圆周运动复习题附答案
专题12 圆周运动(解析版)
高考物理一轮复习限时训练专题12 圆周运动(限时:45min)一、选择题(本大题共10小题)1.(2019·大庆模拟)如图所示,轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球,另一端固定在天花板上的O点。
则小球在竖直平面内摆动的过程中,以下说法正确的是()A.小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B.在最高点A、B,因小球的速度为零,所以小球受到的合力为零C.小球在最低点C所受的合力,即为向心力D.小球在摆动过程中绳子的拉力使其速率发生变化【答案】C【解析】小球摆动过程中,合力沿绳子方向的分力提供向心力,不是靠外力的合力提供向心力,故A错误。
在最高点A和B,小球的速度为零,向心力为零,但是小球所受的合力不为零,故B错误。
小球在最低点受重力和拉力,两个力的合力竖直向上,合力等于向心力,故C正确。
小球在摆动的过程中,由于绳子的拉力与速度方向垂直,则拉力不做功,拉力不会使小球速率发生变化,故D错误。
2.如图所示,由于地球的自转,地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动。
对于P、Q两物体的运动,下列说法正确的是()A.P、Q两物体的角速度大小相等B.P、Q两物体的线速度大小相等C.P物体的线速度比Q物体的线速度大D.P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用【答案】A【解析】P、Q两物体都是绕地球自转轴做匀速圆周运动,角速度相等,即ωP=ωQ,选项A正确;根据圆周运动线速度v=ωR,因P、Q两物体做匀速圆周运动的半径不等,则P、Q两物体做圆周运动的线速度大小不等,选项B错误;Q物体到地轴的距离远,圆周运动半径大,线速度大,选项C错误;P、Q两物体均受到万有引力和支持力作用,重力只是万有引力的一个分力,选项D错误。
3.(多选)火车以60 m/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10 s内匀速转过了约10°。
在此10 s时间内,火车()A.运动路程为600 m B.加速度为零C.角速度约为1 rad/s D.转弯半径约为3.4 km【答案】AD【解析】由s=vt知,s=600 m,故A正确。
专题:圆周运动25题(教师)含答案
智源教育-用心成就未来!圆周运动专题1.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点,并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成θ角,求(1)画出小球的受力示意图(2)小球做匀速圆周运动线速度的大小【答案】(1)【解析】试题分析:其合力提供向心力,F合=mgtanθ,由几何关系可知,小球运动半径为r=Lsinθ,由向心力公式得:mgtanθ=mv2/r2.长度为L的细线下挂一个质量为m的小球,小球半径忽略不计,现用一个水平力F 拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持静止状态,如图所示,撤掉F后,小球从静止开始运动到最低点时,求:(1)小球的速度大小(2)绳子拉力为多少?【答案】(1(2)T=3mg-2mgcosθmv/2【解析】(1)根据机械能守恒定律:mgl(1-cosθ)=27分)(2)拉力与重量的合力提供向心力:T-mg=mv²/l (8分)T=3mg-2mgcosθ3.如图所示,一个半径R=1.0m的圆弧形光滑轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与竖直方向夹角θ=60°,C为轨道最低点,D为轨道最高点.一个质量m=0.50kg的小球(视为质点)从空中A点以v0=4.0m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道.重力加速度g取10m/s2.试求:(1)小球抛出点A距圆弧轨道B端的高度h.(2)小球经过轨道最低点C时对轨道的压力F C.(3)小球能否到达轨道最高点D?若能到达,试求对D点的压力F D.若不能到达,试说明理由.【答案】(1)2.4m(2)F=F'= 42N ,方向竖直向下.(3)12N,方向竖直向下【解析】(1)B,,v=m2/s2,(2解得274C根据牛顿第二定律,1分),解得F'C=42N,根据牛顿第三定律,F=F'= 42N ,方向竖直向下.(3)设小球能到达DD代入数据,解得小球受到的压力12NF'=D根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力为F D=F'D = 12N,方向竖直向下4.某高速公路转弯处,弯道半径R=100m,汽车轮胎与路面问的动摩擦因数为μ=0.8,路面要向圆心处倾斜,汽车若以v=15m/s的速度行驶时.(1)在弯道上没有左右滑动趋势,则路面的设计倾角θ应为多大(用正切表示)? (2) 若θ=37°,汽车的质量为2000kg,当汽车的速度为30m/s时车并没有发生侧向滑动,求此时地面对汽车的摩擦力的大小和方向。
《圆周运动》练习题附答案
圆 周 运 动(复习资料)一、 单项选择题(共10题,50分。
)1. 对于做匀速圆周运动的物体,下列说法不.正确..的是: A. 线速度和周期不变 B. 单位时间里通过的路程一定大于位移C. 角速度和转速不变D. 所受合力的大小不变,加速度方向不断改变2. 关于向心力的说法不正确...是: A. 向心力的方向沿半径指向圆心 B. 做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的C. 向心力不改变质点速度的大小D. 做匀速圆周运动的物体,其向心力即为其所受的合外力3. 关于离心现象,下列说法不正确...的是: A. 脱水桶、离心分离器是利用离心现象工作的B. 限制速度、加防护罩可以防止离心现象造成的危害C. 做圆周运动的物体,当向心力突然增大时做离心运动D. 做圆周运动的物体,当合外力消失时,它将沿切线做匀速直线运动 4. 物体做离心运动时,其运动轨迹:A. 一定是直线B. 一定是曲线C. 可能是一个圆D. 可能是直线也可能是曲线 5.广州和北京处在地球不同的纬度,当两地的建筑物随地球自转时,则有:A. 广州的线速度比北京的线速度大B. 广州的向心加速度比北京的向心加速度小C. 广州的角速度比北京的角速度大D. 两地向心加速度的方向都沿地球半径指向地心 6.甲、乙两球做匀速圆周运动,向心加速度a 随半径r 变化的关系图像如图6所示,由图像可知:A. 甲球运动时,角速度大小为2 rad/sB. 乙球运动时,线速度大小为6m/sC. 甲球运动时,线速度大小不变D. 乙球运动时,角速度大小不变 7.在公路上行驶的汽车转弯时,下列说法中不.正确..的是: A. 在水平路面上转弯时,向心力由静摩擦力提供B. 以恒定的速率转弯,弯道半径越大,需要的向心力越大C. 转弯时要限速行驶,是为了防止汽车产生离心运动造成事故D. 在里低、外高的倾斜路面上转弯时,向心力可能由重力和支持力的合力提供8. 载重汽车以恒定的速率通过丘陵地,轮胎很旧。
经典物理圆周运动专题复习
圆周运动专题复习1、(多选)如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m 的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为F T ,小球在最高点的速度大小为v ,其F T -v 2图象如图乙所示,则( ) A .轻质绳长为mbaB .当地的重力加速度为a mC .若v 2=b ,小球运动到最低点时绳的拉力为6a D .当v 2=c 时,轻质绳最高点拉力大小为acb+a【答案】A C 【解析】A B .在最高点,根据牛顿第二定律得:2T v F mg m L +=,则2T v F m mg L=-可知图线的斜率m a k L b==,纵轴截距m g =a ,则当地的重力加速度ag m =,轻绳的长度bmL a=故A 正确、B 错误。
C . 若小球运动到最高点时的速度v 2=b ,即v 2=g L ,则从最高点到最低点:22111222mv mgL mv +=最低点时21v T mg m L-=解得T =6m g =6a 选项C 正确;D .当v 2=c 时,代入解得T c acF m mg a L b=--=故D 错误。
2、过山车是游乐场中常见的设施。
下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B 、C 、D 分别是三个圆形轨道的最低点,半径、。
一个质量为k g 的小球(视为质点),从轨道的左侧A 点以的初速度沿轨道向右运动,A 、B 间距。
小球与水平轨道间的动摩擦因数,圆形轨道是光滑的。
假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。
重力加速度取,计算结果保留小数点后一位数字。
试求:(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道,B、C间距L应是多少。
【答案】(1)10.0N;(2)12.5m(1)设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1,根据动能定理得-μm g L1-2m g R1=m v12-m v02小球在最高点受到重力m g和轨道对它的作用力F,根据牛顿第二定律有F+m g=m代入数据解得轨道对小球作用力的大小F=10.0N(2)设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2,小球恰能通过第二圆形轨道,根据牛顿第二定律有m g=m根据动能定理-μm g(L1+L)-2m g R2=m v22-m v02代入数据解得B、C间距L=12.5m3、如图所示,粗糙的斜面A B下端与光滑的圆弧轨道B C D相切于B,整个装置竖直放置,C是最低点,圆心角θ=37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1m,斜面长L=4m。
物理生活中的圆周运动题20套(带答案)
物理生活中的圆周运动题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1.如图所示,粗糙水平地面与半径为R =0.4m 的粗糙半圆轨道BCD 相连接,且在同一竖直平面内,O 是BCD 的圆心,BOD 在同一竖直线上.质量为m =1kg 的小物块在水平恒力F =15N 的作用下,从A 点由静止开始做匀加速直线运动,当小物块运动到B 点时撤去F ,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D 点,已知A 、B 间的距离为3m ,小物块与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g 取10m/s 2.求: (1)小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小. (2)小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离【答案】(1)160N (2)2 【解析】 【详解】(1)小物块在水平面上从A 运动到B 过程中,根据动能定理,有: (F -μmg )x AB =12mv B 2-0 在B 点,以物块为研究对象,根据牛顿第二定律得:2Bv N mg m R-=联立解得小物块运动到B 点时轨道对物块的支持力为:N =160N由牛顿第三定律可得,小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小为:N ′=N =160N (2)因为小物块恰能通过D 点,所以在D 点小物块所受的重力等于向心力,即:2Dv mg m R=可得:v D =2m/s设小物块落地点距B 点之间的距离为x ,下落时间为t ,根据平抛运动的规律有: x =v D t ,2R =12gt 2解得:x =0.8m则小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离20.82m l x ==2.如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A 点,自然状态时其右端位于B 点.D 点位于水平桌面最右端,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP ,其形状为半径R =0.45m 的圆环剪去左上角127°的圆弧,MN 为其竖直直径,P 点到桌面的竖直距离为R ,P 点到桌面右侧边缘的水平距离为1.5R .若用质量m 1=0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点,用同种材料、质量为m 2=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放,物块过B 点后其位移与时间的关系为x =4t ﹣2t 2,物块从D 点飞离桌面后恰好由P 点沿切线落入圆轨道.g =10m/s 2,求:(1)质量为m 2的物块在D 点的速度;(2)判断质量为m 2=0.2kg 的物块能否沿圆轨道到达M 点:(3)质量为m 2=0.2kg 的物块释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功. 【答案】(1)2.25m/s (2)不能沿圆轨道到达M 点 (3)2.7J 【解析】 【详解】(1)设物块由D 点以初速度v D 做平抛运动,落到P 点时其竖直方向分速度为:v y 22100.45gR =⨯⨯m/s =3m/sy Dv v =tan53°43=所以:v D =2.25m/s(2)物块在内轨道做圆周运动,在最高点有临界速度,则mg =m 2v R,解得:v 32gR ==m/s 物块到达P 的速度:22223 2.25P D y v v v =+=+=3.75m/s若物块能沿圆弧轨道到达M 点,其速度为v M ,由D 到M 的机械能守恒定律得:()22222111cos5322M P m v m v m g R =-⋅+︒ 可得:20.3375M v =-,这显然是不可能的,所以物块不能到达M 点(3)由题意知x =4t -2t 2,物块在桌面上过B 点后初速度v B =4m/s ,加速度为:24m/s a =则物块和桌面的摩擦力:22m g m a μ= 可得物块和桌面的摩擦系数: 0.4μ=质量m 1=0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点,由能量守恒可弹簧压缩到C 点具有的弹性势能为:p 10BC E m gx μ-=质量为m 2=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放,物块过B 点时,由动能定理可得:2p 2212BC B E m gx m v μ-=可得,2m BC x = 在这过程中摩擦力做功:12 1.6J BC W m gx μ=-=-由动能定理,B 到D 的过程中摩擦力做的功:W 2222201122D m v m v =- 代入数据可得:W 2=-1.1J质量为m 2=0.2kg 的物块释放后在桌面上运动的过程中摩擦力做的功12 2.7J W W W =+=-即克服摩擦力做功为2.7 J .3.如图所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上放着A 、B 两个物块,转盘中心O 处固定一力传感器,它们之间用细线连接.已知1kg A B m m ==两组线长均为0.25m L =.细线能承受的最大拉力均为8m F N =.A 与转盘间的动摩擦因数为10.5μ=,B 与转盘间的动摩擦因数为20.1μ=,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物块和力传感器均视为质点,转盘静止时细线刚好伸直,传感器的读数为零.当转盘以不同的角速度勾速转动时,传感器上就会显示相应的读数F ,g 取210m/s .求:(1)当AB 间细线的拉力为零时,物块B 能随转盘做匀速转动的最大角速度; (2)随着转盘角速度增加,OA 间细线刚好产生张力时转盘的角速度;(3)试通过计算写出传感器读数F 随转盘角速度ω变化的函数关系式,并在图乙的坐标系中作出2F ω-图象.【答案】(1)12/rad s ω= (2)222/rad s ω= (3)2252/m rad s ω=【解析】对于B ,由B 与转盘表面间最大静摩擦力提供向心力,由向心力公式有:2212B B m g m L μω=代入数据计算得出:12/rad s ω=(2)随着转盘角速度增加,OA 间细线中刚好产生张力时,设AB 间细线产生的张力为T ,有:212A A m g T m L μω-=2222B B T m g m L μω+=代入数据计算得出:222/rad s ω= (3)①当2228/rad s ω≤时,0F =②当2228/rad s ω≥,且AB 细线未拉断时,有:21A A F m g T m L μω+-=222B B T m g m L μω+=8T N ≤所以:2364F ω=-;222228/18/rad s rad s ω≤≤ ③当218ω>时,细线AB 断了,此时A 受到的静摩擦力提供A 所需的向心力,则有:21A A m g m w L μ≥所以:2222218/20/rad s rad s ω<≤时,0F =当22220/rad s ω>时,有21A A F m g m L μω+=8F N ≤所以:2154F ω=-;2222220/52/rad s rad s ω<≤若8m F F N ==时,角速度为:22252/m rad s ω=做出2F ω-的图象如图所示;点睛:此题是水平转盘的圆周运动问题,解决本题的关键正确地确定研究对象,搞清向心力的来源,结合临界条件,通过牛顿第二定律进行求解.4.如图所示,光滑水平面AB 与竖直面内的半圆形导轨在B 点相接,导轨半径为R .一个质量为m 的物体将弹簧压缩至A 点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B 点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C 点.试求:(1)弹簧开始时的弹性势能.(2)物体从B 点运动至C 点克服阻力做的功. (3)物体离开C 点后落回水平面时的速度大小. 【答案】(1)3mgR (2)0.5mgR (3)52mgR 【解析】试题分析:(1)物块到达B 点瞬间,根据向心力公式有:解得:弹簧对物块的弹力做的功等于物块获得的动能,所以有(2)物块恰能到达C 点,重力提供向心力,根据向心力公式有:所以:物块从B运动到C,根据动能定理有:解得:(3)从C点落回水平面,机械能守恒,则:考点:本题考查向心力,动能定理,机械能守恒定律点评:本题学生会分析物块在B点的向心力,能熟练运用动能定理,机械能守恒定律解相关问题.5.如图所示,一质量为m的小球C用轻绳悬挂在O点,小球下方有一质量为2m的平板车B静止在光滑水平地面上,小球的位置比车板略高,一质量为m的物块A以大小为v0的初速度向左滑上平板车,此时A、C间的距离为d,一段时间后,物块A与小球C发生碰撞,碰撞时两者的速度互换,且碰撞时间极短,已知物块与平板车间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,若A碰C之前物块与平板车已达共同速度,求:(1)A、C间的距离d与v0之间满足的关系式;(2)要使碰后小球C能绕O点做完整的圆周运动,轻绳的长度l应满足什么条件?【答案】(1);(2)【解析】(1)A碰C前与平板车速度达到相等,设整个过程A的位移是x,由动量守恒定律得由动能定理得:解得满足的条件是(2)物块A与小球C发生碰撞,碰撞时两者的速度互换,C以速度v开始做完整的圆周运动,由机械能守恒定律得小球经过最高点时,有解得【名师点睛】A 碰C 前与平板车速度达到相等,由动量守恒定律列出等式;A 减速的最大距离为d ,由动能定理列出等式,联立求解。
圆周运动大全(附答案)
圆周运动练习题1班别姓名学号一.单项选择题1.关于作匀速圆周运动的物体的向心加速度,下列说法正确的是:()A.向心加速度的大小和方向都不变B.向心加速度的大小和方向都不断变化C.向心加速度的大小不变,方向不断变化D.向心加速度的大小不断变化,方向不变2.对于做匀速圆周运动的质点,下列说法正确的是:()A.根据公式a=v2/r,可知其向心加速度a与半径r成反比B.根据公式a=ω2r,可知其向心加速度a与半径r成正比C.根据公式ω=v/r,可知其角速度ω与半径r成反比D.根据公式ω=2πn,可知其角速度ω与转数n成正比3.机械手表的时针、分针、秒针的角速度之比为()A.1:60:360B.1:12:360C.1:12:720D.1:60:72004.甲、乙两个物体分别放在广州和北京,它们随地球一起转动时,下面说法正确的是()A.甲的线速度大,乙的角速度小B.甲的线速度大,乙的角速度大C.甲和乙的线速度相等D.甲和乙的角速度相等5.一个做匀速圆周运动的物体,如果半径不变,而速率增加到原来速率的三倍,其向心力增加了64牛顿,那么物体原来受到的向心力的大小是()A.16NB.12NC.8ND.6N6.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7.火车在水平轨道上转弯时,若转弯处内外轨道一样高,则火车转弯时:()A.对外轨产生向外的挤压作用B.对内轨产生向外的挤压作用C.对外轨产生向内的挤压作用D.对内轨产生向内的挤压作用8.如图所示,用细绳系着一个小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,不计空气阻力,关于小球受力说法正确的是()A.只受重力B.只受拉力C.受重力、拉力和向心力D.受重力和拉力.钟表上时针、分针都在做圆周运动 A .分针角速度是时针的12倍 B .时针转速是分针的1/60 C .若分针长度是时针的1.5倍,则端点线速度是时针的1.5倍 D .分针角速度是时针的60倍10.如图,一物块以1m/s 的初速度沿曲面由A 处下滑,到达较低的B 点时速度恰好也是1m/s ,如果此物块以2m/s 的初速度仍由A 处下滑,则它达到B 点时的速度A .等于2m/sB .小于2m/sC .大于2m/sD .以上三种情况都有可能11.如图所示,一水平平台可绕竖直轴转动,平台上有a 、b 、c 三个物体,其质量之比m a ︰m b ︰m c =2︰1︰1,它们到转轴的距离之比r a ︰r b ︰r c =1︰1︰2,三物块与平台间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力均与其压力成正比,当平台转动的角速度逐渐增大时,物块将会产生滑动,以下判断正确的是 A .a 先滑B .b 先滑C .c 先滑D .a 、c 同时滑12.一个小球在竖直环内至少做N 次圆周运动,当它第(N -2)次经过环的最低点时,速度是7m/s ;第(N -1)次经过环的最低点时,速度是5m/s ,则小球在第N 次经过环的最低点时的速度一定满足 ( ) A .v >1m/s B .v =1m/s C .v <1m/s D .v =3m/s13.甲、乙两球分别以半径R 1、R 2做匀速圆周运动,M 甲=2M 乙,圆半径R 甲=R 乙/3,甲球每分钟转30周,乙球每分钟转20周,则甲、乙两球所需向心力大小之比为 A .2:3 B .3:2 C .3:1 D .3:414.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 m M +C .g mr m M -D .mrMg二.多项选择题15.一质点做圆周运动,速度处处不为零,则 ( ) A.任何时刻质点所受的合力一定不为零 C.质点速度的大小一定不断地变化 B.任何时刻质点的加速度一定不为零D.质点速度地方向一定不断地变化ωm16.如图,小物体m 与圆盘保持相对静止,随盘一起做匀速圆周运动,则物体的受力情况是:( )A .受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用B .摩擦力的方向始终指向圆心OC .重力和支持力是一对平衡力D .摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力17.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。
高中物理必修二第六章圆周运动经典大题例题(带答案)
高中物理必修二第六章圆周运动经典大题例题单选题1、离心现象在生活中很常见,比如市内公共汽车在到达路口转弯前,车内广播中就要播放录音:“乘客们请注意,车辆将转弯,请拉好扶手”。
这样做可以()A.使乘客避免车辆转弯时可能向前倾倒发生危险B.使乘客避免车辆转弯时可能向后倾倒发生危险C.使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒发生危险D.使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒发生危险答案:D车辆转弯时,如果乘客不能拉好扶手,乘客将做离心运动,向外侧倾倒发生危险。
故选D。
2、如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道放在竖直平面内,AB连线为竖直直径,一小球以某一速度冲上轨道,运动到最高点B时对轨道的压力等于重力的2倍。
则小球落地点C到轨道入口A点的距离为()A.2√3R B.3R C.√6R D.2R答案:A在最高点时,根据牛顿第二定律3mg=m v2 R通过B点后做平抛运动2R=12gt2x=vt 解得水平位移x=2√3R故选A。
3、已知某处弯道铁轨是一段圆弧,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车厢底面与水平面夹角)为θ,则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为()A.√gRsinθB.√gRcosθC.√gRtanθD.√gR答案:C受力分析如图所示当内外轨道不受侧向挤压时,列车受到的重力和轨道支持力的合力充当向心力,有F n=mg tan θ,F n=m v2R解得v=√gR tanθ故选C。
4、做匀速圆周运动的物体,它的加速度大小必定与()A.线速度的平方成正比B.角速度的平方成正比C.运动半径成正比D.线速度和角速度的乘积成正比答案:DA.根据a=v2 r可知只有运动半径一定时,加速度大小才与线速度的平方成正比,A错误;B.根据a=ω2r可知只有运动半径一定时,加速度大小才与角速度的平方成正比,B错误;C.根据,a=ω2ra=v2r当线速度一定时,加速度大小与运动半径成反比;当角速度一定时,加速度大小与运动半径成正比,C错误;D.根据a=ω2r,v=ωr联立可得a=vω可知加速度大小与线速度和角速度的乘积成正比,D正确。
高中物理必修二第五章圆周运动复习题(带答案解析)
D. 物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
4. 下列关于向心力和向心加速度的说法中正确的是
A. 匀速圆周运动的向心力是恒力
B. 匀速圆周运动的合力就是向心力
C. 匀速圆周运动的加速度的方向始终不变 D. 匀速圆周运动的加速度的大小不断改变
5. (多选)关于匀速圆周运动的角速度与线速度,下列说法中正确的是
住小球,在光滑的水平桌面上抡动细绳,使小球做圆周运动, 体验手对做圆周运动小球的拉力,下列叙述符合事实的是 A. 保持小球质量和半径不变,增大小球旋转线速度,拉力变小 B. 保持小球质量和旋转线速度不变,增大半径,拉力变小 C. 保持半径和旋转速度不变,换一个质量较大的小球,拉力变小 D. 保持半径和旋转速度不变,换一个质量较大的小球,拉力变大 14. (多选)小球质量为 m,用长为 L 的轻质细线悬挂在 O 点,在 O 点的正下方 处有一钉子 P, 把细线沿水平方向拉直,如图所示。由静止释放小球,在细线碰到钉子的瞬间,细线没有断 裂,则下列说法正确的是 A. 细线碰到钉子瞬间,小球的角速度突然增大 B. 细线碰到钉子瞬间,小球的瞬时速度突然增大 C. 细线碰到钉子瞬间,小球的向心加速度突然增大 D. 细线碰到钉子瞬间,小球对细线的拉力突然增大
高中物理必修二
第五章:圆 周 运 动 复 习 题
一:匀速圆周运动基础知识训练
1. 质点做匀速圆周运动,则 A. 在任何相等的时间里,质点的位移都相等 B. 在任何相等的时间里,质点的路程都相等 C. 在任何时刻,质点的速度都相等
D. 在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相等
2. 如图为参加短道速滑比赛的运动员。假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则运动员
A. 所受的合力为零 B. 所受的合力大小恒定,方向不变 C. 所受的合力大小恒定,方向变化 D. 所受的合力大小变化,方向变化
物理一轮复习 专题16 圆周运动(测)(含解析)
专题16 圆周运动【满分:110分 时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中。
1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.如图所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上,长为L 的细线一端固定,另一端连接质量为m 的小球,小球在斜面上做圆周运动,A 、B 分别是圆弧的最高点和最低点,若小球在A 、B 点做圆周运动的最小速度分别为v A 、v B ,重力加速度为g ,则( )A .0A v =B .A v gL =C .1102B v gL =D .3B v gL =【答案】C2.如图甲所示,轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可在竖直平面内自由转动。
现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度v x 随时间t 的变化关系如图乙所示。
不计空气阻力。
下列说法中正确的是A .t 1时刻小球通过最高点,图乙中S 1和S 2的面积相等B .t 2时刻小球通过最高点,图乙中S 1和S 2的面积相等C .t 1时刻小球通过最高点,图乙中S 1和S 2的面积不相等D .t 2时刻小球通过最高点,图乙中S 1和S 2的面积不相等 【答案】A【名师点睛】本题考查图线与圆周运动的综合,确定最高点的位置和最低点的位置是解决本题的关键,知道从最高点经过四分之一圆周,水平分速度先增大后减小.3.如图所示,光滑的水平面上,小球m 在拉力F 作用下做匀速圆周运动,若小球到达P 点时F 突然发生变化,下列关于小球运动的说法正确的是A .F 突然消失,小球将沿轨迹Pa 做离心运动B .F 突然变小,小球将沿轨迹Pa 做离心运动C .F 突然变大,小球将沿轨迹pb 做离心运动D .F 突然变小,小球将沿轨迹Pc 逐渐靠近圆心 【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;当向心力减小时,将沿b P 轨道做离心运动,BCD 错误。
高中物理生活中的圆周运动题20套(带答案)含解析
高中物理生活中的圆周运动题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1.有一水平放置的圆盘,上面放一劲度系数为k的弹簧,如图所示,弹簧的一端固定于轴O上,另一端系一质量为m的物体A,物体与盘面间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为l.设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力.求:(1)盘的转速ω0多大时,物体A开始滑动?(2)当转速缓慢增大到2ω0时,A仍随圆盘做匀速圆周运动,弹簧的伸长量△x是多少?【答案】(1)glμ(2)34mglkl mgμμ-【解析】【分析】(1)物体A随圆盘转动的过程中,若圆盘转速较小,由静摩擦力提供向心力;当圆盘转速较大时,弹力与摩擦力的合力提供向心力.物体A刚开始滑动时,弹簧的弹力为零,静摩擦力达到最大值,由静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律求解角速度ω0.(2)当角速度达到2ω0时,由弹力与摩擦力的合力提供向心力,由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量△x.【详解】若圆盘转速较小,则静摩擦力提供向心力,当圆盘转速较大时,弹力与静摩擦力的合力提供向心力.(1)当圆盘转速为n0时,A即将开始滑动,此时它所受的最大静摩擦力提供向心力,则有:μmg=mlω02,解得:ω0=g l μ即当ω0=glμA开始滑动.(2)当圆盘转速达到2ω0时,物体受到的最大静摩擦力已不足以提供向心力,需要弹簧的弹力来补充,即:μmg+k△x=mrω12,r=l+△x解得:34mgl xkl mgμμ-V=【点睛】当物体相对于接触物体刚要滑动时,静摩擦力达到最大,这是经常用到的临界条件.本题关键是分析物体的受力情况.2.如图所示,竖直圆形轨道固定在木板B 上,木板B 固定在水平地面上,一个质量为3m 小球A 静止在木板B 上圆形轨道的左侧.一质量为m 的子弹以速度v 0水平射入小球并停留在其中,小球向右运动进入圆形轨道后,会在圆形轨道内侧做圆周运动.圆形轨道半径为R ,木板B 和圆形轨道总质量为12m ,重力加速度为g ,不计小球与圆形轨道和木板间的摩擦阻力.求:(1)子弹射入小球的过程中产生的内能;(2)当小球运动到圆形轨道的最低点时,木板对水平面的压力;(3)为保证小球不脱离圆形轨道,且木板不会在竖直方向上跳起,求子弹速度的范围.【答案】(1)2038mv (2) 2164mv mg R+(3)042v gR ≤或04582gR v gR ≤≤【解析】本题考察完全非弹性碰撞、机械能与曲线运动相结合的问题. (1)子弹射入小球的过程,由动量守恒定律得:01(3)mv m m v =+ 由能量守恒定律得:220111422Q mv mv =-⨯ 代入数值解得:2038Q mv =(2)当小球运动到圆形轨道的最低点时,以小球为研究对象,由牛顿第二定律和向心力公式得211(3)(3)m m v F m m g R+-+=以木板为对象受力分析得2112F mg F =+ 根据牛顿第三定律得木板对水平的压力大小为F 2木板对水平面的压力的大小202164mv F mg R=+(3)小球不脱离圆形轨有两种可能性:①若小球滑行的高度不超过圆形轨道半径R由机械能守恒定律得:()()211332m m v m m gR +≤+ 解得:042v gR ≤②若小球能通过圆形轨道的最高点小球能通过最高点有:22(3) (3)m m vm m gR++≤由机械能守恒定律得:221211(3)2(3)(3)22m m v m m gR m m v+=+++代入数值解得:45v gR≥要使木板不会在竖直方向上跳起,木板对球的压力:312F mg≤在最高点有:233(3)(3)m m vF m m gR+++=由机械能守恒定律得:221311(3)2(3)(3)22m m v m m gR m m v+=+++解得:82v gR≤综上所述为保证小球不脱离圆形轨道,且木板不会在竖直方向上跳起,子弹速度的范围是042v gR≤或4582gR v gR≤≤3.如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点.D 点位于水平桌面最右端,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.45m的圆环剪去左上角127°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离为R,P 点到桌面右侧边缘的水平距离为1.5R.若用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C 点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点,用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为x=4t﹣2t2,物块从D点飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道.g=10m/s2,求:(1)质量为m2的物块在D点的速度;(2)判断质量为m2=0.2kg的物块能否沿圆轨道到达M点:(3)质量为m2=0.2kg的物块释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功.【答案】(1)2.25m/s(2)不能沿圆轨道到达M点(3)2.7J【解析】【详解】(1)设物块由D点以初速度v D做平抛运动,落到P点时其竖直方向分速度为:v y22100.45gR=⨯⨯m/s=3m/syDvv=tan53°43=所以:v D =2.25m/s(2)物块在内轨道做圆周运动,在最高点有临界速度,则mg =m 2v R,解得:v ==m/s 物块到达P 的速度:P v ===3.75m/s若物块能沿圆弧轨道到达M 点,其速度为v M ,由D 到M 的机械能守恒定律得:()22222111cos5322M P m v m v m g R =-⋅+︒ 可得:20.3375M v =-,这显然是不可能的,所以物块不能到达M 点(3)由题意知x =4t -2t 2,物块在桌面上过B 点后初速度v B =4m/s ,加速度为:24m/s a =则物块和桌面的摩擦力:22m g m a μ= 可得物块和桌面的摩擦系数: 0.4μ=质量m 1=0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点,由能量守恒可弹簧压缩到C 点具有的弹性势能为:p 10BC E m gx μ-=质量为m 2=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放,物块过B 点时,由动能定理可得:2p 2212BC B E m gx m v μ-=可得,2m BC x = 在这过程中摩擦力做功:12 1.6J BC W m gx μ=-=-由动能定理,B 到D 的过程中摩擦力做的功:W 2222201122D m v m v =- 代入数据可得:W 2=-1.1J质量为m 2=0.2kg 的物块释放后在桌面上运动的过程中摩擦力做的功12 2.7J W W W =+=-即克服摩擦力做功为2.7 J .4.如图所示,半径R=2.5m 的竖直半圆光滑轨道在B 点与水平面平滑连接,一个质量m=0.50kg 的小滑块(可视为质点)静止在A 点.一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A 点开始运动,经B 点进入圆轨道,沿圆轨道运动到最高点C,并从C 点水平飞出,落在水平面上的D 点.经测量,D、B间的距离s1=10m,A、B间的距离s2=15m,滑块与水平面的动摩擦因数 ,重力加速度.求:(1)滑块通过C点时的速度大小;(2)滑块刚进入圆轨道时,在B点轨道对滑块的弹力;(3)滑块在A点受到的瞬时冲量的大小.【答案】(1)(2)45N(3)【解析】【详解】(1)设滑块从C点飞出时的速度为v c,从C点运动到D点时间为t滑块从C点飞出后,做平抛运动,竖直方向:2R=gt2水平方向:s1=v c t解得:v c=10m/s(2)设滑块通过B点时的速度为v B,根据机械能守恒定律mv B2=mv c2+2mgR解得:v B=10m/s设在B点滑块受轨道的压力为N,根据牛顿第二定律:N-mg=m解得:N=45N(3)设滑块从A点开始运动时的速度为v A,根据动能定理;-μmgs2=mv B2-mv A2解得:v A=16.1m/s设滑块在A点受到的冲量大小为I,根据动量定理I=mv A解得:I=8.1kg•m/s;【点睛】本题综合考查动能定理、机械能守恒及牛顿第二定律,在解决此类问题时,要注意分析物体运动的过程,选择正确的物理规律求解.5.如图所示,一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上,左侧用固定在地面上的销钉挡住。
物理生活中的圆周运动题20套(带答案)
【详解】
(1)滑块在传送带上运动的加速度为 a=μg=3m/s2;则加速到与传送带共速的时间
t v0 1s 运动的距离: x 1 at2 1.5m ,
a
2
以后物块随传送带匀速运动到 B 点,到达 B 点时,由牛顿第二定律: F mg m v02 R
解得 F=28N,即滑块滑到 B 点时对半圆轨道的压力大小 28N.
代入数据解得:v0=4m/s,
对小球,由牛顿第二定律得:F﹣m0g=m0 v02 l
代入数据解得:F=30N
(2)小球
C
与
A
碰撞后向左摆动的过程中机械能守恒,得:
1 2
mvC2
mgh
所以: vC 2gh 2100.2 2m/s
小球与 A 碰撞过程系统动量守恒,以小球的初速度方向为正方向, 由动量守恒定律得:m0v0=﹣m0vc+mvA 代入数据解得:vA=1.5m/s (3)物块 A 与木板 B 相互作用过程,系统动量守恒,以 A 的速度方向为正方向, 由动量守恒定律得:mvA=(m+M)v 代入数据解得:v=0.5m/s
3.如图所示,在光滑的圆锥体顶部用长为
的细线悬挂一质量为
的小球,
因锥体固定在水平面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为 线在水平面内做匀速圆周运动,小球静止时细线与母线给好平行,已知
,物体绕轴
,
重力加速度 g 取
若北小球运动的角速度
,求此时细线对小球的拉力大小。
【答案】 【解析】 【分析】 根据牛顿第二定律求出支持力为零时,小球的线速度的大小,从而确定小球有无离开圆锥 体的斜面,若离开锥面,根据竖直方向上合力为零,水平方向合力提供向心力求出线对小 球的拉力大小。 【详解】 若小球刚好离开圆锥面,则小球所受重力与细线拉力的合力提供向心力,有:
圆周运动经典习题(附答案详解)
1. 在观看双人花样滑冰表演时, 观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°重力加速度为g = 10 m/s A.受到的拉力约为C.向心加速度约为图 4 — 2— 112. 中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故. 家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八 次有辆卡车冲进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调 查,画出的现场示意图如图 4 — 2 — 122,若已知女运动员的体重为 35 kg ,据此可估算该女运动员( ) 350 2 N B .受到的拉力约为350 N由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 公路在设计上可能内(东)高外(西)低 公路在设计上可能外(西)高内(东)低图 4— 2 — 123.如图4 — 2 — 13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,已知重力加速度为最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则 g ,空气阻力不计,要使在 A. 该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于 )R B. C. D. R盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于 盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2mg2mg4.图示所示,为某一皮带传动装置.主动轮的半径为 转速为n ,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是B .从动轮做逆时针转动 r 2 D.从动轮的转速为 nr 1r i , 从动轮的半径为 ( ) 图 4— 2- 13S 已知主动轮做顺时针转动,A.从动轮做顺时针转动r 1C.从动轮的转速为 n 「2 2所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是()A.B.C.D.R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变,如图 4— 2 — 17所示,那么( ) A. 因为速率不变,所以石块的加速度为零 B. 石块下滑过程中受的合外力越来越大 C. 石块下滑过程中受的摩擦力大小不变D. 石块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心6.2008年4月28日凌晨,山东境内发生两列列车相撞事故,造成了大量人员伤亡和财产损失.引发事故的主要原因是其中一列列车转弯时超速行驶.如图4— 2— 18所示,是一种新型高速列车,当它转弯时,车厢会自动倾斜,提供转弯需要的向心力;假设这种新型列车以 360 km/h 的速度在水平面内转弯,弯道半径为1.5 km ,则质量为75 kg 的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力为( )A. 500 NB . 1 000 NC. 500 2 ND. 07.如图4 — 2 — 19甲所示,一根细线上端固定在 S 点,下端连一小铁球 A,让小铁球在水平面内做匀速圆周 运动,此装置构成一圆锥摆 (不计空气阻力)•下列说法中正确的是( )A. 小球做匀速圆周运动时,受到重力、绳子的拉力和向心力作用B. 小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于 g (l 为摆长)C. 另有一个圆锥摆,摆长更大一点,两者悬点相同,如图4— 2— 19乙所示,如果改变两小球的角速度,使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则B 球的角速度大于 A 球的角速度D. 如果两个小球的质量相等,则在图乙中两条细线受到的拉力相等&汽车甲和汽车乙质量相等,以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车的外侧.两车沿 半径方向受到的摩擦力分别为 Ff 甲和Ff 乙以下说法正确的是( ) A. Ff 甲小于Ff 乙 B. Ff 甲等于Ff 乙 C. Ff 甲大于Ff 乙 D. Ff 甲和Ff 乙大小均与汽车速率无关 9. 在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图 4-2— 20所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是做半径为 R 的圆周运动.设内外路面高度差为 h ,路5.质量为m 的石块从半径为图 4 — 2 — 18 图 4— 2—19基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()10. 如图4— 2-24所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心 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 的小物块随圆锥筒一起做匀速转动,则下列说法正确的是( )A.小物块所受合外力指向 0点B. 当转动角速度 3=鲁日时,小物块不受摩擦力作用C.当转动角速度 3> [日时,小物块受摩擦力沿D. 当转动角速度 3< —争%寸,小物块受摩擦力沿不可伸长的轻绳连接质量分别为m 、m B 的A 、B 两小球,两小球在绳子拉力的作用下,绕绳子上的某点0以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心 0与桌面中心重合,已知 0.5 kg , L = 1.2 m, L Ao = 0.8 m, a = 2.1 m , h = 1.25 m , A 球的速度大小 V A = 0.4 m/s ,重力加速度 g 取10 m/s 2,求: (1) 绳子上的拉力 F 以及B 球的质量 m ;(2) 若当绳子与 MN 平行时突然断开,则经过 1.5 s 两球的水平距离;(与地面撞击后。
2022年高考物理热点考点专题09 圆周运动
2022年高考物理热点考点专题09 圆周运动一、单选题1.秋千是朝鲜妇女最喜欢的活动之一,小华荡秋千时,秋千摆起的最大角度为60°,小华的重心到悬点的距离恒定为L,小华受到的重力大小为G,重力加速度大小为g,忽略绳的质量和空气阻力,下列关于小华在最低点时的说法正确的是()A.处于失重状态B.速度等于√2gLC.向心力大小为2G D.受到秋千的作用力大小为2G2.如图所示,在匀强电场中,一长为L的绝缘细线一端固定于O点,另一端系一个质量为m、电荷量为q的带正电小球。
现使其在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动。
AB、CD分别为圆的水平和竖直直径。
已知电场方向斜向右上方且与水平方向夹角为45°(图中未画出),场强大小为√2mgq,重力加速度为g。
则下列说法正确的是()A.小球运动的最小速度为√2gLB.小球运动到A点时的机械能最小C.小球运动到B点时的动能最大D.小球从C运动到D的过程中合力做功不为零3.如图所示,甲、乙两人分别站在圆周上两个位置,两位置的连线为圆的一条直径。
他们同时按顺时针方向沿圆周运动。
甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为v1、v2,经时间t后,甲第一次追上乙。
则该圆的直径为()A.2t(v1+v2)πB.2t(v2−v1)πC.2t(v1−v2)πD.t(v1−v2)π4.如图所示,在水平圆盘同一直径圆心两侧放着两可视为质点的物体A和B,A的质量是B质量的3倍,B到圆心的距离是A到圆心距离的3倍,B与圆盘间的动摩擦因数是A与圆盘间动摩擦因数的3倍,若圆盘从静止开始绕转轴00′缓慢地加速转动。
则下列判断正确的是()A.A物体将先滑动B.B物体将先滑动C.若两物体之间用细线连接且细线刚好伸直,则在细线断前,整体会向B端移动D.若两物体之间用细线连接且细线刚好伸直,则在细线断前,整体不会移动5.如图所示,a、b、c、d为四个质量均为m的带电小球,恰好构成“三星拱月”之形。
圆周运动经典练习(有答案详解)
《圆周运动》练习题(一)1.A. 线速度不变2. A 和B A. 球AB. 球AC. 球AD. 球A 3. 演,如图5A. 《B. C. D. 4.A. B. C. D. …5.如图1个质量为应为( )A. 5.2cmB. 5.3cmC. 5.0cmD. 5.4cm6. (M>m A.mLgm M )(-μC.MLgm M )(+μ7. 如图3A. A 、B 【C. 若︒=30θ,则8. A. 木块A B. 木块A C. 木块A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心D. 木块A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相同9. 如图5所示,质量为m :A. B.C. D.10. 一辆质量为4t;11.和60°,则A 、B12.如图所示,a 、b B r OC =(1)B C ωω:13. 转动时求杆OA 和AB!14. 司机开着汽车在一宽阔的马路上匀速行驶突然发现前方有一堵墙,他是刹车好还是转弯好(设转弯时汽车做匀速圆周运动,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。
)18.^(1(2答案—1.解析:匀速圆周运动的角速度和周期是不变的;线速度的大小不变,但方向时刻变化,故匀速圆周运动的线速度是变化的,加速度不为零,答案为B 、D 。
2. 解析:对小球A 、B 受力分析,两球的向心力都来源于重力mg 和支持力N F 的合力,其合成如图4所示,故两球的向心力αcot mg F F B A ==比较线速度时,选用rv m F 2=分析得r 大,v 一定大,A 答案正确。
比较角速度时,选用r m F 2ω=分析得r 大,ω一定小,B 答案正确。
比较周期时,选用r Tm F 2)2(π=分析得r 大,T 一定大,C 答案不正确。
小球A 和B 受到的支持力N F 都等于αsin mg,D 答案不正确。
点评:①“向心力始终指向圆心”可以帮助我们合理处理物体的受力;② 根据问题讨论需要,解题时要合理选择向心力公式。
【单元练】《常考题》高中物理必修2第六章【圆周运动】复习题(含答案解析)
一、选择题1.市面上有一种自动计数的智能呼拉圈深受女士喜爱。
如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿过轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳,其模型简化如图乙所示。
已知配重质量0.5kg ,绳长为0.4m ,悬挂点到腰带中心的距离为0.2m 。
水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重做水平匀速圆周运动,计数器显示在1min 内显数圈数为120,此时绳子与竖直方向夹角为θ。
配重运动过程中腰带可看做不动,g =10m/s 2,sin37°=0.6,下列说法正确的是( )A .匀速转动时,配重受到的合力恒定不变B .若增大转速,腰受到腰带的弹力变大C .配重的角速度是120rad /sD .θ为37°B解析:BA .匀速转动时,配重受到的合力大小不变,方向时刻指向圆心,因此是变力,故A 错误;B .若增大转速,配重做匀速圆周运动的半径变大,绳与竖直方向的夹角θ将增大,由cos mg T θ=sin n T F θ=可知配重在竖直方向平衡,拉力T 变大,向心力F n 变大,对腰带分析如图可得cos f Mg T Mg mg θ=+=+sin n N T F θ==故腰受到腰带的摩擦力不变,腰受到腰带的弹力增大,则B 正确; C .计数器显示在1mi n 内显数圈数为120,可得周期为1min0.5120T s ==24rad /s Tπωπ== C 错误;D .配重构成圆锥摆,受力分析,如图可得224tan mg m r Tπθ=而圆周的半径为0sin r r L θ=+联立解得θ不等于37°,故D 错误; 故选B 。
2.下面说法正确的是( ) A .平抛运动属于匀变速运动 B .匀速圆周运动属于匀变速运动C .圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力D .如果物体同时参与两个直线运动,其运动轨迹一定是直线运动A 解析:AA .做平抛运动的物体只受重力作用,加速度恒等于重力加速度g ,属于匀变速运动,A 正确;B .匀速圆周运动的加速度方向是变化的,不属于匀变速运动,B 错误;C .只有匀速圆周运动的向心力才是做圆周运动物体受到的合外力,C 错误;D .如果物体同时参与两个直线运动,轨迹也可能是曲线,比如抛体运动,D 错误。
高中物理中圆周运动(含答案)
1曲线运动1 如图所示,绕同一恒星运行的两颗行星 A 和B ,A 是半径为r 的圆轨道,B 是长轴为2r 椭圆轨道,其中Q′ 到恒星中心的距离为Q 到恒星中心距离的2倍,两轨道相交于P 点。
以下说法不正确的是( )A .A 和B 经过P 点时加速度相同 B .A 和B 经过P 点时的速度相同C .A 和B 绕恒星运动的周期相同D .A 的加速度大小与B 在Q ′处加速度大小之比为16︰9 【答案】B解析:由牛顿第二定律得:ma r Mm G=2,解得:a =2r GM,经过P 点时M 、r 都相同,则加速度相同,故A 正确;A 行星做匀速圆周运动,而B 做的是椭圆运动,二者在同一点处的速度方向不相同,速度不同,故B 错误;根据开普勒第三定律,两行星围绕同一中心天体运动,且半长轴相同,故周期相同,故C 正确;B 在Q′处时与恒星球心的距离为 r ,根据a =2rGM, 故A 的加速度大小与B 在Q′处加速度大小之比为9163422==r ra a B A ,故D 正确。
故选B 。
2 (多选)为适应国民经济的发展需要,我国铁路正式实施第六次提速。
火车转弯可以看做是做匀速圆周运动,火车速度提高易使外轨受损。
为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题,你认为理论上可行的措施是( ) A. 减小弯道半径 B. 增大弯道半径C. 适当减小内外轨道的高度差2D. 适当增加内外轨道的高度差 【答案】BD解析 若火车转弯时铁轨不受挤压,即由重力和支持力的合力提供向心力, 火车转弯平面是水平面。
如图所示,由牛顿第二定律rvmmg 2tan =α 得: v =αtan gr α,所以要提速可增大转弯半径;适当增大轨道平面的倾角α,即适当增大内外轨道的高度差。
3 公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”。
如图所示,汽车通过凹形桥的最低点时( )A. 车对桥的压力等于汽车的重力B. 车对桥的压力小于汽车的重力C. 车的速度越大,车对桥面的压力越小D. 车的速度越大,车对桥面的压力越大 【答案】 D解析 汽车在凹形桥的最低点时受重力和支持力,设汽车的重力为G ,汽车做圆周运动的半径为r ,桥对汽车的支持力大小为F ,由牛顿第三定律知,汽车对桥的压力大小也为F ,由牛顿第二定律得F -G =rv m 2,当汽车通过凹形桥的最低点时v >0,所以F >G ,选项A 、B 错误; 由上式可知,汽车的速度v 越大,F 越大,选项C 错误,选项D 正确。
高考物理生活中的圆周运动题20套(带答案)及解析
高考物理生活中的圆周运动题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1.已知某半径与地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的12倍.地球表面的重力加速度为g .在这个星球上用细线把小球悬挂在墙壁上的钉子O 上,小球绕悬点O 在竖直平面内做圆周运动.小球质量为m ,绳长为L ,悬点距地面高度为H .小球运动至最低点时,绳恰被拉断,小球着地时水平位移为S 求:(1)星球表面的重力加速度?(2)细线刚被拉断时,小球抛出的速度多大?(3)细线所能承受的最大拉力?【答案】(1)01=4g g 星 (2)0024g s v H L=-201[1]42()s T mg H L L =+- 【解析】【分析】【详解】 (1)由万有引力等于向心力可知22Mm v G m R R= 2Mm G mg R= 可得2v g R= 则014g g 星=(2)由平抛运动的规律:212H L g t -=星 0s v t = 解得0024g sv H L=- (3)由牛顿定律,在最低点时:2v T mg m L-星=解得:20 1142()sT mgH L L⎡⎤=+⎢⎥-⎣⎦【点睛】本题考查了万有引力定律、圆周运动和平抛运动的综合,联系三个问题的物理量是重力加速度g0;知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.2.如图所示,半径R=2.5m的竖直半圆光滑轨道在B点与水平面平滑连接,一个质量m=0.50kg 的小滑块(可视为质点)静止在A点.一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A点开始运动,经B点进入圆轨道,沿圆轨道运动到最高点C,并从C点水平飞出,落在水平面上的D点.经测量,D、B间的距离s1=10m,A、B间的距离s2=15m,滑块与水平面的动摩擦因数 ,重力加速度.求:(1)滑块通过C点时的速度大小;(2)滑块刚进入圆轨道时,在B点轨道对滑块的弹力;(3)滑块在A点受到的瞬时冲量的大小.【答案】(1)(2)45N(3)【解析】【详解】(1)设滑块从C点飞出时的速度为v c,从C点运动到D点时间为t滑块从C点飞出后,做平抛运动,竖直方向:2R=gt2水平方向:s1=v c t解得:v c=10m/s(2)设滑块通过B点时的速度为v B,根据机械能守恒定律mv B2=mv c2+2mgR解得:v B=10m/s设在B点滑块受轨道的压力为N,根据牛顿第二定律:N-mg=m解得:N=45N(3)设滑块从A点开始运动时的速度为v A,根据动能定理;-μmgs2=mv B2-mv A2解得:v A =16.1m/s设滑块在A 点受到的冲量大小为I ,根据动量定理I=mv A解得:I=8.1kg•m/s ;【点睛】本题综合考查动能定理、机械能守恒及牛顿第二定律,在解决此类问题时,要注意分析物体运动的过程,选择正确的物理规律求解.3.如图所示,带有14光滑圆弧的小车A 的半径为R ,静止在光滑水平面上.滑块C 置于木板B 的右端,A 、B 、C 的质量均为m ,A 、B 底面厚度相同.现B 、C 以相同的速度向右匀速运动,B 与A 碰后即粘连在一起,C 恰好能沿A 的圆弧轨道滑到与圆心等高处.则:(已知重力加速度为g )(1)B 、C 一起匀速运动的速度为多少?(2)滑块C 返回到A 的底端时AB 整体和C 的速度为多少?【答案】(1)023v gR =(2)123gR v =253gR v =【解析】本题考查动量守恒与机械能相结合的问题.(1)设B 、C 的初速度为v 0,AB 相碰过程中动量守恒,设碰后AB 总体速度u ,由02mv mu =,解得02v u = C 滑到最高点的过程: 023mv mu mu +='222011123222mv mu mu mgR +⋅=+'⋅ 解得023v gR =(2)C 从底端滑到顶端再从顶端滑到底部的过程中,满足水平方向动量守恒、机械能守恒,有01222mv mu mv mv +=+22220121111222222mv mu mv mv +⋅=+⋅ 解得:123gR v =253gR v =4.如图所示,一轨道由半径2R m =的四分之一竖直圆弧轨道AB 和水平直轨道BC 在B 点平滑连接而成.现有一质量为1m Kg =的小球从A 点正上方2R 处的O '点由静止释放,小球经过圆弧上的B 点时,轨道对小球的支持力大小18N F N =,最后从C 点水平飞离轨道,落到水平地面上的P 点.已知B 点与地面间的高度 3.2h m =,小球与BC 段轨道间的动摩擦因数0.2μ=,小球运动过程中可视为质点. (不计空气阻力,g 取10 m/s 2). 求:(1)小球运动至B 点时的速度大小B v(2)小球在圆弧轨道AB 上运动过程中克服摩擦力所做的功f W(3)水平轨道BC 的长度L 多大时,小球落点P 与B 点的水平距最大.【答案】(1)4?/B v m s = (2)22?f W J = (3) 3.36L m = 【解析】试题分析:(1)小球在B 点受到的重力与支持力的合力提供向心力,由此即可求出B 点的速度;(2)根据动能定理即可求出小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;(3)结合平抛运动的公式,即可求出为使小球落点P 与B 点的水平距离最大时BC 段的长度.(1)小球在B 点受到的重力与支持力的合力提供向心力,则有:2B N v F mg m R-= 解得:4/B v m s =(2)从O '到B 的过程中重力和阻力做功,由动能定理可得:21022f B R mg R W mv ⎛⎫+-=- ⎪⎝⎭ 解得:22f W J =(3)由B 到C 的过程中,由动能定理得:221122BC C B mgL mv mv μ-=- 解得:222B C BC v v L g μ-= 从C 点到落地的时间:020.8h t s g== B 到P 的水平距离:2202B C C v v L v t gμ-=+代入数据,联立并整理可得:214445C C L v v =-+ 由数学知识可知,当 1.6/C v m s =时,P 到B 的水平距离最大,为:L=3.36m【点睛】该题结合机械能守恒考查平抛运动以及竖直平面内的圆周运动,解题的关键就是对每一个过程进行受力分析,根据运动性质确定运动的方程,再根据几何关系求出最大值.5.如图所示,半径为4l ,质量为m 的小球与两根不可伸长的轻绳a ,b 连接,两轻绳的另一端分别固定在一根竖直光滑杆的A ,B 两点上.已知A ,B 两点相距为l ,当两轻绳伸直后A 、B 两点到球心的距离均为l ,重力加速度为g .(1)装置静止时,求小球受到的绳子的拉力大小T ;(2)现以竖直杆为轴转动并达到稳定(轻绳a ,b 与杆在同一竖直平面内).①小球恰好离开竖直杆时,竖直杆的角速度0ω多大?②轻绳b 伸直时,竖直杆的角速度ω多大?【答案】(1)415T =(2)①ω0=15215g l②2g l ω≥【解析】【详解】 (1)设轻绳a 与竖直杆的夹角为α15cos α=对小球进行受力分析得 cos mg T α=解得: 415T mg = (2)①小球恰好离开竖直杆时,小球与竖直杆间的作用力为零。
高中圆周运动试题及答案
高中圆周运动试题及答案
一、选择题
1. 一个质点在圆周运动中,其速度大小保持不变,那么该质点的加速度方向()
A. 始终指向圆心
B. 始终与速度方向垂直
C. 始终与速度方向相反
D. 始终与速度方向相同
答案:A
2. 圆周运动中,线速度与角速度的关系是()
A. 线速度是角速度的两倍
B. 线速度是角速度的一半
C. 线速度等于角速度乘以半径
D. 线速度与角速度无关
答案:C
3. 一个物体做匀速圆周运动,下列说法正确的是()
A. 物体所受的合力提供向心力
B. 物体所受的合力提供向心力和切向力
C. 物体所受的合力提供切向力
D. 物体不受任何力
答案:A
二、填空题
4. 一个质点绕圆心做匀速圆周运动,其周期为T,半径为r,则其角速度ω=______。
答案:\( \frac{2\pi}{T} \)
5. 一个质点在圆周运动中,其线速度大小为v,半径为r,则其向心加速度a=______。
答案:\( \frac{v^2}{r} \)
三、计算题
6. 一辆汽车在半径为50米的圆形轨道上以10米/秒的速度做匀速圆周运动,求汽车的向心加速度。
答案:汽车的向心加速度为\( \frac{v^2}{r} = \frac{10^2}{50} = 2 \)米/秒\( ^2 \)。
7. 一个质点绕圆心做匀速圆周运动,其线速度大小为20米/秒,半径为30米,求质点的角速度。
答案:质点的角速度为\( \frac{v}{r} = \frac{20}{30} =
\frac{2}{3} \)弧度/秒。
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圆周运动考点目标:熟练掌握圆周运动的规律及其动力学特征,并能用之解决各种实际问题,诸如天体运行、航天科技和带电粒子在磁场中的运动类问题等。
1、在匀强磁场中,有一带电粒子做匀速圆周运动,当它运动到M点时,与一不带电的静止粒子碰撞合并为一体,设粒子除洛伦兹力外,不受其它力作用,则碰撞后粒子的运动轨迹如图中的哪一个?(图中磁场方向未标出)2、一空间站正在沿圆形轨道绕地球运动,现从空间站向其运行方向弹射出一个小物体(质量远小于空间站的质量),当空间站再次达到重新稳定运行时,与原来相比( )A、空间站仍在原轨道上运行,但速率变小,周期变大B、空间站的高度变小,速率变小,周期变大C、空间站的高度变小,速率变大,周期变小D、空间站的高度变大,速率变小,周期变大3、科学家们推测,太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上。
从地球上看,它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它。
可以说是“隐居”着地球的“孪生兄弟”。
由以上信息我们可以推知:A、这颗行星的公转周期与地球相等B、这颗行星的自转周期与地球相等C、这颗行星质量等于地球的质量D、这颗行星的密度等于地球的密度4、地球上有两位相距遥远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是( )A、一个在南极,一个在北极,两卫星到地球中心的距离可能相等B、一个在南极,一个在北极,两卫星到地球中心的距离可能不等,但应成整数倍C、两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等D、两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定成正整数倍但不相等5、一个静止的238U原子核,发生α衰变,它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动,它们的轨迹和运动方向(图中箭头表示)可能是下图中哪一个所示?(图中半径大小没有按比例画)6、如图所示,带电平行板间匀强电场竖直向上,匀强磁场方向垂直纸面向里,某带电小球从光滑轨道上的a 点自由滑下,经轨道端点P 进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。
现使小球从稍低些的b 点开始自由滑下,在经过P 点进入板间后的运动过程中,以下分析正确的是( )A 、其动能将会增大B 、其电势能将会增大C 、小球所受的洛伦兹力将会逐渐增大D 、小球受到的电场力将会增大7、将内壁光滑的绝缘细管,制成半径为R 的半圆环,垂直放入磁感应强度为B 的匀强磁场中,如图所示,磁区宽度h<R 。
另有一场强为E 的匀强电场与环面平行水平向右。
现将一个电量为+q 、质量为m 的金属球,从圆环的A 端由静止释放,那么这个小球( )A 、在圆环的最低点D 所受洛伦兹力最大B 、有可能会从圆环的另一端管口C 跳出C 、最大动能应小于)arctan cos 1()()(22Eqmg R mg Eq +⨯⨯+ D 、如小球未从C 跳出,则最终将在磁区中的某部分往返运动8、一宇航员抵达一半径为R 的星球表面后,为了测定该星球的质量M ,做如下的实验,取一根细线穿过光滑的细直管,细线一端栓一质量为m的砝码,一端连接在固定的测力计上,手握细直管抡动砝码,使它在竖直平面内做完整的圆周运动,停止抡动细直管,砝码可继续在同一竖直平面内做完整圆周运动,如图所示。
此时观察测力计得到当砝码运动的圆周的最低点和最高点两位置时测力计的读数差为F 。
已知引力常量为G ,试根据题中所提供的条件和测量结果,求出该星球的质量M 。
9、如图所示,质量为M 的滑块B 套在光滑的水平杆上可自由滑动,质量为m 的小球A 用一长为L 的轻杆与B 上的O 点相连接,轻杆处于水平位置,可绕O 点在竖直平面内自由转动。
(1) 固定滑块B ,给小球A 一竖直向上的初速度,使轻杆绕O 点转过90°,则小球初速度的最小值是多少?(2)若M=2m ,不固定滑块B ,给小球A 一竖直向上的初速度ν0,则当轻杆绕O 点转过90°,A 球运动至最高点时,B 的速度多大?10、如图所示,光滑斜轨和光滑圆轨相连,固定在同一竖直面内,圆轨的半径为R ,一个小球(大小可忽略不计),从离水平面高h 处静止自由下滑,由斜轨进入圆轨。
问:(1) 为了使小球在圆轨内运动的过程中始终不脱离圆轨,h 应在什么范围内取值?(2)若小球到达圆轨最高点时对圆轨的压力大小恰好等于自身重力大小,那么小球开始下滑时的h 是多大?11、如图所示,质量为m 的小球用两根长度均为l 的细线系在竖直轴上的O 、O ’两点,O 、O ’的距离也是l ,当竖直轴以一定的角速度匀速转动时,小球绕轴做匀速圆周运动,试求竖直轴的角速度为多大时O ’A 绳正好处于虚直(直而无张力)状态?12、如图所示,质量为m 的小球,用轻软绳系在边长为a 的正方形截面木柱的顶角A 处(木柱水平,图中斜线部分为其竖直横截面)。
软绳长4a ,质量不计,其所能承受的最大拉力为7mg ,开始呈水平状态。
问:应以多大的初速度竖直下抛小球,才能使绳绕在木柱上,且小球均做圆孤运动,最后击中A 点。
(空气阻力不计)(提示:注意分析什么位置绳最容易断?小球越过圆弧最高点的条件是什么?圆弧各交接处半径应取多少才行?请参考图)13、设地球E(质量为M)是沿着圆轨绕太阳S 运动的,当地球运动到位置P 时有一个宇宙飞船(质量为m)在太阳和地球连线上的A 处从静止出发,在恒定的推进力F 作用下,沿AP 方向做匀加速运动(如图),两年后,在P 处飞船掠过地球上空,再过半年,在Q 处又掠过地球上空,设飞船与地球和太阳之间的引力不计,根据以上条件证明:太阳与地球之间的引力等于mMF 492 。
14、如图所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳,下端拴一小物块A ,上端固定在C 点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连。
已知有一质量为m 0的子弹B 沿水平方向以速度ν0入射A 内(未穿透),接着两者一起绕C 点在竖直面内做圆周运动,在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F 随时间t 的变化关系如图所示。
已知子弹射入的时间极短,且图中t=0为A 、B 开始以相同速度运动的时刻同,根据力学规律和题中(包括图)提供信息,对反映悬挂系统本身性质的物理量 (例如A 的质量) 及B 一起运动过程中的守恒量,你能求得哪些定量的结果?15、侦察卫生在通过地球两极上空的圆轨道上运行,它的运行轨道距地面高度为h ,要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?(设地球的半径为R ,地面处的重力加速度为g ,地球自转的周期为T)16、一杂技演员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演,如图所示,若车运动的速率恒为20m/s ,人与车质量之和为200kg ,轮胎与轨道间的动摩擦因数μ=0.1,车经过最低点A 时发动机的功率为12Kw ,求车通过最高点B 时发动机的功率(g 取10m/s 2)。
17.如图16所示,在x >0、y>0的空间存在沿y 轴负方向的匀强电场,场强大小为E 。
一粒子源不断地发射相同的带电粒子,粒子的初速度恒定,并从y 轴上的a 处沿x 轴正方向射入匀强电场中,粒子经电场作用后恰好从x 轴上的b 处射出,已知oa=2ob=L 。
若撤去电场,在此区域加一方向垂直于xoy 平面的匀强磁场,磁感强度大小为B ,其它条件不变,粒子仍恰好从b 处射出,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。
(1)求带电粒子的比荷(mq )。
(2)带电粒子在电场中的运动时间t 1与带电粒子在磁场中的运动时间t 2之比是多大?(6.053cos ,8.053sin =︒=︒)18.半径R=0.8Ω的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内,加上某一方向的匀强电场时,带电小球沿轨道内侧作圆周运动,小球动能最大的位置在A 点,圆心O 与A 点的连线与竖直线成一角度θ,如图所示.在A 点时小球对轨道的压力N=120N ,若小球的最大动能比最小动能多32J ,且小球能够到达轨道上的任意一点(不计空气阻力).试求:(1)小球最小动能是多少?(2)若小球在动能最小位置时突然撤去轨道,并保持其它量都不变,则小球经0.04s 时间后,其动能与在A 点时的动能相等,小球的质量是多少?19.如图,在xoy 平面内,I 象限中有匀强电场,场强大小为E ,方向沿y 轴正方向,在x 轴的下方有匀强磁场,磁感强度大小为B ,方向垂直于纸面向里,今有一个质量为m ,电量为e 的电子(不计重力),从y 轴上的P 点以初速度v 0垂直于电场方向进入电场。
经电场偏转后,沿着与x 轴正方向成45o 进入磁场,并能返回到原出发点P 。
求:(1)作出电子运动轨迹的示意图,并说明电子的运动情况(2)P 点离坐标原点的距离h 。
(3)电子从P 点出发经多长时间第一次返回P 点?圆周运动答案1.A 2.C 3.A 4.C 5.D 6.A B C 7.B C D8.MGFR 629.(1)v 0=gL 2 (2)61v 0 10.(1)h ≤R 或h ≥2.5R (2)h=3R 11.rg 3 12.ga v ga 100≤≤ 13.略 14.略 15.gR h T 32)(4+π 16. 4kW 17. )25/(8/2L B E m q = 36.012714421≈=πt t18. 8J ;0.01kg19.(1)略 (2)Ee mv 220 (3)Bem Ee mv 23230π+。