高中圆周运动练习题.docx
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高中圆周运动练习题.docx
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高中圆周运动练习题
圆周运动
一、圆周运动的运动学问题
1、皮带、链、齿轮或靠摩擦边缘传动时,皮带、链、以及轮边缘的线速度相同。
2、同轴的物体在转动时,物体上各点的角速度相同。
探究1、如图所示,转轴O1上固定有两个半径为R和r的轮,用皮带传动O2轮,O2轮的半径是r´,若O1每秒转了5转,R=1m,r=r´=0.5m,则b5E2RGbCAP
<2)图中A、C两点的线速度大小分别是多少? 31.4rad/svA=15.7m/svC=31.4m/s 应用1、如图所示,一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r0=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R1=35cm,小齿轮的半径R2=4.0cm,大齿轮的半径R3=10.0cm.求大齿轮的转速nl和摩擦小轮的转速n2之比.<假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)p1EanqFDPw 答案: 2: 175 二、圆周运动的动力学问题 探究2、如图所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块离转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直<绳上张力为零),物体和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍,求DXDiTa9E3d <1)当转盘的角速度为 时,细绳的拉力T1 <2)当转盘的角速度 时,细绳的拉力T2 答案: T1=0T2=μmg/2 应用2、用水平木板托住质量为m的物体,使物体在竖直面内绕O点沿半径为R的圆周顺时针方向以速度V做匀速圆周运动,试求物体在图中的a点木板对物体支持力和摩擦力大小、方向。 RTCrpUDGiT 答案: FN=mg Ff= 探究3、一长度L=0.5m的轻杆,其一端固定于转轴O上,另一端连接一质量为m=2kg的小球A,小球随着轻杆一起绕O点在竖直面内做圆周运动,求在最高点时下列两种情况下球对轻杆的作用力. <2)A的速率为4.0m/s 答案: <1)16N<2)44N 应用3、如图所示,LMPQ是光滑轨道,LM水平,长为5.0m,MPQ是一半径为R=1.6m的半圆,Q、M在同一竖直线上,在恒力F作用下质量m=1kg的物体A由静止开始运动,当达到M时立即停止用力。 欲使A刚好能通过Q点,则力F大小为多少? jLBHrnAILg 答案: 8N 应用4、质量为mA的mB的两个小球A和B用轻质弹簧连在一起,用长为L1的细绳将A球系于O轴上,使A、B两球均以角速度ω在光滑的水平面上绕OO轴做匀速圆周运动,如图所示,当两球间的距离为L2时,将线烧断,线被烧断的瞬间,两球加速度aA和aB名是多少? xHAQX74J0X 答案: mBω2(L1+L2>/mAω2(L1+L2> 圆周运动 基础训练A 1.如图所示,轻杆的一端有个小球,另一端有光滑的固定轴O现给球一初速度,使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力,则F A.一定是拉力 B.一定是推力 C.一定等于0 D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于0 2.如图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,大轮半径为4r,小轮半径2r,b点在小轮上,到小轮中心距离为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.a点与b点速度大小相等 B.a点与c点角速度大小相等 C.a点与d点向心加速度大小相等 D.a、b、c、d四点,加速度最小的是b点 3.地球上,赤道附近的物体A和北京附近的物体B,随地球的自转而做匀速圆周运动.可以判断 A.物体A与物体B的向心力都指向地心 B.物体A的线速度的大小小于物体B的线速度的大小 C.物体A的角速度的大小小于物体B的角速度的大小 D.物体A的向心加速度的大小大于物体B的向心加速度的大小 4.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是 A.a处 B.b处 C.c处 D.d处 5.如图为A、B两物体做匀速圆周运动时向心加速度随半径r变化的图线,由图可知 A.A物体的线速度大小不变 B.A物体的角速度不变 C.B物体的线速度大小不变 D.B物体的角速度与半径成正比 6.由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中,如果保持飞行速度的大小和距离海面的高度均不变,则以下说法正确的是 A.飞机做的是匀速直线运动 B.飞机上的乘客对座椅压力略大于地球对乘客的引力 C.飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力 D.飞机上的乘客对座椅的压力为零 7.有一种大型游戏器械,它是一个圆筒形大容器,筒壁竖直,游客进人容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动后,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,这是因为 A.游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁 B.游客处于失重状态 C.游客受到的摩擦力等于重力 D.游客随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势 8.如图所示是一种娱乐设施“魔盘”,而且画面反映的是魔盘旋转转速较大时,盘中人的情景.甲、乙、丙三位同学看了图后发生争论,甲说: “图画错了,做圆周运动的物体受到向心力的作用,魔盘上的人应该向中心靠拢”.乙说: “画画得对,因为旋转的魔盘给人离心力,所以人向盘边缘靠拢”.丙说: “图画得对,当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力时,人会逐渐远离圆心”.该三位同学的说法应是 A.甲正确 B.乙正确 C.丙正确 D.无法判断 9.在光滑杆上穿着两上小球m1、m2,且ml=2m2,用细线把两球连起来,当盘架匀速转动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,如图所示,此时两小球到转轴的距离rl与r2之比为 A.1: 1 B.1: C.2: 1 D.1: 2 10.如图所示,在匀速转动的水平盘上,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,它们与盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,烧断细线,则两个物体的运动情况是 A.两物体均沿切线方向滑动 B.两物全均沿半径方向滑动,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B仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A发生滑动,离圆盘圆心越来越远 11.司机为了能够控制驾驶的汽车,汽车对地面的压力一定要大于0,在高速公路上所建的高架桥的顶部可看作是一个圆弧,若高速公路上汽车设计时速为40m/s,则高架桥顶部的圆弧半径至少应为______ 解读设当汽车行驶到弧顶时,对地面压力刚好为零的圆 答案: 160 12.AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示,一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦.求: y6v3ALoS89 <1)小球运动到B点时的动能; <2)小球下滑到距水平轨道的高度为R/2时速度的大小和方向; <3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的c点时,所受轨道支持力NB、Nc各是多大? 答案 方向与竖直方向成300<3)3mg,mg 13、用钳子夹住一块质量m=50kg的混凝土砌块起吊<如图所示).已知钳子与砌块间的动摩擦因数µ=0.4,砌块重心至上端间距L=4m,在钳子沿水平方向以速度v=4m/s匀速行驶中突然停止,为不使砌块从钳子口滑下,对砌块上端施加的压力至少为多大? 答案: 875N 圆周运动 B能力提升 1.半径为R的光滑半圆球固定在水平面上<如图),顶部有一小物体A,今给它一个水平初速v0= ,则物体将 A.沿球面下滑至M点 B.沿球面下滑至某一点N,便离开球面做斜下抛运动 C.按半径大于R的新的圆弧轨道作圆周运动 D.立即离开半圆球做平抛运动 2.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆形轨道ABCD,D点为轨道最高点,DB为竖直直径,AE为过圆心的水平面,今使小球自A点正上方某处由静止释放,且从A点内侧进人圆轨道运动,只要适当调节释放点的高度,总能保证小球最终通过最高点D,则小球在通过D点后<不计空气阻力) A、一定会落在水平面AE上 B、一定会再次落到圆轨道上 C、可能会落到水平面AE D、可能会再次落到圆轨道上。
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