速度为√7glB. ⼩球通过最低点的最⼤速度为√7glC. ⼩球通过最⾼点的最⼤速度为√2glD. ⼩球通过最⾼点的最⼩速度为03.如图所⽰,某两相邻匀强磁场区域B1、B2以MN为分界线,⽅向均垂直于纸⾯。
有甲、⼄两个电性相同的粒⼦同时分别以速率v1和v2从边界的a、c点垂直于边界射⼊磁场,经过⼀段时间后甲、⼄粒⼦恰好在b相遇(不计重⼒及两粒⼦间的相互作⽤⼒),o1和o2分别位于所在圆的圆⼼,其中R1=2R2则()A. B1、B2的⽅向相反B. v2=2v1C. 甲、⼄两粒⼦做匀速圆周运动的周期不同D. 若B1=B2,则甲、⼄两粒⼦的荷质⽐相同⼆、多选题(本⼤题共3⼩题,共12.0分)4.若宇航员在⽉球表⾯附近⾃⾼h处以初速度v0⽔平抛出⼀个⼩球,测出⼩球的⽔平射程为L.已知⽉球半径为R,万有引⼒常量为G.则下列说法正确的是()A. ⽉球表⾯的重⼒加速度g⽉=2?v02L2B. ⽉球的质量m⽉=2?R2v02GL2C. ⽉球的⾃转周期T=2πRv0D. ⽉球的平均密度ρ=3?v022πGL25.质量为m的⼩球由轻绳a和b分别系于⼀轻质细杆的A点和B点,如图所⽰,绳a与⽔平⽅向成θ⾓,绳b在⽔平⽅向且长为l.当轻杆绕轴AB以⾓速度ω匀速转动时,⼩球在⽔平⾯内做匀速圆周运动.下列说法正确的是(重⼒加速度为g)()A. a绳的张⼒不可能为零B. a绳的张⼒随⾓速度ω的增⼤⽽增⼤C. 当⾓速度ω>√g,b绳中将出现张⼒ltan?θD. 若b绳突然被剪断,则a绳的张⼒⼀定发⽣变化6.如图所⽰如图,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,它们与圆台之间的动摩擦因数均为µ,A的质量为2m,B、C质量均为m,A、B离轴⼼距离为R,C离轴⼼2R,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动)A. 物体C的向⼼加速度最⼤B. 物体B受到的静摩擦⼒最⼤C. ω=√µg是C开始滑动的临界⾓速度2RD. 当圆台转速增加时,B⽐A先滑动三、填空题(本⼤题共1⼩题,共4.0分)7.有关圆周运动的基本模型,回答下列问题(1)如图a,汽车通过拱桥的最⾼点处于_______ (填“超重”或“失重”)状态(2)如图b所⽰是两个圆锥摆,增⼤θ,但保持圆锥的⾼度不变,则圆锥摆的⾓速度________(填“不变”、“增⼤”或“减⼩”)(3)如图c,同⼀⼩球在光滑⽽固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置⼩球的⾓速度ωA_____ωB(填>、=、<)四、计算题(本⼤题共13⼩题,共130.0分)8.如图所⽰,长度为L的绝缘细线将质量为m、电荷量为q的带正电⼩球悬挂于O点,整个空间(其中g为重⼒加速度)的匀强电场,⼩球可视为质点。
高一物理必修第二册第六章圆周运动同步提升综合测试卷含答案解析如图所示,半径为R 、内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m 的小球A 、B 以不同速率进入管内,A 通过最高点C 时,对管壁上部的压力为1.25mg ,B 通过最高点C 时,对管壁下部的压力为0.75mg 。
求A 、B 两球落地点间的距离。
【答案】2R【详解】两个小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力提供向心力对A 球,由牛顿第二定律得21.25A v mg mg m R +=得A v =同理对B 球:20.75B v mg mg m R -=得B v =两球离开轨道后均做平抛运动,设落地时间为t ,则2122R gt = 得t =A 、B 两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差对A 球:A A s v t =解得3A s R =对B 球:B B s v t =解得B s R =所以A 、B 两球落地点间的距离2A B s s R -=82.如图所示,把一个质量1kg m =的物体通过两根等长的细绳与竖直杆上A 、B 两个固定点相连接,绳a 、b 长都是1m , AB 长度是1.6m ,直杆和球旋转的角速度等于多少时, b 绳上才有张力?(210m/s g =)【答案】 3.5rad s ω>【解析】已知a 、b 绳长均为1m ,b 绳被拉直但无张力时,小球所受的重力mg 与a 绳拉力Ta F 的合力F 提供向心力,其受力分析如图所示由图可知1m AC BC ==,10.8m 2AD AB == 故在ADC ∆中0.8cos 0.81AD AC θ===,解得sin 0.6θ=,即37θ≈︒由图可知小球做圆周运动的轨道半径为sin 10.6m 0.6m r DC AC θ===⨯= 根据牛顿第二定律得:2tan F mg m r θω==解得:35rad/s ω===≈. 当直杆和球的角速度 3.5rad/s ω>时,b 中才有张力.83.如图所示,左侧竖直墙面上固定半径为R =0.3m 的光滑半圆环,右侧竖直墙面上与圆环的圆心O 等高处固定一光滑直杆。
高中物理必修二《生活中的圆周运动》过关测试题一、单项选择题(本题共6小题,每题4分,共计24分,每题只有一个选项符合题意)。
1.建造在公路上的桥梁大多是凸形桥,较少是水平桥,凹形桥就更少了,以下就原因的分析错误的是( ) A .凸形桥比凹形桥更加美观B .凸形桥结构可以更好的将桥面的压力分散到桥墩上,有利桥体结构的稳定C .车辆以同样速度通过凹形桥时对桥面的压力要比水平或凸形桥的压力大,故凹形桥更易损坏D .凸形桥结构增大了桥下的通行空间,方便桥下通行2.荡秋千是儿童喜爱的运动,当秋千荡到最高点时小孩的加速度方向可能是如图1中的( ) A .1方向 B .2方向 C .3方向 D .4方向3.游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s 2,g 取10 m/s 2,那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的( ) A .1倍 B .2倍 C .3倍 D .4倍4.在高速公路的拐弯处,路面造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧的要高一些,路面与水平面间的夹角为θ,设拐弯路段是半径为R 的圆弧,要使车速为v 时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,θ应等于( )A .arcsin v 2RgB .arctan v 2RgC .12arcsin 2v 2RgD .arccot v Rg 5.有一种杂技表演叫“飞车走壁”。
由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁,做匀速圆周运动。
图2中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h 。
下列说法中正确的是()图1A .h 越高,摩托车对侧壁的压力将越大B .h 越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大C .h 越高,摩托车做圆周运动的周期将越小D .h 越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大6.在如图3所示的圆锥摆中,摆球A 在水平面做匀速圆周运动,关于A 的受力情况下列说法正确的是( ) A .受重力、拉力和向心力的作用 B .受拉力和向心力的作用 C .受拉力和重力作用 D .受重力和向心力的作用二、填空题(本题共2小题,计15分) 7.(6分)如图4所示,一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r 0=1.0cm 的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘接触.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而为发电机提供动力.自行车车轮的半径R 1=35cm ,小齿轮的半径R 2=4.0cm ,大齿轮的半径R 3=10.0cm.则大齿轮的转速n 1和摩擦小轮的转速n 2之比为 .(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)8.(9分)铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内、外轨道高度差h 的设计不仅与r 有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率。
高一期末考试题目 圆周运动专题汇编——高一必须掌握的经典题目一、选择题[共53题] .............................................................................................................. 1 二、填空题[共9题] ................................................................................................................ 9 三、实验题[共2题] .. (11)一、选择题[共53题]1、如图所示,用长为L 的细绳拴着质量为m 的小球在竖直平面内做圆周运动,则( )A .小球在最高点时所受向心力一定为重力B .小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C .若小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则其在最高点速率是gLD .小球在圆周最低点时拉力可能等于重力2、在质量为M 的电动机的飞轮上,固定着一个质量为m 的重物,重物到转轴的距离为r ,如图所示,为了使放在地面上的电动机不会跳起,电动机飞轮的角速度不能超过( ) A .g mr m M + B.g mr mM + C .g mr m M - D .mrMg3.关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法正确的是:A .大小不变,方向变化B .大小变化,方向不变C .大小、方向都变化D .大小、方向都不变4.同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥,在桥的中央处有:A .车对两种桥面的压力一样大B .车对平直桥面的压力大C .车对凸形桥面的压力大D .无法判断5、洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上,如图所示,则此时:A .衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用B .衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大6、关于物体做匀速圆周运动的正确说法是A.速度大小和方向都改变 B.速度的大小和方向都不变C.速度的大小改变,方向不变D.速度的大小不变,方向改变7、如图所示,一光滑的圆锥内壁上,一个小球在水平面内做匀速圆周运动,如果要让小球的运动轨迹离锥顶远些,则下列各物理量中,不会引起变化的是( )A.小球运动的线速度 B.小球运动的角速度C.小球的向心加速度 D.小球运动的周期8、如图所示,汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时,则汽车 ( )A.的向心力由它的重力提供B.的向心力由它的重力和支持力的合力提供,方向指向圆心C.受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D.以上均不正确9、如图,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内作圆周运动。
专题10:圆周运动中的两类临界问题及综合训练一、与摩擦力有关的临界极值问题1.质量m=2000kg的汽车在水平路面上以v=36km/h的速度转弯,路面能提供的最大静摩擦力为车重的0.5倍.为保证汽车不发生侧滑,转弯半径至少多大?(g取10m/s2)(答案:20m)2.(多选)如图所示,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为L,b与转轴OO′的距离为2L,木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A.b一定比a先开始滑动B.a、b所受的摩擦力始终相等C.ω=kg2l是b开始滑动的临界角速度D.当ω=2kg3l时,a所受摩擦力的大小为kmg3.(多选)如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上,两者用长为L的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍,A放在距离转轴L处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是( )A.当ω>2Kg3L时,A、B相对于转盘会滑动B.当ω>Kg2L,绳子一定有弹力C.ω在Kg2L<ω<2Kg3L范围内增大时,B所受摩擦力变大D.ω在0<ω<2Kg3L范围内增大时,A所受摩擦力一直变大二、与弹力有关的临界极值问题4.如图所示,在光滑的圆锥体顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为30°,小球以速率v绕圆锥体轴线做水平圆周运动.(1)当v1=gL6时,求细线对小球的拉力大小;(2)当v2=3gL2时,求细线对小球的拉力大小.5.如图所示,转动轴垂直于光滑平面,交点O的上方h处固定细绳的一端,细绳的另一端拴接一质量为m的小球B,绳长AB=L>h,小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动。
(名师选题)部编版高中物理必修二第六章圆周运动基础知识题库单选题1、如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方L2处有一钉子C。
把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放,小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子,则小球的()A.线速度突然增大为原来的2倍B.线速度突然减小为原来的一半C.向心加速度突然增大为原来的2倍D.悬线拉力突然增大为原来的2倍答案:CAB.碰到钉子的瞬间,根据惯性可知,小球的速度不能发生突变,即线速度不变,AB错误;C.由a n=v2r知,运动半径变小了一半,向心加速度突然增大为原来的2倍,C正确;D.在最低点,根据牛顿第二定律,满足F−mg=m v2 r故碰到钉子后合力变为原来的2倍,悬线拉力变大,但不是原来的2倍,D错误。
故选C。
2、如图所示为一链条传动装置的示意图。
已知主动轮是逆时针转动的,转速为n,主动轮和从动轮的齿数之比为k,以下说法中正确的是()A.从动轮是顺时针转动的B.主动轮和从动轮边缘的线速度大小相等C.主动轮和从动轮的角速度大小相等D.从动轮的转速为nk答案:BAB.主动轮逆时针转动,带动从动轮也逆时针转动,用链条传动,两轮边缘线速度大小相等,选项A错误,B 正确;C.因为两轮的半径不一样,根据v=rω可知角速度不一样,选项C错误;D.主动轮和从动轮的齿数之比为k,则有r 主:r从=k又2πn⋅r主=2πn从⋅r从可得n从=nk选项D错误。
故选B。
3、2018年11月珠海航展,国产全向矢量发动机公开亮相。
图为安装了中国国产全向矢量技术发动机的歼-10B战机飞出“眼镜蛇”“落叶飘”等超级机动动作。
图为某矢量发动机的模型,O点为发动机转轴,A、B为发动机叶片上的两点,v表示线速度,ω表示角速度,T表示周期,a表示向心加速度,下列说法正确的是()A.v A>v B,T A>T B B.v A<v B,ωA=ωBC.ωA<ωB,a A=a B D.a A>a B,T A=T B答案:B同轴转动,角速度相等,故ωA=ωB 而根据线速度和角速度关系可知v=ωr 因为r B>r A,所以v B>v A 圆周运动周期为T=2πω因为角速度相同,所以周期也相同。
高中物理必修二第6章圆周运动练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 某活动中有个游戏节目,在水平地面上画一个大圆,甲、乙两位同学(图中用两个点表示)分别站在圆周上两个位置,两位置的连线为圆的一条直径,如图所示,随着哨声响起,他们同时开始按图示方向沿圆周追赶对方.若甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为v1和v2,经时间t乙第一次追上甲,则该圆的直径为()A.t(v2−v1)πB.2t(v2−v1)πC.t(v1+v2)πD.2t(v1+v2)π2. 如图所示,光滑水平面上,小球在绳拉力作用下做匀速圆周运动,若小球运动到P 点时,绳突然断裂,小球将()A.将沿轨迹Pa做离心运动B.将沿轨迹Pb做离心运动C.将沿轨迹Pc做离心运动D.将沿轨迹Pd做离心运动3. 如图所示,用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是()A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为小球的重力B.小球在最高点时绳子的拉力可能为零C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为零D.小球过最低点时绳子的拉力一定等于小球重力4. 如图所示,一个小球绕圆心O做匀速圆周运动,已知圆周半径为r,该小球运动的角速度大小为ω,则它运动线速度的大小为()A.ωrB.ωr C.ω2rD.ωr25. 关于做圆周运动的物体,下列说法中正确的是()A.所受合力一定指向圆心B.汽车通过凹形桥时处于超重状态C.汽车水平路面转弯时由重力提供向心力D.物体做离心运动是因为物体运动过慢6. 下列关于离心运动的说法错误的是()A.汽车转弯时限制速度,铁路转弯处轨道的外轨高于内轨都是为了更好地做离心运动B.脱水机的脱水原理是对离心原理的应用C.游乐场中高速转动磨盘把人甩到边缘上去是属于离心现象D.把低轨道卫星发射发射到高轨道上去,需要加速,是应用了离心原理7.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们与盘面间的动摩擦因数相同.当匀速转动的圆盘转速恰为两物体刚好未发生滑动时的转速,烧断细绳,则两物体的运动情况将是()A.两物体沿切线方向滑动B.两物体沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远C.两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不发生滑动D.物体A仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体B发生滑动,离圆盘圆心越来越远8. 如图所示,一偏心轮绕O点做匀速转动.偏心轮边缘上A、B两点的()A.线速度大小相同B.角速度大小相同C.向心加速度大小相同D.向心加速度方向相同9. 下列关于圆周运动的说法正确的是()=k,公式中的k值对所有行星和卫星都相等A.开普勒行星运动的公式R3T2B.做匀速圆周运动的物体,其加速度一定指向圆心C.在绕地做匀速圆周运动的航天飞机中,宇航员对座椅产生的压力大于自身重力D.相比较在弧形的桥底,汽车在弧形的桥顶行驶时,陈旧的车轮更不容易爆胎10. 甲、乙做匀速圆周运动的物体,它们的半径之比为3:1,周期之比是1:2,则()A.甲与乙的线速度之比为1:3B.甲与乙的线速度之比为6:1C.甲与乙的角速度之比为6:1D.甲与乙的角速度之比为1:211. 请对下列实验探究与活动进行判断,说法正确的题后括号内打“√”,错误的打“×”.(1)如图甲所示,在“研究滑动摩擦力的大小”的实验探究中,必须将长木板匀速拉出________(2)如图乙所示的实验探究中,只能得到平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动,而不能得出水平方向的运动是匀速直线运动________(3)如图丙所示,在“研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验探究中,采取的主要物理方法是理想实验法________.12. 物体以4m/s的速度在半径为8m的水平圆周上运动,它的向心加速度是________m/s2,如果物体的质量是5kg,则需要________N的向心力才能维持它在圆周上的运动.13. 如图所示,A、B为啮合传动的两齿轮,已知R A=2R B,则A、B两轮边缘上两点角速度之比ωA:ωB=________,向心加速度之比a A:a B=________.14. 某中学的高一同学在学习了圆周运动的知识后,设计了一个课外探究性的课题,名称为:快速测量自行车的骑行速度.自行车的结构如图所示,他的设想是:通过计算踏脚板转动的角速度,推算自行车的骑行速度.经过骑行,他得到如下的数据:在时间t秒内踏脚板转动的圈数为N,那么脚踏板转动的角速度=________;为了推算自行车的骑行速度,这位同学还测量自行车的半径为R,计算了牙盘的齿数为m,飞轮齿数为n,则自行车骑行速度的计算公式可用以上已知数据表示为v=________.15. 一质点做半径为1m的匀速圆周运动,在1s的时间内转过30∘,则质点的角速度为________,线速度为________,向心加速度为________.16. 如图所示,在“用圆锥摆验证向心力表达式”的实验中,若测得小球质量为m,圆半径为r,小球到悬点大竖直高度为ℎ,则小球所受向心力大小为________.17. 汽车过平直桥、拱形桥、凹形桥,分别画出受力分析示意图并列出方程.18. 摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全,将身体及车身倾斜,车轮与地面间的动摩擦因数为μ,车手与车身总质量为M,转弯半径为R.为不产生侧滑,转弯时速度应不大于________;设转弯、不侧滑时的车速为v,则地面受到摩托车的作用力大小为________.19. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分,三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点分别为A、B、C,如图所示,当自行车运动时A、B、C三点中角速度最小的是________,向心加速度最大的是________.20. 某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合验证向心力表达式.实验时用手拨动旋臂产生圆周运动,力传感器和光电门固定在实验器上,实时测量角速度和向心力.(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间,并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r自动计算出砝码做圆周运动的角速度,则其计算角速度的表达式为________.(2)图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线,由图可知.曲线①对应的砝码质量________(填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量.21. 如图所示,竖直平面内粗糙水平轨道AB与光滑半圆轨道BC相切于B点,一质量m1=1kg的小滑块P(视为质点)在水平向右的力F作用下,从A点以v0=0.5m/s的初速度滑向B点,当滑块P滑到AB正中间时撤去力F,滑块P运动到B点时与静止在B点的质量m2=2kg的小滑块Q(视为质点)发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后小滑块Q恰好能滑到半圆轨道的最高点C,并且从C点飞出后又恰好落到AB的中点,小滑块P恰好也能回到AB的中点.已知半圆轨道半径R=0.9m,重力加速度g=10m/s2,求:(1)与Q碰撞前的瞬间,小滑块P的速度大小;(2)力F所做的功.22. 如图所示,长为L的轻绳下端连着质量为m的小球,上端悬于天花板上。
、选择题[共51、如图所示,用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则( )A.小球在最高点时所受向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则其在最高点速率是gL D.小球在圆周最低点时拉力可能等于重力2、在质量为M的电动机的飞轮上,固定着一个质量为m的重物,重物到转轴的距离为r,如图所示,为了使放在地面上的电动机不会跳起,电动机飞轮的角速度不能超过( )A.gmrmM+B.gmrmM+C.gmrmM-D.mrMg3.关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法正确的是:A.大小不变,方向变化B.大小变化,方向不变C.大小、方向都变化 D.大小、方向都不变4.同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥,在桥的中央处有:A.车对两种桥面的压力一样大B.车对平直桥面的压力大C.车对凸形桥面的压力大D.无法判断5、洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上,如图所示,则此时:A.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大6、关于物体做匀速圆周运动的正确说法是A速度大小和方向都改变 B速度的大小和方向都不变C速度的大小改变,方向不变 D速度的大小不变,方向改变7、如图所示,一光滑的圆锥内壁上,一个小球在水平面内做匀速圆周运动,如果要让小球的运动轨迹离锥顶远些,则下列各物理量中,不会引起变化的是 ( )A.小球运动的线速度 B.小球运动的角速度C.小球的向心加速度 D.小球运动的周期8、如图所示,汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时,则汽车 ( )A.的向心力由它的重力提供B.的向心力由它的重力和支持力的合力提供,方向指向圆心C.受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D.以上均不正确9、如图,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内作圆周运动。
高一物理《匀速圆周运动》典型练习题一.选择题1.下列说法正确的是()A .匀速圆周运动是一种匀速运动B .匀速圆周运动是一种匀变速运动C .匀速圆周运动是一种变加速运动D .物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向,不改变线速度的大小2.关于向心力的说法正确的是()A .物体由于做圆周运动而产生一个向心力B .向心力不改变圆周运动物体速度的大小C .做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D .做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的3.关于匀速圆周运动的周期大小,下列判断正确的是( )A .若线速度越大,则周期一定越小B .若角速度越大,则周期一定越小C .若半径越大,则周期一定越大D .若向心加速度越大,则周期一定越大.4.下列关于向心加速度的说法中,正确的是()A .向心加速度越大,物体速率变化越快B .向心加速度越大,物体速度变化越快C .向心加速度越大,物体速度方向变化越快D .在匀速圆周运动中向心加速度是恒量5.下列说法中正确的是()A .物体在恒力作用下,一定做直线运动B .物体在始终与速度垂直且大小不变的力作用下,一定做匀速圆周运动C .物体在变力作用下有可能做匀速圆周运动D .物体在恒力作用下,不可能做圆周运动6.质点作匀速圆周运动时,下面说法中正确的是()A .向心加速度一定与旋转半径成反比,因为2n v a rB .向心加速度一定与角速度成正比,因为2n a r ω=C .角速度一定与旋转半径成反比,因为v r ω=D .角速度一定与转速成正比,因为2n ωπ=7.如图所示,甲.乙两球做匀速圆周运动,由图象可以知道()A .甲球运动时,线速度大小保持不变B .甲球运动时,角速度大小保持不变C .乙球运动时,线速度大小保持不变D .乙球运动时,角速度大小保持不变8.用绳拴着一个物体,使它在无限大的光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,绳断以后物体将A .沿半径方向接近圆心B .沿半径方向远离圆心C .沿切线方向做匀速直线运动D .由于惯性,物体继续作圆周运动9.用长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么()A .两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断B .两个小球以相同的角速度运动时,短绳易断C .两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断D .不管怎样都是短绳易断10.小金属球质量为m .用长L 的轻悬线固定于O 点,在O 点的正下方L /2处钉有一颗钉子P ,把悬线沿水平方向拉直,如图所示,无初速度释放,当悬线碰到钉子后的瞬时(设线没有断),则A .小球的角速度突然增大B .小球的线速度突然减小到零C .小球的向心加速度突然增大D .悬线的张力突然增大11.如图所示,一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动,那么()A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心C.因为木块与圆盘一起做匀速转动,所以它们之间没有摩擦力D.因为摩擦力总是阻碍物体运动的,所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反12:如图所示,小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则A的受力情况是()A.受重力.支持力B.受重力.支持力和指向圆心的摩擦力C.重力.支持力.向心力.摩擦力D.以上均不正确13.如图所示,匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块,该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动,则在改变下列何种条件的情况下,滑块仍能与圆盘保持相对静止A.增大圆盘转动的角速度B.增大滑块到转轴的距离C.增大滑块的质量mD.改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止14.物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连,并且正在做匀速圆周运动,如图所示,如果减小M的质量,则物体m的轨道半径r.角速度ω.线速度v的大小变化情况是()A.r不变,v变小B.r增大,ω减小C.r减小,v不变D.r减小,ω不变15.A.B.C三个小物块放在旋转圆台上,最大静摩擦力均为重力的μ倍,A的质量为2m,B.C离轴为2R,则当圆台旋转时()(设A.B.C都没有滑动,如图所示)A.C物的向心加速度最大B .B 物的静摩擦力最小C .当圆台转速增加时,C 比A 先滑动D .当圆台转速增加时,B 比A 先滑动16.如图所示,水平圆盘可绕过圆的竖直轴转动,两个小物体M 和m 之间连一根跨过位于圆心的定滑轮的细线,M 与盘间的最大静摩擦力为m F ,物体M 随圆盘一起以角速度ω匀速转动,下述的ω取值范围已保证物体M 相对圆盘无滑动,则A .无论取何值,M 所受静摩擦力都指向圆心B .取不同值时,M 所受静摩擦力有可能指向圆心,也有可能背向圆心C .无论取何值,细线拉力不变D .ω取值越大,细线拉力越大17.若火车按规定速率转弯时,内、外轨对车轮的轮缘皆无侧压力,则火车以较小速率转弯时()A .仅内轨对车轮的轮缘有侧压力B .仅外轨对车轮的轮缘有侧压力C .内.外轨对车轮的轮缘都有侧压力D .内.外轨对车轮的轮缘均无侧压力18.汽车在倾斜的弯道上拐弯,如图所示,弯道的倾角为θ(半径为r ),则汽车完全不靠摩擦力转弯,速率应是( )A .sin gl θB .cos gr θC .tan gr θD .cot gr θ19.在一段半径为R 的圆弧形水平弯道上,已知地面对汽车轮胎的最大摩擦力等于车重的μ倍(1μ<)则汽车拐弯时的安全速度是()A .v Rg ω≤B .Rgv μ≤C .2v Rg μ≤D .v Rg ≤20.一个物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑,在下滑过程中由于摩擦力的作用,物块的速率恰好保持不变,如图所示,下列说法正确的是()A.物块所受合外力为零B.物块所受合外力越来越大C.物块所受合外力大小不变,方向时刻改变D.物块所受摩擦力大小不变21.如图所示,在以角速度ω旋转的光滑的细杆上穿有质量分别为m和M的两球,两球用轻细线连接.若M m>,则()A.当两球离轴距离相等时,两球都不动B.当两球离轴的距离之比等于质量之比时,两球都不动C.若转速为ω时两球不动,那么转速为2ω时两球也不会动D.若两球滑动.一定向同一方向,不会相向滑动22.如图在OO'为竖直转轴,MN为固定在OO'上的水平光滑杆,有两个质量相同的金属球A.B套在水平杆上,AC.BC为抗拉能力相同的两根细线,C端固定在转轴OO'上,当绳拉直时,A.B两球转动半径之比恒为2:1,当转轴角速度逐渐增大时()A.AC线先断B.BC线先断C.两线同时断D.不能确定23.如图所示,一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球做半径为R的圆周运动,以下说法正确的是()A.小球过最高点时,杆所受的弹力可以等于零B.小球过最高点时的起码速度为RgC.小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受的重力方向相反,此时重力一定不小于杆对球的作用力D.小球过最高点时,杆对球作用力一定与小球所受重力方向相反24.如图所示,长度0.5mL=的轻质细杆OP,P端有一质量m=的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做匀速圆周3.0kg运动,其运动速率为2.0m/s,则小球通过最高点时杆OP受到(g取210m/s)A.6.0N的拉力 B.6.0N有压力C.24N的拉力D.54N的拉力25.如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是()A.在竖直方向汽车受到三个力:重力和桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车只受两个力,重力和桥面的支持力C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力26.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,若经最高不脱离轨道的临界速度为v,则当小球以2v速度经过最高点时,小球对轨道压力的大小为()A.0 B.mg C.3mg D.5mg27.如图所示,小球m在竖直放置的光滑形管道内做圆周运动.下列说法中正确的有()A.小球通过最高点的最小速度为v RgB.小球通过最高点的最小速度为0C.小球在水平线ab以下管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力D.小球在水平线ab以上管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力28.长为L的细绳,一端系一质量为m的小球,另一端固定于某点,当绳竖直时小球静止,再给小球一水平初速度v,使小球在竖直平面内做圆周运动,并且刚好能过最高点,则下列说法中正确的是()A.小球过最高点时速度为零B.小球开始运动时绳对小球的拉力为20vmLC.小球过最高点时绳对小球的拉力为mgD .小球过最高点时速度大小为Lg 29:如图所示,用细绳拴着质量为m 的物体,在竖直平面内做圆周运动,圆周半径为R 则下列说法正确的是( )A .小球过最高点时,绳子张力可以为零B .小球过最高点时的最小速度为零C .小球刚好过最高点时的速度是RgD .小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反 30:长度为0.50L m =的轻质细杆OA ,A 端有一质量为 3.0m kg =的小球,如图所示,小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是 2.0/v m s =,g 取210/m s ,则细杆此时受到( )A .6.0N 拉力B .6.0N 压力C .24N 拉力D .24N 压力31.把盛水的水桶拴在长为l 的绳子一端,使这水桶在竖直平面做圆周运动,要使水在水桶转到最高点时不从桶里流出来,这时水桶的线速度至少应该是()A .2glB ./2glC .glD .2gl二 计算题1.一辆32.010m =⨯kg 的汽车在水平公路上行驶,经过半径50r =m 的弯路时,如果车速72v =km/h ,这辆汽车会不会发生测滑?已知轮胎与路面间的最大静摩擦力4max 1.410F =⨯N .2:如图所示,半径为R 的半球形碗内,有一个具有一定质量的物体A ,A 与碗壁间的动摩擦因数为μ,当碗绕竖直轴OO '匀速转动时,物体A 刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,求碗转动的角速度.3:如图所示,两个质量分别为150m=g和2100m=g的光滑小球套在水平光滑杆上.两球相距21cm,并用细线连接,欲使两球绕轴以600r/min的转速在水平面内转动而光滑动,两球离转动中心各为多少厘米?绳上拉力是多少?4.如图所示,行车的钢丝长3mL=,下面吊着质量为32.810kgm=⨯的货物,以速度2m/sv=匀速行驶。
一、几种圆周模型及一些临界点1、平台转动模型:由重力和支持力的合力提供向心力,如火车拐弯的向心力;由摩擦力和重力、拉力等提供向心力。
其中临界点通常是不挤压轨道和恰好无摩擦力,恰好能滑动火车转弯受力分析1、火车轨道在转弯处有外轨高于内轨,其标准转弯速度v与高度差和转弯半径有关,火车以标准转弯速度转弯时车轮时轮缘与内外轨均无挤压。
设在某转弯处半径为R,高度差为h,内外轨的水平宽度为d,内外轨的实际宽度为L(如图),则下列说法中正确的是。
已知重力加速度为g。
()A.v的大小为B.v的大小为C.当速度大于v时,轮缘挤压外轨D.当速度小于v时,轮缘挤压外轨2、(G):如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。
现测得转台半径R=0.5 m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。
设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:(1)物块做平抛运动的初速度大小V0;(2)物块与转台间的动摩擦因数。
(1m/s,0.2)3、(G)公路急转弯处通常是交通事故多发地带,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为时V,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于V,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于V,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比,V的值变小4、(G)如图在竖直平面内,滑到ABC关于B点对称,A、B、C三点在同一水平线上。
若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道动摩擦因数恒定,则()A.t1<t2B.t1>t2C. t1=t2D.无法比较、的大小5、(G)如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。
⼈教版新版⾼中物理必修⼆第六章圆周运动训练题(18)必修⼆第六章圆周运动训练题 (18)⼀、单选题(本⼤题共6⼩题,共24.0分)1.利⽤探测器探测某⾏星,探测器在距⾏星表⾯⾼度为?1的轨道上做匀速圆周运动时,测得周期为T1;探测器在距⾏星表⾯⾼度为?2的轨道上做匀速圆周运动时,测得周期为T2,万有引⼒常量为G,根据以上信息不能求出的是()A. 该⾏星的质量B. 该⾏星的密度C. 该⾏星的第⼀宇宙速度D. 探测器贴近⾏星表⾯飞⾏时⾏星对它的引⼒2.关于物体做匀速圆周运动,说法正确的是()A. 线速度不变B. 加速度不变C. 向⼼⼒不变D. 周期不变3.2018年5⽉4⽇0点6分,我国使⽤长征三号⼄(CZ?3B)运载⽕箭,在西昌卫星发射中⼼成功发射了⼀颗亚太6C同步通信卫星。
它的发射正为国家“⼀带⼀路”倡议提供更多⽀持。
关于这颗卫星下列说法正确的是()A. 在轨速度等于第⼀宇宙速度B. 加速度等于地⾯重⼒加速度C. 可以通过江苏淮安的正上⽅D. 运⾏周期等于地球的⾃转周期4.如图所⽰,质点a、b在同⼀平⾯内绕质点c沿逆时针⽅向做匀速圆周运动,它们的周期之⽐T a∶T b=1∶k(k>1,为正整数)。
从图⽰位置开始,在b运动⼀周的过程中()A. a、b距离最近的次数为k次B. a、b距离最近的次数为k+1次C. a、b、c共线的次数为2k次D. a、b、c共线的次数为2k?2次5.如图所⽰,转动⾃⾏车的脚踏板时,关于⼤齿轮、⼩齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向⼼加速度的说法正确的是()A. 由于a=rω2,所以A点的向⼼加速度⽐B的点⼤B. 由于a=v2,所以B点的向⼼加速度⽐C的点⼤rC. 由于a=ωv,所以A点的向⼼加速度⽐B的点⼩D. 以上三种说法都不正确6.半径为R的光滑半圆球固定在⽔平⾯上,顶部有⼀⼩物体m,如图所⽰,今给⼩物体⼀个⽔平初速度v0=√gR,则物体将()A. 沿球⾯滑⾄m点B. 先沿球⾯滑⾄某点N再离开球⾯做斜下抛运动C. 按半径⼤于R的新圆弧轨道运动D. ⽴即离开半球⾯作平抛运动⼆、多选题(本⼤题共6⼩题,共24.0分)7.如图所⽰,在⼀根可绕O点⾃由转动的轻杆的中点B拴⼀细绳,绕过不计⼤⼩的定滑轮悬挂⼀重物A,开始时轻杆平放在⽔平地⾯上,O点恰好位于滑轮正下⽅,轻杆总长为2L。
⼈教版新版⾼中物理必修⼆第六章圆周运动训练题(26)必修⼆第六章圆周运动训练题 (26)⼀、单选题(本⼤题共4⼩题,共16.0分)1.如图所⽰,在⽔平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C,圆盘可绕垂直圆盘的中⼼轴OO′转动。
三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为µ=0.1,最⼤静摩擦⼒认为等于滑动摩擦⼒。
三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r=0.2m,现将三个物体⽤轻质细线相连,保持细线伸直且恰⽆张⼒。
若圆盘从静⽌开始转动,⾓速度ω极其缓慢地增⼤,已知重⼒加速度为g=10m/s2,则对于这个过程,下列说法正确的是()A. A,B两个物体同时达到最⼤静摩擦⼒B. B,C两个物体的静摩擦⼒⼀直增⼤C. 当ω>√5rad/s时整体会发⽣滑动D. 当√2rad/s<ω<√5rad/s时,在ω增⼤的过程中B、C间的拉⼒不断增⼤2.如图所⽰⼩球固定在轻杆的⼀端,轻杆绕O点转动,⼩球在竖直⾯内做完整的圆周运动,圆周运动的半径为L.则()A. ⼩球在最⾼点的速度v≥√gLB. ⼩球在最低点的速度v′≥√5gLC. ⼩球在最⾼点时,轻杆对⼩球的作⽤⼒⽅向⼀定向下D. ⼩球在最低点时,轻杆对⼩球的作⽤⼒⽅向⼀定向上3.如图所⽰,不可伸长的轻绳⼀端固定于O点,另⼀端连接⼀质量为m的⼩球,将⼩球拉⾄与O点等⾼,细绳处于伸直状态的位置后由静⽌释放,经时间t轻绳转过的⾓度为θ.在⼩球由静⽌释放到运动⾄最低点的过程中,下列关于⼩球的速率v、动能E k随时间t变化,⼩球向⼼加速度a n、重⼒势能E p(取最低点为零势能点)随⾓度θ变化的图像中,可能正确的是()A. B.C. D.4.2019年12⽉12⽇,中国“⽟兔⼆号”⽉球车按地⾯指令完成⽉夜设置,进⼊第12⽉夜。
⾄此,⽟兔⼆号成为在⽉⾯⼯作时间最长的⽉球车,打破了此前由前苏联“⽉球车1号”保持的世界纪录。
若在“⽟兔⼆号”⽉球车上安装⼀个半径为r=1m、光滑的竖直圆形轨道,同时在圆形轨道最低点安装⼀个⼒传感器;现让⼀个质量为m=2kg的⼩球(可看成质点)沿圆弧与圆⼼等⾼点由静⽌下落,到达最低点时⼒传感器显⽰的⽰数为10N,此过程中⽉球车未运动,不考虑其他星体引⼒的影响。
第五章曲线运动第七节生活中的圆周运动A级抓基础1.在水平面上转弯的摩托车,向心力是()A.重力和支持力的合力B.静摩擦力C.滑动摩擦力D.重力、支持力、牵引力的合力解析:摩托车转弯时,摩托车受重力、地面支持力和地面对它的摩擦力三个力的作用,重力和地面支持力沿竖直方向,二力平衡,由于轮胎不打滑,摩擦力为静摩擦力,来充当向心力.综上所述,选项B正确.答案:B2.(多选)宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态,下列说法正确的是()A.宇航员仍受重力的作用B.宇航员受力平衡C.宇航员所受重力等于所需的向心力D.宇航员不受重力的作用解析:做匀速圆周运动的空间站中的宇航员,所受重力全部提供其做圆周运动的向心力,处于完全失重状态,并非宇航员不受重力作用,A、C正确,B、D错误.答案:AC3.(多选)如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F 作用下做匀速圆周运动.若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb做离心运动C.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc做近心运动解析:若拉力突然变大,则小球将做近心运动,不会沿轨迹Pb 做离心运动,A错误.若拉力突然变小,则小球将做离心运动,但由于力与速度有一定的夹角,故小球将做曲线运动,B正确,D错误.若拉力突然消失,则小球将沿着P点处的切线运动,C正确.答案:BC4.(多选)在某转弯处,规定火车行驶的速率为v0,则下列说法中正确的是()A.当火车以速率v0行驶时,火车的重力与支持力的合力方向一定沿水平方向B.当火车的速率v>v0时,火车对外轨有向外的侧向压力C.当火车的速率v>v0时,火车对内轨有向内的压力D.当火车的速率v<v0时,火车对内轨有向内侧的压力解析:在转弯处,火车以规定速度行驶时,在水平面内做圆周运动,重力与支持力的合力充当向心力,沿水平面指向圆心,选项A 正确.当火车的速率v>v0时,火车重力与支持力的合力不足以提供向心力,火车对外轨有向外的侧向压力;当火车的速率v <v 0时,火车重力与支持力的合力大于火车所需的向心力,火车对内轨有向内的侧向压力,选项B 、D 正确.答案:ABD5.如图所示,一光滑的半径为R 的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m 的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道的压力恰好为零,则:(1)小球在B 点的速度是多少?(2)小球落地点C 距B 处的水平距离是多少?解析:(1)当小球在B 点时,由牛顿第二定律可得:mg =m v 2B R,解得:v B =gR . (2)小球从B 点飞出后,做平抛运动,运动的时间是t :由2R =12gt 2,解得:t =2R g ,小球落地点到A 点的距离:x =v B t =gR ×2R g=2R . 答案:(1)gR (2)2R6.(多选)如图所示,质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动,已知重力加速度为g ,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )A .在最高点小球的速度水平,小球既不超重也不失重B .小球经过与圆心等高的位置时,处于超重状态C .盒子在最低点时对小球弹力大小等于2mg ,方向向上D .该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πR g 解析:在最高点小球的加速度为g ,处于完全失重状态,A 错误;小球经过与圆心等高的位置时,竖直加速度为零,既不超重也不失重,B 错误;在最低点时,盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力,由F -mg =m v 2R,解得F =2mg ,选项C 正确;在最高点有mg =m v 2R,解得该盒子做匀速圆周运动的速度v =gR ,该盒子做匀速圆周运动的周期为T =2πR v =2πR g,选项D 正确. 答案:CDB 级 提能力7.(多选)如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R ,小球半径为r ,则下列说法正确的是( )A .小球通过最高点时的最小速度v min =g (R +r )B .小球通过最高点时的最小速度v min =0C .小球在水平线ab 以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力D .小球在水平线ab 以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力解析:小球沿管上升到最高点的速度可以为零,故选项A 错误、选项B 正确;小球在水平线ab 以下的管道中运动时,由外侧管壁对小球的作用力F N 与小球重力在背离圆心方向的分力F 1 的合力提供向心力,即:F N -F 1=m v 2R +r,因此,外侧管壁一定对小球有作用力,而内侧壁无作用力,选项C 正确;小球在水平线ab 以上的管道中运动时,小球受管壁的作用力与小球速度大小有关,选项D 错误.答案:BC8.(多选)质量为m 的小球由轻绳a 和b 分别系于一轻质木架上的A 点和C 点.如图所示,当轻杆绕轴BC 以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a 在竖直方向,绳b 在水平方向.当小球运动到图示位置时,绳b 被烧断的同时木架停止转动,则( )A .绳a 对小球拉力不变B .绳a 对小球拉力增大C .小球可能前后摆动D .小球不可能在竖直平面内做圆周运动解析:绳b 烧断前,小球竖直方向的合力为零,即F a =mg ,烧断b 后,小球在竖直面内做圆周运动,且F ′a -mg =m v 2l,所以F ′a >F a ,选项A 错误、选项B 正确;当ω足够小时,小球不能摆过AB所在高度,选项C正确;当ω足够大时,小球在竖直面内能通过AB 上方的最高点而做圆周运动,选项D错误.答案:BC9.(多选)如图所示,木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是()A.从水平位置a到最高点b的过程中A的向心加速度越来越大B.从水平位置a到最高点b的过程中B对A的摩擦力越来越小C.在a处时A对B的压力等于A的重力,A所受的摩擦力达到最大值D.在过圆心的水平线以下A对B的压力一定大于A的重力解析:由于木块A在竖直平面内做匀速圆周运动,A的向心加速度大小不变,A错误;从水平位置a到最高点b的过程中,A的向心加速度沿水平方向的分量逐渐减小,即此过程B对A的摩擦力越来越小,B正确;在a处时A的向心加速度水平向左,竖直方向上A 处于平衡,A对B的压力等于A的重力,A所受的摩擦力达到最大值,C正确;在过圆心的水平线以下有向上的加速度的分量,此时A 处于超重状态,B对A的支持力大于A的重力,D正确.答案:BCD10.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5 mg.求:(1)小球从管口飞出时的速率;(2)小球落地点到P点的水平距离.解析:(1)分两种情况,当小球对管下部有压力时,则有mg-0.5mg=m v21R,v1=gR2.当小球对管上部有压力时,则有mg+0.5mg=m v22R,v2=32gR.(2)小球从管口飞出做平抛运动,2R=12gt 2,t=2Rg,x1=v1t=2R,x2=v2t=6R.答案:(1) gR2或32gR(2)2R或6R11.如图是小型电动打夯机的结构示意图,电动机带动质量为m =50 kg的重锤(重锤可视为质点)绕转轴O匀速运动,重锤转动半径为R=0.5 m.电动机连同打夯机底座的质量为M=25 kg,重锤和转轴O之间连接杆的质量可以忽略不计,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)重锤转动的角速度为多大时,才能使打夯机底座刚好离开地面?(2)若重锤以上述的角速度转动,当打夯机的重锤通过最低位置时,打夯机对地面的压力为多大?解析:(1)当拉力大小等于电动机连同打夯机底座的重力时,才能使打夯机底座刚好离开地面:有:F T=Mg.对重锤有:mg+F T=mω2R.解得:ω=(M+m)gmR=30 rad/s.(2)在最低点,对重锤有:F′T-mg=mω2R.则:F′T=Mg+2mg.对打夯机有:F N=F′T+Mg=2(M+m)g=1 500 N.由牛顿第三定律得F′N=F N=1 500 N. 答案:(1)30 rad/s(2)1 500 N。
一、选择题1.如图是自行车传动结构的示意图,其中I 是半径为r 1的大齿轮,Ⅱ是半径为r 2的小齿轮,Ⅲ是半径为r 3的后轮。
假设脚踏板的转速为n (r/s ),则自行车前进的速度为( )A .231nr r r πB .132nr r r πC .2312nr r r πD .1322nr r r π 2.如图所示,一圆筒绕其中心轴匀速转动,圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,相对筒无滑动,物体所受向心力是( )A .物体的重力B .筒壁对物体的弹力C .筒壁对物体的静摩擦力D .物体所受重力与弹力的合力3.用手掌平托一苹果,保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。
关于苹果从最低点a 到最高点c 的运动过程,下列说法中正确的是( )A .苹果在a 点处于超重状态B .苹果在b 点所受摩擦力为零C .手掌对苹果的支持力越来越大D .苹果所受的合外力保持不变4.自行车的发明使人们能够以车代步,既省力又提高了速度。
如图所示,自行车大、小齿轮的边缘上分别有A 、B 两点。
这两点以下物理量大小相同的是( )A.角速度B.线速度C.周期D.向心加速度5.光滑的圆锥漏斗的内壁,有两个质量相等的小球A、B,它们分别紧贴漏斗,在不同水平面上做匀速圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是:()A.小球A的速率等于小球B的速率B.小球A的速率小于小球B的速率C.小球A对漏斗壁的压力等于小球B对漏斗壁的压力D.小球A的转动周期小于小球B的转动周期6.我国将在2022年举办冬季奥运会,届时将成为第一个实现奥运“全满贯”国家。
图示为某种滑雪赛道的一部分,运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道。
若运动员从图中a点滑行到最低点b的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率保持不变,对于这个过程,下列说法正确的是()A.运动员受到的摩擦力大小不变B.运动员所受合外力始终等于零C.运动员先处于失重状态后处于超重状态D.运动员进入圆弧形滑道后处于超重状态7.教师在黑板上画圆,圆规脚之间的距离是25cm,他保持这个距离不变,用粉笔在黑板上匀速地画了一个圆,粉笔的线速度是2.5m/s,关于粉笔的运动,有下列说法:①角速度是0.1rad/s;②角速度是10rad/s;③周期是10s;④周期是0.628s;⑤频率是10Hz;⑥频率是1.59Hz;⑦转速小于2r/s;⑧转速大于2r/s,下列选项中的结果全部正确的是()A.①③⑤⑦B.②④⑥⑧C.②④⑥⑦D.②④⑤⑧8.如图甲,滚筒洗衣机脱水时,衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动.如图乙,一件小衣物(可理想化为质点)质量为m,滚筒半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置.下列说法正确的是()A.衣物所受合力的大小始终为mω2RB.衣物转到a位置时的脱水效果最好C.衣物所受滚筒的作用力大小始终为mgD.衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大9.如图所示为一种修正带,其核心结构包括大小两个齿轮、压嘴座等部件,大小两个齿轮是分别嵌合于大小轴孔中的并且齿轮相互吻合良好,a、b点分别位于大小齿轮的边缘且R a:R b=3:2,c点位于大齿轮的半径中点,当纸带以速度v匀速走动时b、c点的向心加速度之比是()A.1:3 B.2:3 C.3:1 D.3:2L L=的细线拴在同一10.如图所示,两个质量相同的小球A、B,用长度之比为:3:2A B点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的()ωω=A.角速度之比为:3:2A Bv v=B.线速度之比为:1:1A BF F=C.向心力之比为:2:3A BT T=D.悬线的拉力之比为:3:2A B11.杂技演员在表演“水流星”的节目时,盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不洒出来.对于杯子经过最高点时杯子和水的受力情况,下列说法正确的是()A .杯子受到重力、拉力和向心力的作用B .杯子受到的拉力一定为零C .杯底对水的作用力可能为零D .水受平衡力的作用,合力为零12.顺时针摇动水平放置的轮子,图为俯视图。
一、几种圆周模型及一些临界点1、平台转动模型:由重力和支持力的合力提供向心力,如火车拐弯的向心力;由摩擦力和重力、拉力等提供向心力。
其中临界点通常是不挤压轨道和恰好无摩擦力,恰好能滑动火车转弯受力分析1、火车轨道在转弯处有外轨高于内轨,其标准转弯速度v与高度差和转弯半径有关,火车以标准转弯速度转弯时车轮时轮缘与内外轨均无挤压。
设在某转弯处半径为R,高度差为h,内外轨的水平宽度为d,内外轨的实际宽度为L(如图),则下列说法中正确的是。
已知重力加速度为g。
()A.v的大小为B.v的大小为C.当速度大于v时,轮缘挤压外轨D.当速度小于v时,轮缘挤压外轨2、(G):如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。
现测得转台半径R=0.5 m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。
设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:(1)物块做平抛运动的初速度大小V0;(2)物块与转台间的动摩擦因数。
(1m/s,0.2)3、(G)公路急转弯处通常是交通事故多发地带,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为时V,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于V,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于V,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比,V的值变小4、(G)如图在竖直平面内,滑到ABC关于B点对称,A、B、C三点在同一水平线上。
若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道动摩擦因数恒定,则()A.t1<t2B.t1>t2C. t1=t2D.无法比较、的大小5、(G)如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。
物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g取10m/s2。
则ω的最大值是( )A. B.C. D.2、单摆摆动模型由单摆的拉力和重力提供向心力,临界点通常是:绳子恰好能拉断例题(G):如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m 的小球(小球的大小可以忽略)。
(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止。
画出此时小球的受力图,并求力F的大小;(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。
不计空气阻力。
例题:如图所示,将完全相同的两个小球A、B用长l=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向左匀速运动的小车顶部,两小球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中的张力FA与FB之比为______.A、1:1B、1:2C、1:3D:1:43、竖直圆摆模型绳子或轻杆拉力和重力提供向心力,临界点主要是:恰好能达到最高点、在最高点绳子或者杆无拉力或压力如果连接球体为杆、管型圆轨道,那么在最高点的速度为0如果连接体为细绳、圆弧轨道,那么在最高点恰是重力提供向心力1、(G):如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下。
重力加速度大小为g,当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为A.Mg-5Mg B.Mg+mg C.Mg+5mg D.Mg+10mg2、长度为l=0.50m轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg的小球,如图4-1所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球速率是2.0m/s,此时细杆OA受到(g取10m/s2)A.6.0N的拉力B.6.0N的压力C.24N的拉力D.24N的压力3、如图所示,滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,试求(1)AB段的距离;(2)滑块刚过B点时对轨道的压力;(3)滑块在AB段运动过程中的加速度(2R ,6mg ,5/4g)4、长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端可绕固定轴在竖直平面内自由转动,如图所示,求:(1)若小球恰好能到达圆周的最高点,杆对小球的作用力?(2)若小球在圆周的最高点杆对小球的作用力为,小球的速度?(mg,或)4、圆锥摆模型类似于单摆的模型,临界点主要是对绳子拉力、圆周半径、速度的分析1、(G):如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是()A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小2、(G):如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为m的小物块。
求(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度。
(mg,mg,)二、离心、向心离心:向心力<mω2R,物体将远离原来的轨道向心:向心力>mω2R,物体将靠近原来的轨道例题:游戏转盘中,那个位置的人最容易被甩出去三、传动装置模型特性突破点:寻找装置中的共同参数1、共轴转动2、皮带传动3、齿轮传动四、圆周运动多解和追及问题圆周运动的多解情况:因匀速圆周运动具有周期性,使得这一个周期中发生的事件,在后一个周期中以及后N个周期中同样可能发生1、如图1所示,直径为d的圆筒绕中心轴做匀速圆周运动,枪口发射的子弹速度为v,并沿直径匀速穿过圆筒。
若子弹穿出后在圆筒上只留下一个弹孔,则圆筒运动的角速度为多少?(v)2、如图3所示,在同一竖直面内A物体从a点做半径为R的匀速圆周运动,同时B物体从圆心O处自由落下,要使两物体在b点相遇,求A物体的角速度。
π3、(G):半径为r的水平圆盘绕过圆心o 的竖直轴匀速转动,为圆盘边缘上一点.点的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v 水平抛出时,半径方向恰好与v的方向相同,如图所示oa.若小球与圆盘只碰一次,且落在a点,重力加速度为g ,则小球抛出时距o 的高度h是多少??圆盘转动的角速度大小是多少??、圆周运动中的追及和相遇问题:试试使用相对运动的法则计算,会简化很多。
例题(G):如图所示,三个质点a,b,c质量分别为m1,m2,M(M≥m1,M≥m2)。
在c的万有引力作用下,a,b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比为Ra:Rb= 1:4求它们的周期之比求如图所示位置开始,在b运动一周的过程中,a,b,c共线了多少次?综合题:1、(G)如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC 段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量m=0.2Kg,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4.工件质量M=0.8Kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.(取g=10m/s2)(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h.(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动.①求F的大小.②当速度v=5m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离.(0.2m,8.5N,0.4m)2、(G)如图所示,装甲车在水平地面上以速度v0=20m/s沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h=1.8m。
在车正前方竖直一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触。
枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s。
在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进s=90m后停下。
装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹。
(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g=10m/s2)(,0.55m,)(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小;(2)当L=410m时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离;(3)若靶上只有一个弹孔,求L的范围。
3、(G)山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤,其示意图如下.图中A、B、C、D 均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h1=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m.开始时,质量分别为M=10kg和m=2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头,大猴抱起小猴跑到C 点,抓住青藤下端荡到右边石头上的D点,此时速度恰好为零.运动过程中猴子均看成质点,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2.求:(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值;(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小;(3)猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小.4、(G)一转动装置如图所示,四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球以及一小环通过铰链连接,轻杆长均为l,球和环的质量均为m,O端固定在竖直的轻质转轴上,套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间,原长为L,装置静止时,弹簧长为,转动该装置并缓慢增大转速,小环缓慢上升。
弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g,求:(1)4mg/L (2)(3)(1)弹簧的劲度系数k;(2)AB杆中弹力为零时,装置转动的角速度;(3)弹簧长度从缓慢缩短为的过程中,外界对转动装置所做的功W。