高一物理圆周运动经典例题
高一物理匀速圆周运动试题答案及解析

高一物理匀速圆周运动试题答案及解析1.如图所示,把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。
小球的向心力由以下哪个力提供A.重力B.支持力C.重力和支持力的合力D.重力、支持力和摩擦力的合力【答案】C【解析】小球受到重力和支持力,由于小球在水平面内做匀速圆周运动,所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供,故C正确.【考点】考查了向心力2.图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则()A.ab两点的线速度大小相等B.ab两点的角速度大小相等C.ac两点的线速度大小相等D.ad两点的向心加速度大小相等【答案】CD【解析】由图可看出,a点的线速度等于c点的线速度,而c点的线速度大于b点的线速度,故a点的线速度大于b点的线速度,选项A错误,C正确;设c点的线速度为v,则a点的角速度为,b点的角速度,选项B错误;a点的向心加速度,d点的向心加速度,选项D正确。
【考点】线速度、角速度及向心加速度。
3.如图所示,A、B是两个摩擦传动轮(不打滑),两轮半径大小关系为RA =2RB,则两轮边缘上的( )A.角速度之比ωA :ωB=2:1B.周期之比TA :TB=2:1C.转速之比nA :nB=2:1D.向心加速度之比aA :aB=2:1【答案】B【解析】A、B两轮边缘线速度相同,由公式ɷ=得ωA :ωB=rB:rA=1:2,故选项A错误;由公式T=得,TA :TB=ωB:ωA=2:1,故B正确;由公式n=知,nA:nB=TB:TA=1:2,故选项C错误;由加速度公式a==知aA :aB=rB:rA=1:2,故选项D错误。
【考点】匀速圆周运动的公式4.如图所示,一个圆盘绕轴心O在水平面内匀速转动,圆盘半径R= 0.4m,转动角速度=15rad/s。
高一物理圆周运动试题

高一物理圆周运动试题1.物体做圆周运动,关于向心加速度,以下说法中正确的是 ()A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直B.向心加速度的方向保持不变C.物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心D.物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心【答案】AD【解析】曲线运动中速度的方向沿曲线上某点的切线方向,而向心加速度的方向始终指向圆心,所以向心加速度的方向始终与速度方向垂直,故A正确;物体做圆周运动的向心加速度的方向始终指向圆心,任意两时刻的方向都不相同,所以时刻在改变,故B错误;物体做匀速圆周运动时合外力充当向心力,加速度的方向始终指向圆心,物体做非匀速圆周运动时,线速度大小、方向都在改变,物体所受的合力沿半径方向的分力充当向心力,产生指圆心的向心加速度,改变线速度的方向,沿切向方向的分力产生切向加速度,改变线速度的大小,所以物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心,物体做非匀速圆周运动时的加速度方向不是始终指向圆心,故C错误,D正确。
所以选AD。
【考点】本题考查向心力、向心加速度、牛顿第二定律,意在考查考生的理解能力。
2.如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上的三个点。
当陀螺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的角速度比b的大B.a、b的角速度比c的大C.a、c的周期相等D.c的线速度比a、b的大【答案】 C【解析】试题分析: a、b、c三点共轴转动,角速度大小相等,则周期相等,a的半径和b的半径相等,根据v=rω知,a、b的线速度大小相等.故A错误,B错误,C正确;c的半径小,根据v=rω知,c的线速度比a、b的线速度小.故D错误。
【考点】线速度、角速度和周期3.在匀速转动的水平转盘上,有一个相对盘静止的物体随盘一起转动,关于它的受力情况,下列说法中正确的是()A.只受到重力和盘面的支持力的作用B.只受到重力、支持力和静摩擦力的作用C.因为两者是相对静止的,转盘与物体之间无摩擦力D.受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用【答案】B【解析】物体受到重力、支持力和静摩擦力的作用,三个力的合力提供向心力,B正确。
高一物理匀速圆周运动试题

高一物理匀速圆周运动试题1.如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动。
若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa作离心运动B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa作离心运动C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb作离心运动D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc作离心运动【答案】A【解析】在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向做匀速直线运动,故A正确.当拉力减小时,将沿pb轨道做离心运动,故BD错误;当拉力增大时,将沿pc轨道做近心运动,故C错误.【考点】考查了离心现象2.如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处半径rA>r B =rC,则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是A.aA =aB=aCB.aC>aA>aBC.aC<aA<aBD.aC=aB>aA【答案】C【解析】由皮带传动规律知,A、B两点的线速度相同,A、C两点的角速度相同,由得:aA <aB,aC<aA,则aC<aA<aB,C正确。
【考点】本题考查皮带传动规律。
3.物体在做匀速圆周运动的过程中,保持不变的物理量为()A.线速度B.角速度C.向心力D.向心加速度【答案】 B【解析】物体在做匀速圆周运动时,速度方向改变,线速度变,向心力和向心加速度指向圆心,方向时刻改变,所以本题选择B。
【考点】匀速圆周运动4.如图所示,物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动,物体B在水平方向所受的作用力有( ) A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心B.圆盘对B的摩擦力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D.圆盘对B的摩擦力和向心力【答案】B【解析】据题意,A、B两个物体均做匀速转动,对A物体,其转动的向心力由B对A的静摩擦力提供,据相互作用力关系,B物体一定受到A物体给的静摩擦力,其方向向外,在水平方向B 物体还受到圆盘给的指向圆心的摩擦力,故选项B正确。
人教版高一物理下册 圆周运动专题练习(解析版)

一、第六章 圆周运动易错题培优(难)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.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为0.1μ=,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 =0.2 m ,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,角速度极其缓慢地增大,已知重力加速度为g =10 m/s 2,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先增大后不变 C .当5/rad s ω>时整体会发生滑动D 2/5/rad s rad s ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力不断增大 【答案】BC 【解析】ABC 、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由2F m r ω=可知,因为C 的半径最大,质量最大,故C 所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时2122C mg m r μω= ,计算得出:112.5/20.4grad s rμω=== ,当C 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC 开始提供拉力,B 的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB 之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A 的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A 与B 的摩擦力也达到最大时,且BC 的拉力大于AB 整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A 与B 还受到绳的拉力,对C可得:22222T mg m r μω+= ,对AB 整体可得:2T mg μ= ,计算得出:2grμω=当15/0.2grad s rμω>== 时整体会发生滑动,故A 错误,BC 正确; D 、 2.5rad/s 5rad/s?ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力逐渐增大,故D 错误; 故选BC2.如图所示,一个竖直放置半径为R 的光滑圆管,圆管内径很小,有一小球在圆管内做圆周运动,下列叙述中正确的是( )A.小球在最高点时速度v的最小值为gRB.小球在最高点时速度v由零逐渐增大,圆管壁对小球的弹力先逐渐减小,后逐渐增大C.当小球在水平直径上方运动时,小球对圆管内壁一定有压力D.当小球在水平直径下方运动时,小球对圆管外壁一定有压力【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.小球恰好通过最高点时,小球在最高点的速度为零,选项A错误;<,轨道对小球的作用力方向向上,有B.在最高点时,若v gR2v-=mg N mR可知速度越大,管壁对球的作用力越小;>,轨道对小球的作用力方向向下,有若v gR2v+=N mg mR可知速度越大,管壁对球的弹力越大。
高一物理匀速圆周运动试题

高一物理匀速圆周运动试题1.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在原子核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动的A.半径越大,加速度越大B.半径越小,周期越大C.半径越大,角速度越小D.半径越小,线速度越小【答案】A【解析】根据原子核对电子的库仑力提供向心力,由牛顿第二定律得,可得,,,;半径越大,加速度越小,故A错误;半径越小,周期越小,故B错误;半径越大,角速度越小,故C正确;半径越小,线速度越大,故D错误。
【考点】库仑定律;匀速圆周运动.2.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C。
下列说法中正确的是()A.A、B的角速度相同 B.A、C的角速度相同C.B、C的线速度相同 D.B、C的角速度相同【答案】 D【解析】同一皮带轮上的线速度大小相同,同一轮上的角速度相同,所以D对;由可知C 错;AB的线速度大小相同,因半径不同,角速度不同,A错,B也错,所以本题选择D。
【考点】匀速圆周运动3.做匀速圆周运动的物体,下列不变的物理量是().A.速度B.速率C.角速度D.周期【答案】BCD【解析】物体做匀速圆周运动时,速度的大小虽然不变,但它的方向在不断变化,选项B、C、D 正确.4.关于做匀速圆周运动的物体,下列说法错误的是().A.相等的时间里通过的路程相等B.相等的时间里通过的弧长相等C.相等的时间里发生的位移相等D.相等的时间里转过的角度相等【答案】C【解析】匀速圆周运动是在相等的时间内转过的弧长相等的圆周运动,弧长即路程,但不等于位移大小.弧长相等,所对应的角度也相等.故A、B、D正确,C错误,应选C.5.如图所示,A、B是两个摩擦传动轮(不打滑),两轮半径大小关系为RA =2RB,则两轮边缘上的( )A.角速度之比ωA :ωB=2:1B.周期之比TA :TB=2:1C.转速之比nA :nB=2:1D.向心加速度之比aA :aB=2:1【答案】B【解析】A、B两轮边缘线速度相同,由公式ɷ=得ωA :ωB=rB:rA=1:2,故选项A错误;由公式T=得,TA :TB=ωB:ωA=2:1,故B正确;由公式n=知,nA:nB=TB:TA=1:2,故选项C错误;由加速度公式a==知aA :aB=rB:rA=1:2,故选项D错误。
(完整版)圆周运动典型例题及答案详解

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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.因为木块随圆盘一起运动,所以木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块的运动方向相同
D.因为摩擦力总是阻碍物体运动,所以木块所受圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反
E.因为二者是相对静止的,圆盘与木块之间无摩擦力
若细线能承受的最大张力Tm=7N,则从开始运动到细线断裂历时多长?
【说明】圆周运动的显著特点是它的周期性.通过对运动规律的研究,用递推法则写出解答结果的通式(一般表达式)有很重要的意义.对本题,还应该熟练掌握数列求和方法.
如果题中的细线始终不会断裂,有兴趣的同学还可计算一下,从小球开始运动到细线完全绕在A、B两钉子上,共需多少时间?
【例3】在一个水平转台上放有A、B、C三个物体,它们跟台面间的摩擦因数相同.A的质量为2m,B、C各为m.A、B离转轴均为r,C为2r.则
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A.若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动,A、C的向心加速度比B大
B.若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动,B所受的静摩擦力最小
C.当转台转速增加时,C最先发生滑动
另外光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上有两种情况(见分析)要考虑周全,不要丢解。
【例10】[分析]子弹穿过筒壁,子弹与筒壁发生相互作用,既影响筒的转速,又影响子弹飞行速度,因为这种影响忽略不讲,所以测出的子弹速度是近似值,子弹穿过圆的时间,可从圆筒的转速和转过的角度求了,为了求出子弹从A点穿入到从B点穿出时圆筒转过的角度,必须作出子弹穿筒过程中圆筒转动情景的图示,与孤长L对应的圆心角为θ,θ=L/R(rad)
高一物理圆周运动实例分析试题答案及解析

高一物理圆周运动实例分析试题答案及解析1.当气车行驶在凸形桥时,为使通过桥顶时减小汽车对桥的压力,司机应()A.以尽可能小的速度通过桥顶B.增大速度通过桥顶C.使通过桥顶的向心加速度尽可能小D.和通过桥顶的速度无关【答案】B【解析】当汽车驶在凸形桥时,重力和前面对汽车的支持力提供向心力,则,解得:,根据牛顿第三定律可知:汽车对桥的压力等于桥顶对汽车的支持力,为使通过桥顶时减小汽车对桥的压力,可以增大速度通过桥顶,故B正确,A、C错误;向心加速度小,桥顶对汽车的支持力就大,故C错误。
【考点】考查了圆周运动实例分析2.如图所示,拱桥的外半径为40m。
问:(1)当重1t的汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时,车对桥顶的压力多少牛?(2)当汽车通过拱桥顶点的速度为多少时,车对桥顶刚好没有压力(g=10m/s2)【答案】(1)7500N(2)20m/s【解析】(1)小车受到的mg 和N的合力提供向心力-----------------------------------------------4分带入数据得: N=7500N-----------------------------------1分由牛顿第三定律得: 小车对桥的压力N’=N=7500N------1分(2)当重力完全充当向心力时,车对桥顶没哟偶作用力,即,解得20m/s-4分【考点】考查了圆周运动实例分析3.图示小物体A与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A受力情况()A.重力、支持力、摩擦力B.重力、支持力、向心力C.重力、支持力D.重力、支持力、向心力、摩擦力【答案】A【解析】因为小物体A与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则在竖直方向,A受到重力和圆盘的支持力;水平方向受静摩擦力作用,用来提供做圆周运动的向心力,故答案A 正确.【考点】受力分析;向心力。
4.铁路转弯处的圆弧半径为R,内侧和外侧的高度差为h.L为两轨间的距离,且L>h.如果列车转弯速率大于,则( )A.外侧铁轨与轮缘间产生挤压B.铁轨与轮缘间无挤压C.内侧铁轨与轮缘间产生挤压D.内、外铁轨与轮缘间均有挤压【答案】A【解析】设轨道平面与水平面的夹角为θ,如果列车所受的重力和支持力恰好提供转弯的向心力,=mgtanθ,θ很小的情况下,sinθ≈tanθ,即则F向,如果列车转弯速率大于v,列车所受重力和支持力的合力将不足以提供所需的向心力,会挤压外轨,A正确,BCD错误。
高一物理《圆周运动》六套练习题附答案

高一物理《圆周运动》六套练习题附答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN- 2 -匀速圆周运动练习1.一质点做圆周运动,速度处处不为零,则:①任何时刻质点所受的合力一定不为零,②任何时刻质点的加速度一定不为零,③质点速度的大小一定不断变化,④质点速度的方向一定不断变化其中正确的是( )A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④2.火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶速度为v ,则下列说法中正确的是( )①当以速度v 通过此弯路时,火车重力与轨道支持力的合力提供向心力 ②当以速度v 通过此弯路时,火车重力、轨道支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力 ③当速度大于v 时,轮缘挤压外轨 ④当速度小于v 时,轮缘挤压外轨A.①③B.①④C.②③D.②④3.如图所示,在皮带传动装置中,主动轮A 和从动轮B 半径不等,皮带与轮之间无相对滑动,则下列说法中正确的是( )A .两轮的角速度相等B .两轮边缘的线速度大小相等C .两轮边缘的向心加速度大小相等D .两轮转动的周期相同4.用细线拴着一个小球,在光滑水平面上作匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A .小球线速度大小一定时,线越长越容易断B .小球线速度大小一定时,线越短越容易断C .小球角速度一定时,线越长越容易断D .小球角速度一定时,线越短越容易断5.长度为0.5m 的轻质细杆OA ,A 端有一质量为3kg 的小球,以O 点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,小球通过最高点时的速度为2m/s ,取g=10m/s 2,则此时轻杆OA 将( ) A .受到6.0N 的拉力 B .受到6.0N 的压力 C .受到24N 的拉力 D .受到24N 的压力6.滑块相对静止于转盘的水平面上,随盘一起旋转时所需向心力的来源是( )A .滑块的重力B .盘面对滑块的弹力AB- 3 -C .盘面对滑块的静摩擦力D .以上三个力的合力 7.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A 和B ,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )A.V A >V BB.ωA >ωBC.a A >a BD.压力N A >N B 8.一个电子钟的秒针角速度为( )A .πrad/sB .2πrad/sC .60πrad/s D .30πrad/s9.甲、乙、丙三个物体,甲放在广州,乙放在上海,丙放在北京.当它们随地球一起转动时,则( )A .甲的角速度最大、乙的线速度最小B .丙的角速度最小、甲的线速度最大C .三个物体的角速度、周期和线速度都相等D .三个物体的角速度、周期一样,丙的线速度最小10.如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过O 点的水平轴自由转动,现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a 、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点。
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4.“水流星”问题绳系装满水的杯子在竖直平面内做圆周运动,即使到了最高点杯子中的水也不会流出,这是因为水的重力提供水做圆周运动的向心力。
(1)杯子在最高点的最小速度v min =(gL)1/2(2)当杯子在最高点速度为v 1>v min 时,杯子内的水对杯底有压力,若计算中求得杯子在最高点速度v 2<v min ,则杯子不能到达最高点.若“水流星”问题中杯子中水的质量为m ,当在最高点速度为v 2>v min 时,水对杯底的压力为多大? 5.斜面、悬绳弹力的水平分力提供加速度a =gtan α的问题 a .斜面体和光滑小球一起向右加速的共同加速度a =gtan α 因为F 2=F N cos α=mg F 1=F N sin α=ma 所以a =gtan αb .火车、汽车拐弯处把路面筑成外高内低的斜坡,向心加速度和α的关系仍为a =gtan α,再用tan α=h/L,a =v 2/R 解决问题.c .加速小车中悬挂的小球、圆锥摆的向心加速度、光滑锥内不同位置的小球,都有a =gtan α的关系.6.典型的非匀速圆周运动是竖直面内的圆周运动这类问题的特点是:由于机械能守恒,物体做圆周运动的速率时刻在改变,物体在最高点处的速率最小,在最低点处的速率最大。
物体在最低点处向心力向上,而重力向下,所以弹力必然向上且大于重力;而在最高点处,向心力向下,重力也向下,所以弹力的方向就不能确定了,要分三种情况进行讨论。
1.如图所示,没有物体支撑的小球,在竖直面内作圆周运动通过最高点,弹力只可能向下,如绳拉球。
这种情况下有mg Rmv mg F ≥=+2即gR v ≥,否则不能通过最高点。
①临界条件是绳子或轨道对小球没有力的作用,在最高点v =Rg .②小球能通过最高点的条件是在最高点v >Rg .③小球不能通过最高点的条件是在最高点v <Rg .2.弹力只可能向上,如车过桥。
在这种情况下有:gR v mg Rmv F mg ≤∴≤=-,2,否则车将离开桥面,做平抛运动。
3.弹力既可能向上又可能向下,如管内转(或杆连球、环穿珠)。
这种情况下,速度大小v 可以取任意值。
但可以进一步讨论:①当gR v >时物体受到的弹力必然是向下的;当gR v <时物体受到的弹力必然是向上的;当gR v =时物体受到的弹力恰好为零。
②当弹力大小F <mg 时,向心力有两解:mg ±F ;当弹力大小F >mg 时,向心力只有一解:F +mg ;当弹力F =mg 时,向心力等于零。
【重难点例题启发与方法总结】1、如图所示,质量为m =0.1kg 的小球和A 、B 两根细绳相连,两绳固定在细杆的A 、B 两点,其中A 绳长L A =2m ,当两绳都拉直时,A 、B 两绳和细杆的夹角θ1=30°,θ2=45°,g =10m/s 2.求: (1)当细杆转动的角速度ω在什么范围内,A 、B 两绳始终张紧? (2)当ω=3rad/s 时,A 、B 两绳的拉力分别为多大?[解析](1)当B 绳恰好拉直,但T B =0时,细杆的转动角速度为ω1, 有: T A cos30°=mg21030sin 30sin A A L m T ω= 解得:ω1=2.4 rad/s当A 绳恰好拉直,但T A =0时,细杆的转动角速度为ω2, 有:mg T B =045cos022030sin 45sin A B L m T ω=解得:ω2=3.15(rad/s )要使两绳都拉紧2.4 rad/s ≤ω≤3.15 rad/s (2)当ω=3 rad/s 时,两绳都紧.︒=︒+︒30sin 45sin 30sin 2A B A L m T T ωmg T T B A =︒+︒45cos 30cos T A =0.27 N , T B =1.09 N2、如图所示,倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动,圆盘的倾角为37°.在距转动中心0.1 m 处放一小木块,小木块跟随圆盘一起转动,小木块与圆盘的动摩擦因数为0.8,木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同.若要保持木块不相对圆盘滑动,圆盘转动的角速度最大值约为A.8 rad/sB.2 rad/sC.124rad/sD.60rad/s〖解析〗木块在最低点时容易相对圆盘滑动,此时木块相对圆盘将要滑动,圆盘的角速度最大,则μmg cos37°-mg sin37°=m ω2r ω=rg )(︒-︒37sin 37cos μ=1.06.08.08.010)(-⨯⨯ rad/s=2 rad/s所以,选项B 正确.3、如图所示,在倾角为α=300的光滑斜面上,有一根长为L =0.8m 的细绳,一端固定在O 点,另一端系一质量为m =0.2kg 的小球,沿斜面作圆周运动,试计算:(1)小球通过最高点A 的最小速度;(2)小球通过最高点的最小速度。
(3)若细绳的抗断拉力为F max =10N ,小球在最低点B 的最大速度是多少? 〖解析〗(1)小球在最低点时的等效重力为G=mgsin α 小球在最高点A 速度最小。
s m gL gL v A /2sin min ===α(2)根据动能定理:2221212sin A B mv mv L mg -=⨯α当小球在最高点速度最小时,在最低点速度一定最小 解得最低点速度的最小值是s m v Bm /52= (3)若绳子的抗断拉力为10N ,根据牛顿第二定律Rv m mg F 2sin =-α解得小球在最低点B 的最大速度是v BM =6m/sALOBα 图26【重难点关联练习巩固与方法总结】1、汽车通过拱桥颗顶点的速度为10 m /s 时,车对桥的压力为车重的34 。
如果使汽车驶至桥顶时对桥恰无压力,则汽车的速度为 ( ) A 、15 m /sB 、20 m /sC 、25 m /sD 、30m /s2、如图所示,在匀速转动的圆盘上,沿直径方向上放置以细线相连的A 、B 两个小物块。
A 的质量为m k g A =2,离轴心r c m 120=,B 的质量为m k g B =1,离轴心r c m 210=,A 、B 与盘面间相互作用的摩擦力最大值为其重力的0.5倍,试求 (1)当圆盘转动的角速度ω0为多少时,细线上开始出现张力?(2)欲使A 、B 与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度为多大?(g m s =102/)解析:(1)ω较小时,A 、B 均由静摩擦力充当向心力,ω增大,F mr =ω2可知,它们受到的静摩擦力也增大,而r r 12>,所以A 受到的静摩擦力先达到最大值。
ω再增大,AB 间绳子开始受到拉力。
由F m r f m =1022ω,得: ω011111055===F m r m g m r r a d s f m ./ (2)ω达到ω0后,ω再增加,B 增大的向心力靠增加拉力及摩擦力共同来提供,A 增大的向心力靠增加拉力来提供,由于A 增大的向心力超过B 增加的向心力,ω再增加,B 所受摩擦力逐渐减小,直到为零,如ω再增加,B 所受的摩擦力就反向,直到达最大静摩擦力。
如ω再增加,就不能维持匀速圆周运动了,A 、B 就在圆盘上滑动起来。
设此时角速度为ω1,绳中张力为F T ,对A 、B 受力分析:对A 有F F m r f m T 11121+=ω 对B 有F F m r T f m -=22122ω 联立解得: ω112112252707=+-==F F m r m r r a ds r a ds f m f m /./3、一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R (比细管半径大得多)。
在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点)。
A 球的质量m 1,B 球的质量为m 2,它们沿环形管顺时针运动,经过最低点时的速度都为v 0,设A 球运动到最低点,B 球恰好运动到最高点。
若要此时两球作用于圆管的合力为零,那么m 1、m 2、R 与v0应满足的关系式是______。
4、如图39-3所示,物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上,它们随杆转动,若转动角速度为ω,则[ABC ]A.ω只有超过某一值时,绳子AP才有拉力B.绳子BP的拉力随ω的增大而增大C.绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力D.当ω增大到一定程度时,绳AP的张力大于BP的张力5、如图2所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线连接的质量相等的两物体A和B,它们与盘间的摩擦因数相同.当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,烧断细线,则两物体的运动情况将是【】A.两物体均沿切线方向滑动B.两物体均沿半径方向滑动,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,不会发生滑动D.物体A仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动;物体B发生滑动,沿一条曲线向外运动,离圆盘圆心越来越远6、半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,如图所示.顶部有一小物体甲,今给它一个水平初速度v0=gR,物体甲将A.沿球面下滑至M点B.先沿球面下滑至某点N,然后便离开球面做斜下抛运动C.按半径大于R的新的圆弧轨道做圆周运动D.立即离开半圆球做平抛运动7、长度为0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为 3kg 的木球,以O点为圆心,在竖直面内作圆周运动,如图所示,小球通过最高点的速度为 2m/s,取g = 10 m/s2,则此时球对轻杆的力大小是,方向向。
8、如图所示,木板B托着木块A在竖直平面内作匀速圆周运动,从与圆心相平的位置a运动到最高点b的过程中 ( )A、B对A的支持力越来越大B、B对A的支持力越来越小C、B对A的摩擦力越来越大D、B对A的摩擦力越来越小9、如图所示,两根长度相同的细绳,连接着相同的两个小球让它们在光滑的水平面内做匀速圆周运动,其中O 为圆心,两段绳子在同一直线上,此时,两段绳子受到的拉力之比T1∶T2为( )A、1∶1B、2∶1C、3∶2D、3∶110、如图所示,小球 M 与穿过光滑水平板中央的小孔 O 的轻绳相连,用手拉着绳的另一端使 M 在水平板上作半径为 a ,角速度为ω1的匀速圆周运动,求:(1) 此时 M 的速率.(2)若将绳子突然放松一段,小球运动 t 时间后又拉直,此后球绕 O 作半径为 b的匀速圆周运动,求绳由放松到拉直的时间 t .11、一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的半径大得多),在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点),A球的质量为m1,B球的质量为m2,它们沿环形圆管顺时针运动,经过最低点时的速度都是v0,设A球运动到最低点时,B球恰好运动到最高点,若要此时两球作用于圆管的合力为零,B那么m1,m2,R与v0应满足的关系。