圆周运动的综合应用

XXXX年学年度第二学期第二次月考xxxXXXXX学校xx班级XXX 年级_______________班级：_______________考号：_______________姓名：一、未分二、填空三、选择四、多项五、计算六、综合总分题号题题题选择类题得分1、如图所示，两绳系一质量为m＝0.1kg的小球，上面绳长L＝2m，两端都拉直时与轴的夹角分别为30°与45°，2）10m/sg取问：<本题b5E2RGbCAP<1）当恰好只有AC绳拉紧，而BC绳拉直但无拉力时，球的角速度大小；<2）球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？<3）当角速度为3 rad／s时，上、下两绳拉力分别为多大？2、在一段半径为R=15m的圆弧形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车2> 10m/s取0.5倍，则汽车顺利拐弯时的最大速度是_________m/s(g重的p1EanqFDPw3、探照灯照射在云层底面上，这底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面高h，探照灯以匀角速度ω在竖直平面内转动。

当光束与竖直线的夹角为θ时，此刻云层底面上光点的移动速度等于。

DXDiTa9E3d4、真空中有两个完全相同的带电金属小球A和B，相距为r<r比球的半径大得多），带电荷量分别为q和-2q，它们之间作用力的大小为F，有一个不带电的金属球C，大小与A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B 间距离变为2r, 那么A、B间的作用力的大小可能为< ）RTCrpUDGiTF F D.A. FB.0C.5、在水平面上,小猴拉着小滑块做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确地表示小滑块受到的牵引力F及摩擦力F的图是< ）5PCzVD7HxA f6、一薄圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴OO′转动，在圆盘上放置一小木块。

当圆盘匀速转动时，木块相对圆盘静止。

关于木块以下说法正确的是< ）jLBHrnAILgA．由于木块相对圆盘静止，所以不受摩擦力word编辑版．B．由于木块运动，所以受到与运动方向相反的滑动摩擦力C．木块受到圆盘对它的静摩擦力，方向指向圆盘中心D．由于木块做匀速圆周运动，所以，除了受到重力、支持力、摩擦力外，还受向心力7、如图，在甲、乙两个相同的水平圆盘上，分别沿半径方向放置用长度相同的细线相连质量均为m的小物体A<位于转轴处）、B和C、D，它们与圆盘之间的动摩擦因数相等。

当甲、乙的角速度缓缓增大到A 和B、C和D恰好将要相对圆盘滑动时，则下列说法中正确的是：xHAQX74J0XA．若突然剪断细线，A仍静止,B向外滑动向外滑动仍静止,DB．若突然剪断细线，C均向外滑动、DC．若突然剪断细线，C D将向外滑动D．当角速度继续增加时，C、mP的小球，今使小球在插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为8、如图所示，质量不计的轻质弹性杆R），则杆的上端受到球对其作用力的大小为水平面内做半径为< 的匀速圆周运动，且角速度为LDAYtRyKfE．B．A．不能确定．DC BA，沿锥面在水平面内作匀速圆周运动，关、如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有质量相同的两个小玻璃球、9BA ( >、两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是于Zzz6ZB2Ltkυωυω＜ B. 它们的角速度相等=它们的线速度A. BAABC. 它们的向心加速度相等BA球的向心加速度大于D. 球的向心加速度所可视为质点>，另一端固定在一光滑锥顶上，如图8(201810、·山东省青岛三中月考>用一根细线一端系一小球(ωωFF2变化的图象是图中，则示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为随，细线的张力为TT>( 的dvzfvkwMI18 图示，某同所>11、(2018 ·临沂模拟如图5m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直学用硬塑料管和一个质量为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度大小合适，螺丝帽恰好不下滑．假设螺丝帽与塑料管并沿水平方向做半径为μ丝帽恰好不下滑时，，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学手转动塑料管使螺间的动摩擦因数为>下述分析正确的是( rqyn14ZNXI word编辑版．A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心ω＝C．此时手转动塑料管的角速度．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动D ROm的圆周运动，以下说法12、如图所示，一轻杆一端固定质量为为圆心，使小球做半径为的小球，以另一端）正确的是< EmxvxOtOcoA．小球过最高点时，杆所受的弹力可以等于零B．小球过最高点的最小速度为．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力不可能小于杆对C球的作用力．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反D分别被两条轻绳系住，在同一平面内做圆锥摆运动，已知系A和B13、如图所示，两个小球两小球运动的、B2B的绳子与竖直线的夹角为θ，而系A的绳子与竖直线的夹角为θ，关于A:( >周期之比，下列说法中正确的是SixE2yXPq51：4 D．1：2A．1：2 B．：1 C．1、如图所示“时空之旅”飞车表演时，演员驾着摩托车，在球形金属网内壁上下盘旋，令人惊叹不已．摩托车沿14图示竖直轨道做圆周运动过程中6ewMyirQFL．其输出功率始终保持恒定．机械能一定守恒BA．通过最高点时的最小速度与球形金属网直径有关C D．经过最低点的向心力仅由支持力提供所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧、在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。

如图215dhR，路面的圆周运动。

设内外路面高度差为的路面低一些。

汽车的运动可看作是做半径为，路基的水平宽度为。

Lg即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时。

已知重力加速度为要使车轮与路面之间的横向摩擦力<的宽度为( >的车速应等于kavU42VRUsD C．．BA．．、如图所示的杂技演员在表演“水流星”的节目时，盛水的杯子经过最高点16杯口向下时水也不洒出来。

对于杯子经过最高点时水受力情况，下面说法正确的是y6v3ALoS89word编辑版．A.水处于失重状态，不受重力的作用B.水受平衡力的作用，合力为零C.由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用D.杯底对水的作用力可能为零17、两个质量是m、m的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为qq2121，如图所示，则下列说法正确的是、时，两丝线张开一定的角度M2ub6vSTnP=m=则则> B．若mA．若m>m2112则=> D．若qC．若m<m=q则2211ABOR的，表面光滑的半圆柱体固定于水平地面，其圆心在18、如图所示，半径为点。

位于竖直面内的曲线轨道BBm，方向水平向底端水平，与半圆柱相切于圆柱面顶点点时的速度大小为。

质量为的小滑块沿轨道滑至C图中未画出），不计空气阻力，则<右，滑块在水平地面上的落点为0YujCfmUCwC点开始作平抛运动．滑块将沿圆柱体表面始终做圆周运动滑至B点B．滑块将从ARCOCOC之间的距离为到达．点C．之间的距离为D eUts8ZQVRd点正下OO点。

将小球拉起使细绳与竖直方向成6019°角。

在、一根长为的细绳，一端系一小球，另一端悬挂于三处先后钉一光滑小钉，使小球由静止摆下后分别被三个不同位置的钉子挡住。

已知CA．B．方D与OA=AB=BC=CD=L/4．，如图所示，则小球继续摆动的最大高度<．点的高度差）之间的关系是sQsAEJkW5T>=> C．．>>A=．= B= D．，现库仑和+4库仑，放在光滑的水平面上，它们之间的距离是3mQ120、已知两个点电荷和Q2的电量分别为+1都保持平衡？，Q3，引入第三个点电荷Q3，求Q3的电荷性质及放在何处时才能使Q1Q2GMsIasNXkA的圆弧形拱桥顶50m、如图一辆质量为21500kg的汽车静止在一座半径为2）＝10m/sg部．<取<1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？<2）如果汽车以6m/sωhr旋转时，雨滴自边缘甩出落在地面上成一个大．当雨伞以角速度22、一把雨伞边缘的半径为，且高出水平地面。

圆周．这个大圆的半径为_______TIrRGchYzg word编辑版．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23、如图所示，质量为Rg，空气阻力不计，问：的匀速圆周运动，已知重力加速度为平面内做半径为7EqZcWLZNX<1）要使盒子在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则该盒子做匀速圆周运动的周做匀速圆周运动，则当盒子运动到图示球）若盒子以第<1）问中周期的期为多少？<2O点位于同一水平面位置时，小球对盒子的哪些面有作用力，作用力为多大？心与lzq7IGf02E点上，使小O．3M的5M的细绳，一端拴一质量m=1千克的小球，另一端固定在离水平桌高h=O24、用长L=0．／秒，求此时绳对．2M>。

(1>如果运动速率v=1如图所示球在光滑桌面上做匀速圆周运动(为使小球不离开桌面做圆周运动，它的速率不能超过多球的拉力与球对桌面的压力。

(2>?大zvpgeqJ1hk′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和、如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO25mA点的高度为筒高的一半．内壁上有一质量为R和H，筒内壁筒高分别为的小物块．求：NrpoJac3v1当筒不转动时，物块静止在筒壁(1> A点受到的摩擦力和支持力的大小；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(2> 当物块在A速度．它们到转轴的AB间用细线沿半径方向相连.B26、如图所示，匀速转动的水平圆盘上放有质量均为m的小物体A、，m/sg2，试求：取100.4倍.与盘面间的最大静摩擦力均为重力的=0.2 m距离分别为R、R=0.3m.A、B1nowfTG4KI BA）当细线上开始出现张力时圆盘的角速度ω<1参0<2）当A开始滑动时圆盘的角速度ω、B将分别做什么运动？即将滑动时，烧断细线，(3>在AA考答案s≤ω1、<1）2.4 rad／s，AC、BC两绳始终张紧。

3.16 rad 2.4 rad<2）当ω满足／s≤ω≤／=1.08N）F=2.27N,F<3BA3、、2C ABDC 7A 6 AB 54、、、、，C 9、8、word编辑版．ωFLF，则较小，未离开锥面对，设细线的张力为，锥面对小球的支持力为，线的长度为10、解读：小球角速度NT FθFθmgFθFθmωLθFmgθmωLθωF222由0sin，可见随，可得出：＝有cossin＋＝sin＝cos，开始增加，sin－＋cos由TTNTTN mgθωFαmωLαFmωLF222，可见＝sin开始随＝的增大，线性增大，当角速度增大到小球飘离锥面时，，得·cossin TTTω2的增大仍线性增大，但图线斜率增大了，综上所述，只有C正确．随fjnFLDa5ZoC 答案：11、解读：由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑，则竖直方向上重力与最大静摩擦力平衡，杆对螺丝帽的弹力ωrmωmgFμFμ2＝，选项＝A正确、B、C提供其做匀速圆周运动的向心力，有＝，得＝错误；杆的转动速度f N增大时，杆对螺丝帽的弹力增大，最大静摩擦力也增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动，故选项D错误．tfnNhnE6e5D AC 13、答案：A 12、14、C，摩托车在竖直轨道做圆周运动的过程中，摩擦力、发动机的动力都要做功，机械能不守恒；摩托车在运动过程中，其受力情况和运动情况不断变化，其输出功率也发生变化，在最低点，向心力由重力和支持力的合力提，所以供；通过最高点时，满足最速度时的向心力仅由重力提供，即HbmVN777sLD、 D 17B 16、、BC18、BC1915、=C Q 解得：Q 为负电荷②对QQ解得：x=1m 即距为1m处对、①20Q31313―C即Q= 3GFFG＝5000N<1）汽车受重力＝和拱桥的支持力，二力平衡，故21、解：汽车对拱桥的压力为5000NFG故＝＝<2）－4000N汽车对拱桥的压力为4000N22、【解读】首先要确定汽车在何位置时对桥面的压力最大、汽车经过凹形桥面时，向心加速度方向向上，汽车处于超重状态；经过凸形桥面时，向心加速度方向向下，汽车处于失重状态，所以当汽车经过凹形桥面的最低点时如图4—6所示，汽车对桥面的压力最大.V7l4jRB8Hsword编辑版．mFmg510当汽车经过凹桥面最低点时，设桥面支持力为N－，由牛顿第二定律有要求＝≤2.0×N1v＝7.07 m/s解得允许的最大速度mmmg＝乙所示－由上面的分析可知，汽车经过凸桥顶点时对桥面的压力最小，设为.如图4—6T，因为在最高点时盒子与小球之间刚好无作用力，5与′等值反向. 由牛顿第三定律知，解得＝1.0×10N.因此小球仅受重力作用．根）设此时盒子的运动周期为<123、0据牛顿运动定律得：83lcPA59W9解之得：T，则此时小球的向心加速度为：）设此时盒子的运动周期为<2由上述三式知：由第一问知：且FN，根据牛顿运动定律知：，受上侧面的作用力为设小球受盒子右侧面的作用力为在水平方向上：即：在竖直方向上：即：FNmg和mg因为4 为正值、为负值，所以小球对盒子的右侧面和下侧面有作用力，分别为24、解：<1）设绳子对球的拉力为T，桌面对球的支持力为Fn,对球进行受力分析有：竖直方向：①………………………<1分）水平方向：②…………………………<1分）word编辑版．由几何关系：③…<1分）联立①②③三式解得T=4.5N，Fn=7.3N由牛顿第三定律，球对桌面的压力：………<1 分）<2）当球刚要离开桌面时临界条件Fn=0，此时球有最大速度。