2019高考物理二轮复习小题狂做专练九圆周运动规律的应用
2019高考物理二轮小题狂做专练 九 圆周运动规律的应用 Word版含解析
1.【安徽省皖中名校联盟2019届高三10月联考物理试题】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,则下列叙述错误的是()A.a点与d点的线速度大小之比为1:2B.a点与b点的角速度大小相等C.a点与c点的线速度大小相等D.a点与d点的向心加速度大小之比为1:12.【浙江省嘉兴市2019届高三普通高校招生选考科目教学测试物理试题】如图所示,餐桌上的水平玻璃转盘匀速转动时,其上的物品相对于转盘静止,则()A.物品所受摩擦力与其运动方向相反B.越靠近圆心的物品摩擦力越小C.越靠近圆心的物品角速度越小D.越靠近圆心的物品加速度越小3.【甘肃省临夏中学2017-2018学年高考模拟】如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A和小球B紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是()A.A球的线速度必定小于B球的线速度B.A球的角速度必定大于B球的角速度C.A球运动的周期必定大于B球的周期D.A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力4.【安徽省2019届高三10月份联考物理】如图所示,质量为m的小球(可看作质点)在竖直放置的半径为R的固定光滑圆环轨道内运动,若小球通过最高点时的速率为v0=√2gR,下列说法中正确的是()A.小球在最高点时只受到重力作用B.小球绕圆环一周的时间等于2πRv0C.小球在最高点对圆环的压力大小为2mgD.小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值5.【甘肃省师范大学附属中学2018-2019学年高三上学期期中考试】假设人类登上火星后,在火星上进行了如下实验:在固定的半径为r的竖直光滑圆轨道内部,一小球恰好能做完整的圆周运动,小球在最高点的速度大小为v,如图所示。
学而思圆周运动:圆周运动的基本规律、圆周运动的各种应用
匀速圆周运动做匀速圆周运动的物体的速度大小是恒定的,但速度方向时刻改变,所以匀速圆周运动是变速运动 做匀速圆周运动的物体并不处于平衡状态物体做匀速圆周运动的条件是物体时刻受到与速度方向垂直的合外力作用,并且这个合外力总沿着半径指向圆心,所以叫向心力向心力总是指向圆心,而线速度沿圆周的切线方向,故向心力始终与线速度垂直,所以向心力的作用效果只是改变物体线速度的方向而不改变线速度的大小向心力是根据力的作用效果命名的,它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力,也可以是它们的合力,还可以是某个力的分力向心加速度①意义:它是描述线速度方向改变快慢的物理量,向心力产生的加速度叫向心加速度,它遵循牛顿第二定律②方向:始终指向圆心,并且时刻变化③大小22224v a r r v r Tπωω====向做匀速圆周运动的物体,向心加速度大小不变对向心加速度的几点说明①向心加速度通过牛顿第二定律由物体所受向心力来确定由于做匀速圆周运动的物体在运动的过程中角速度、速率、周期都是不变的,因而物体在做匀速圆周运动的过程中,向心加速度的大小是不变的,但是向心加速度的方向在时刻变化着,所以匀速圆周运动是变加速曲线运动②向心加速度是匀速圆周运动的瞬时加速度而不是平均加速度在匀速圆周运动中,加速度不是恒定的,这里的向心加速度,是指某时刻或某一位置的瞬时加速度 ③向心加速度不一定是物体做圆周运动的实际加速度【例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,其合力垂直于速度方向,不改变线速度大小圆周运动:圆周运动的基本规律、圆周运动的各种应用【例2】质点做匀速圆周运动,则①在任何相等的时间里,质点的位移都相等②在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等③在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相同④在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等以上说法中正确的是( )A.①②B.③④C.①③D.②④【例3】做匀速圆周运动的两物体甲和乙,它们的向心加速度分别为a1和a2,且a1>a2,下列判断正确的是( )A.甲的线速度大于乙的线速度B.甲的角速度比乙的角速度小C.甲的轨道半径比乙的轨道半径小D.甲的速度方向比乙的速度方向变化得快【例4】甲、乙两物体均做匀速圆周运动,其向心加速度a随半径r变化的关系图线,分别如图中a甲、a乙所示,图线a甲是一条过原点的直线;图线a乙是以横轴和纵轴为渐近线的双曲线。
2022高考物理基础知识综合复习优化集训9圆周运动的规律与应用
优化集训9 圆周运动的规律与应用基础巩固1.学校举行教工“长杆跑”比赛,如图为比赛过程中的某一瞬间,有A、B等六位老师手握长杆绕着警示桩做圆周运动,下列说法一定正确的是( )A.A、B两位老师的角速度关系为ωA>ωBB.A、B两位老师的周期关系为T A>T BC.A、B两位老师的向心力关系为F A>F BD.A、B两位老师的线速度关系为v A>v B2.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4∶1∶16,在用力蹬脚踏板匀速前进的过程中,下列说法正确的是( )A.小齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为16∶1B.大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1∶4C.大齿轮边缘和后轮边缘的加速度大小之比为1∶4D.大齿轮和小齿轮轮缘的加速度大小之比为4∶13.如图所示,餐桌上的水平玻璃转盘匀速转动时,其上的物品相对于转盘静止,则( )A.物品所受摩擦力与其运动方向相反B.越靠近圆心的物品摩擦力越大C.越靠近圆心的物品角速度越小D.越靠近圆心的物品加速度越小4.洗衣机脱水时有一件衣物附着在竖直筒壁上,如图所示。
下列判断正确的是( )A.衣物受重力、筒壁对它的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态B.衣物受重力、筒壁对它的弹力、摩擦力和向心力四个力作用C.脱水筒转速加快时,衣服上的金属扣受到的向心力大小不变D.脱水筒转速加快时,衣服上的金属扣受到的合力增大5.对于下列图片的说法,正确的是( )A.图甲中,大齿轮、小齿轮、后轮上各点转动时角速度相同B.图乙中,洗衣机脱水时,水受到离心力的作用C.图丙中,汽车转弯半径越大,越容易侧向打滑D.图丁中,砂轮不能转速过高,以防止砂轮破裂而酿成事故6.如图所示,底部装有4个轮子的行李箱a竖立在公交车内,而行李箱b平卧放置在公交车内,箱子四周均有一定空间。
当公交车( )A.缓慢起动过程,a、b均相对于公交车向后运动B.急刹车过程,行李箱a相对于公交车向前运动C.缓慢转弯过程,a、b均相对于公交车向外侧运动D.急转弯过程,行李箱a相对于公交车向内侧运动7.如图所示,一个女孩尝试站着荡秋千。
2019高考物理二轮小题狂做专练+四+共点力平衡条件的应用+Word版含解析
1.【黑龙江省2019届高三上学期第二次调研考试】如图所示,水平细杆上套一球A,球A与球B间用一轻绳相连,质量分别为和,由于B球受到水平风力作用,球A与球B一起向右匀速运动。
已知细绳与竖直方向的夹角为,则下列说法中正确的是()A.球A与水平细杆间的动摩擦因数为B.球B受到的风力F为C.风力增大时,若A、B仍匀速运动,轻质绳对球B的拉力保持不变D.杆对球A的支持力随着风力的增加而增加2.【江苏省2018届高考模拟】如图所示,高空走钢丝的表演中,若表演者走到钢丝中点时,使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角,此时钢丝上的弹力应是表演者(含平衡杆)体重的()A.B.C.D.3.【山西省2019届高三模拟】粗细均匀的电线架在A、B两根电线杆之间。
由于热胀冷缩,电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状,若电线杆始终处于竖直状态,下列说法中正确的是( )A.冬季,电线对电线杆的拉力较大B.夏季,电线对电线杆的拉力较大C.夏季与冬季,电线对电线杆的拉力一样大D.夏季,电线杆对地的压力较大4.【河南省2018届高考模拟】如图所示,轻质弹性绳一端固定于O点,另一端系一小球,小球静止时弹性绳竖直。
现对小球施加一个水平力,使其缓慢移动至弹性绳与竖直方向成60°,若弹性绳的形变在弹性限度内,弹性绳原长为,则此过程中小球上升的高度为()A.B.C.D.5.【辽宁省2019届高三模拟】如图所示,由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架,在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q,两个小球恰能在某一位置平衡。
现将P缓慢地向左移动一小段距离,两球再次达到平衡。
若小球所带电量不变,与移动前相比()A.杆BO对Q的弹力减小B.杆AO对P的弹力减小C.杆AO对P的摩擦力增大D.P、Q之间的距离增大6.【广东省2019届高三模拟】如图所示,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过固定于O′点的光滑滑轮悬挂一质量为1kg的物体P,此时轻绳OO′段水平,长度为0.8m。
2019高考物理最后冲刺增分小题狂练 1
小题狂练1运动的描述匀变速直线运动规律小题狂练①小题是基础练小题提分快1.[2019·湖北省襄阳四中检测]在近地空中某一位置有A、B两个小球,先让A球自由下落1 s后再让B球自由下落,不计空气阻力,则在A球落地前,下列相关说法正确的是()A.A球比B球的速度变化快B.若以B球为参照物,A球将以大约10 m/s的速度匀速下降C.两球会在空中相碰D.A球下落1 s后至落地前,两球始终相对静止答案:B解析:因为两球都做自由落体运动,加速度都为重力加速度,所以两球的速度变化一样快,选项A错误;当B球开始下落时,由运动学公式可得A球的速度约为v=gt=10 m/s,又两球加速度相等,所以以B球为参照物,A球将以大约10 m/s的速度匀速下降,选项B 正确,D错误;因为以B球为参照物,A球将以大约10 m/s的速度匀速下降,所以两球都在空中时的间距越来越大,不会相碰,选项C 错误.综上本题选B.2.[2019·辽宁省级模拟]沿直线运动的甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过同一路标,从此时开始,甲车做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们通过下一路标时的速度相同,则()A.甲车先通过下一路标B.乙车先通过下一路标C.丙车先通过下一路标D.三辆车同时通过下一路标答案:B解析:甲车速度一定,乙车先加速后减速,平均速度比甲车大,丙车先减速后加速,平均速度比甲车、乙车都小,所以乙车的平均速度最大,乙车所用的时间最短,故选B.3.[2019·四川省成都市天府新区联考]如图,三个质点A、B、C 均同时从长方体上的M点沿不同路径同时运动至N点,运动轨道如图所示,下列说法正确的是()A.三个质点的路程相同B.三个质点的平均速率相同C.A、B的位移最大,C的位移最小D.三个质点的平均速度相同答案:D解析:路程是质点运动轨迹的实际长度,可见A、B的路程相同,且大于C的路程,A错.平均速率等于路程与时间的比值,所以B 错.位移是初位置指向末位置的有向线段,由此可知,三者的位移相同,C错.平均速度等于位移与时间的比值,所以平均速度相同,D 对.4.[2019·福建省南安一中模拟]以下说法正确的是()A.加速度很大的物体,速度的变化量必然很大B.匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动C.一个质点做直线运动,开始时位移、加速度、速度三者方向相同,某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再减小D.一个质点做直线运动,开始时位移、加速度、速度三者方向相同,某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值答案:D解析:加速度大代表速度变化快,而速度的变化量还与时间有关,A错误.匀变速直线运动是速度均匀变化、加速度恒定不变的直线运动,B错误.速度、位移、加速度同向,加速度变小,速度增加变慢,但仍在增加,且运动方向不变,所以其速度增大,位移也增大,加速度为零时速度最大且不再增大,C错误,D正确.5.[2019·广东省名校联考]已知物体在一条直线上运动,下列说法正确的是()A.加速度增大,速度一定增大B.物体有加速度,速度一定增大C.速度变化越快,加速度一定越大D.加速度方向改变,速度方向也随之改变,方向向右B.100 m/s2,方向向左,方向向左D.500 m/s2,方向向右.:22:3;::.:23:3;:22:3.::3;::1.::5;::3答案:B解析:由匀变速直线运动规律x=11:x2:x=:3:31均速度大小之比为:22:3,B对.江西省新余一中模拟]不计空气阻力,竖直上抛一物体,从抛出至回到抛出点的时间为最大高度的一半处设置一块挡板,物体撞击挡板前后的速度大小相撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的t ,故设置挡板后,物体上升和下降的总时间为t ′=t -2t 1=t -22t ≈0.3t ,C 正确.13.[2019·湖南师大附中检测]如图所示,一个质点做匀加速直线运动,依次经过a 、b 、c 、d 四点,已知经过ab 、bc 和cd 三段所用时间之比为::1,通过ab 和cd 段的位移分别为x 1和x 2 ,则bc 段的位移为( )A.x 1+x 22B.x 1+5x 24C.2x 1+12x 29D.5x 1-2x 29答案:B解析:设质点经过ab 、bc 和cd 三段所用时间分别为3t 、2t 和t ,各段时间t 内的位移分别为s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6,由题可知x 1=s 1+s 2+s 3,x 2=s 6,设bc 段的位移为x ,则x =s 4+s 5,根据公式Δx =aT 2,则(x +x 2)-x 1=(s 4+s 5+s 6)-(s 1+s 2+s 3)=9aT 2,同时,由于s 2-s 1=s 3-s 2,所以s 1+s 3=2s 2,x 1=s 1+s 2+s 3=3s 2,而s 6-s 2=4aT 2,即x 2-x 13=4aT 2,联立可得x =x 1+5x 24,故B 正确.14.[2019·湖北省百所重点学校联考]两辆完全相同的汽车,沿平直公路一前一后以相同的速度匀速行驶,若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度大小的二分之一开始刹车,已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s ,若要保证两车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )A .sB .2sC .2.5sD .3s答案:D解析:两辆完全相同的汽车以相同的速度匀速行驶,设前车刹车时的初速度为v 0,加速度大小为a ,则刹车的时间为t =v 0a ,刹车的位移s =v 202a ,在此时间内,后车做匀速运动,位移为x =v 0t =v 20a ,所进行第二次测量,得到A、B间的距离x2.则小车的速度大小为B.x2 TD.x1+x2T如图所示,很小的木块由静止开始沿斜面下后进入一水平面,两轨道之间用长度可忽略的圆弧连接,.:2:1 .:2:2.:1:1 .:1:答案:A1:x2⎭⎪⎫:⎝⎛v2=:1:a vt:v2=:1A正确.洛阳统考]如图所示,物体(可视为质点)自O开始做匀加速直线运动,途经、B、三点,其中A、B之间的距离之间的距离 4 m.若物体通过之间的距离l等于()列车减速时的加速度大小;列车从静止开始驶离车站,匀加速到原来速度所用的时间;速过程中的加速度大小均为1 m/s,求ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的ETC通道比通过人工收费通道节约的时间.(1)210 m(2)27 sETC通道时,减速的位移大小和加速的位移大小。
2019高考物理二轮复习 小题狂做专练九 圆周运动规律的应用
9 圆周运动规律的应用1.【安徽省皖中名校联盟2019届高三10月联考物理试题】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,则下列叙述错误的是( )A .a 点与d 点的线速度大小之比为1:2B .a 点与b 点的角速度大小相等C .a 点与c 点的线速度大小相等D .a 点与d 点的向心加速度大小之比为1:12.【浙江省嘉兴市2019届高三普通高校招生选考科目教学测试物理试题】如图所示,餐桌上的水平玻璃转盘匀速转动时,其上的物品相对于转盘静止,则( )A .物品所受摩擦力与其运动方向相反B .越靠近圆心的物品摩擦力越小C .越靠近圆心的物品角速度越小D .越靠近圆心的物品加速度越小3.【甘肃省临夏中学2017-2018学年高考模拟】如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A 和小球B 紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是( )A .A 球的线速度必定小于B 球的线速度B .A 球的角速度必定大于B 球的角速度一、单选题好教育云平台——教育因你我而变2017年高考“最后三十天”专题透析C .A 球运动的周期必定大于B 球的周期D .A 球对筒壁的压力必定大于B 球对筒壁的压力4.【安徽省2019届高三10月份联考物理】如图所示,质量为m 的小球(可看作质点)在竖直放置的半径为R 的固定光滑圆环轨道内运动,若小球通过最高点时的速率为v 0=,下列说法中正确的是( )A .小球在最高点时只受到重力作用B .小球绕圆环一周的时间等于C .小球在最高点对圆环的压力大小为2mgD .小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值5.【甘肃省师范大学附属中学2018-2019学年高三上学期期中考试】假设人类登上火星后,在火星上进行了如下实验:在固定的半径为r 的竖直光滑圆轨道内部,一小球恰好能做完整的圆周运动,小球在最高点的速度大小为v ,如图所示。
最新2019高考物理 :二轮复习 小题狂做专练六 牛顿运动定理的应用(含答案).doc
6 牛顿运动定理的应用1.【江苏省天一中学2018届高考考前热身】小车上固定一根轻质弹性杆A,杆顶固定一个小球B,如图所示,现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是()A.B.C.D.2.【广西2019届百校大联考】如图所示,静止于水平地面上的物块在竖直向上的恒力作用下竖直上升,经过一段时间,突然撤去该恒力,之后物块经相同时间落回地面。
不计空气阻力,则该恒力与物块所受重力的大小之比为()一、单选题A .B .C .D .3.【云南省曲靖市第一中学2019届高三质检】如图所示,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P(不拴接),系统处于静止状态,现用竖直向上的力F 作用在P 上,使其向上做匀加速直线运动,在弹簧恢复原长前,下列说法正确的是( )A .拉力F 与弹簧的压缩量成正比B .弹簧弹力逐渐变小C .弹簧刚要恢复原长时,拉力F 为零D .拉力F 做的功等于物块增加的机械能4.【湖北省2019届模拟】为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。
当此车减速上坡时,下列说法正确的是A.乘客受重力、支持力两个力的作用B.乘客受重力、支持力、平行斜面向下的摩擦力三个力的作用C.乘客处于超重状态D.乘客的惯性保持不变5.【浙江省2018届模拟】如图所示,一倾角为α的固定斜面上,两个质量均为m的小物块A和B紧挨着匀加速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面间的动摩擦因数为μA=tanα,B与斜面间的动摩擦因数为μB=tanα,重力加速度大小为g.则下滑过程中A、B间弹力的大小为()A.0 B.mg sinαC.mg sinαD.mg sinα二、多选题6.【山东滕州一中2019届高三模拟】如图所示,水平粗糙桌面上有a、b两个小滑块,之间连接一弹簧,a、b的质量均为m,现用水平恒力F拉滑块b,使a、b一起在桌面上匀加速运动,弹簧原长为L,劲度系数为k,已知弹簧在弹性限度内.物块与桌面间的动摩擦因数不变,下列说法正确的是()A.ab间的距离为L+F/(2k)B.撤掉F后,a作匀速运动,b作匀减速运动C.若弹簧在a连接处突然断开,a、b的加速度一定都增大D.撤掉F的瞬间,a的加速度不变,b的加速度可能增大7.【山东省2018届高考模拟】一小滑块从斜面上A点由静止释放,经过时间4t0到达B处,在5t0时刻滑块运动到水平面的C点停止,滑块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同.已知滑块在运动过程中与接触面间的摩擦力大小与时间的关系如图所示,设滑块运动到B点前后速率不变.以下说法中正确的是()A.滑块在斜面和水平面上的位移大小之比为16∶5B.滑块在斜面和水平面上的加速度大小之比为1∶4C.斜面的倾角为45°D.滑块与斜面的动摩擦因数μ=8.【湖南省长沙市2018-2019学年大联考】在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。
最新2019年高考物理双基突破: 专题19 圆周运动精讲(含答案).doc
专题十九圆周运动(精讲)一、匀速圆周运动1.定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间内通过的圆弧长相等,就是匀速圆周运动。
2.性质:一种变加速的变速运动。
在匀速圆周运动中,线速度的大小(速率)不变、方向时刻改变,不是恒矢量,所以匀速圆周运动是一种变速运动。
向心加速度大小不变、方向始终指向圆心,时刻改变,是变加速(非匀变速)曲线运动(加速度是变化的)。
角速度、周期、转速都恒定不变。
向心力大小恒不变,但方向时刻改变,是变力。
匀速圆周运动中的“匀速”是“匀速率”的意思。
3.周期性由于圆具有中心对称的特点,故物体每转一周,该物体又回到原处,所以物体在某处出现所需的时间应为周期的整数倍,解题时,应注意圆周运动的多解问题。
4.匀速圆周运动的条件:当物体所受的合外力大小恒定、方向始终与速度方向垂直且指向圆心(是变力)时,物体做匀速圆周运动,此时向心力由物体所受合外力提供。
当物体做匀速圆周运动时,合外力就是向心力。
二、描述圆周运动的物理量1.线速度v —瞬时速度(1)意义:描述质点沿圆弧运动的快慢,线速度越大,质点沿圆弧运动越快。
(2)定义:线速度的大小等于质点通过的弧长s 与所用时间t 的比值。
(3)计算式:ωππr rf T r t s v ====22 单位:m/s 。
(4)矢量:方向在圆周各点的切线方向上。
线速度v =ts 中的s 是弧长、不是位移.线速度只不过为区分角速度而在速度前冠以“线”字罢了,因其方向总是沿弧的切线方向而称之为线速度。
2.角速度ω(1)定义:连接质点和圆心的半径(动半径)转过的角度跟所用时间的比值,叫做匀速圆周运动的角速度。
(2)单位:rad/s (弧度每秒)。
(3)计算式:rv f T t ====ππϕω22。
(4)意义:描述质点转过圆心角的快慢。
3.周期T(1)定义:做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
(2)单位:s (秒)。
(3)标量:只有大小。
(4)计算式:f v r T 122===ωππ(5)意义:定量描述匀速圆周运动快慢。
2019高考物理最后冲刺增分小题狂练: 12 含解析
练小题提分快湖南省永州市祁阳一中检测]如图为学员驾驶汽车在水平面上绕已知质量为60 kg的学员在点的转弯半径为5.0 m,B.运动周期之比为:4.运动线速度大小之比为:1.向心加速度大小之比为:5.受到的合力大小之比为:学员和教练员做圆周运动的角速度相等,根据ω,学员和教练员做圆周运动的半径之比为:4练员做圆周运动的线速度之比为:4=rω2,学员和教练员:4,则学员和教练员做圆周运动的向心加速度大小之比为:错误;根据F=ma,学员和教练员做圆周运动的向心加速度大小之比为:4,质量之比为::14,故D正确.半径为1 m的水平圆盘绕过圆心O点的正上方将一个可视为质点的小球以方向恰好与该初速度的方向相同,如图所示,若小球河北省邯郸市曲周一中调研]如图所示,长处有光滑的固定转动轴,另一端固定有一个质量为平面内做圆周运动,小球通过最高点时的速率为,所以小球对杆表现为压力,大小为6 N云南民族大学附中模拟]如图所示,一根细线下端拴一个金属小球放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面现使小球改到一个更高的水平面上做匀速圆周运动,小球在最高点的速度大小为v,其T—v图象如图乙所示,则am在最高点时,绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力,则得:对小球的作用力先是支持力,然后是拉力,故D错误.多选)如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A,与盘间的动摩擦因数的最大静摩擦力不足以提供向心力,则A做离心运动,四川省成都外国语学校模拟]如图,一块足够大的光滑平板放置在水调节其与水平面所成的夹角.的轻细绳,它的一端系住一质量为m的小球P,另一端固定在板上的如图,半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过容器球心O的竖直线重合,转台以一定角速度的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,两小物块的竖直轴转动且相对罐壁静止,两物块和球心的连线与竖直方向的夹角河北省石家庄二中模拟](多选)2017年航展上“俄罗斯勇士”飞行表演队完成了倒飞筋斗的动作.,让小球在竖直面内始终与板相对静止且做匀速为最低点,B、DRm的小球通过轻绳如图所示,当木架AB绕木架小球在水平面内做匀速圆周运动,此时轻绳a竖直伸直,轻绳,小球运动到图示位置时,轻绳的竖直面内做完整的圆周运动,湖南师范大学附属中学模拟]如图放在水平转台上的物体M如图所示的装置可以测量子弹的飞行速度.处安装两个平行的薄圆盘,使轴带动两圆盘以飞行的子弹平行于轴沿一条直线穿过两圆盘,30°,子弹飞行的速度大小可能是下述的=0时,球在最高点的速度大小为v ,F —v 图象如图乙所示.下列说法正确的是.当地的重力加速度大小为R b.小球的质量为aR b时,杆对小球弹力方向向上,则杆对小球弹力大小为2a,下列说法正确的是(点且水平向右的初速度满足2gR若小车能做完整的圆周运动,则在B点轨道对小车的弹力比在点由静止释放,使小车做完整的圆周运动,D正确.飞机飞行时除受到发动机的推力外,还受到重力和机翼的升力,机和机翼升力F N 的合力θ,T =2πR v =2πg tan 若飞行速率v 不变,θ增大,增大,C 项正确.若飞行速率 所示,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态所示是一圆锥摆,增大θ,若保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为左侧是一轮轴,大轮的半径为4rd点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动如图所示,用手握着细绳的一端在水平桌面上做,角速度为ω动过程中细绳始终与小圆相切,在细绳的另外一端系着一个质量为为圆心的大圆在桌面上运动,小球和桌面之间存在摩擦力,以下说手握着细绳做的是匀速圆周运动,所以在细绳另外一端的小球做的也是设大圆的半径为R,由图可知错误;设细绳中的张力为+L如图所示,ABC为竖直平面内的金属半圆环,两点间固定着一根直金属棒,在直金属棒和圆环的,现让半圆环绕竖直对称轴以角速度如果半圆环的角速度变为B .雨滴着地时的速度大小为 r 2-R 2+4h 22hg C .雨伞转动的角速度大小为 1R (r 2-R 2)g hD .雨伞转动的角速度大小为 r -R R g 2h答案:B解析:根据h =12gt 2,解得t =2h g,根据几何关系得s =r 2-R 2,平抛运动的水平位移为s =v 0t ,所以v 0=s t =r 2-R 22hg=g (r 2-R 2)2h ,下落的过程中机械能守恒,所以12m v 20+mgh =12m v 2,联立以上方程解得v =r 2-R 2+4h 22hg ;根据公式v 0=ωR 得ω=v 0R ,联立得ω=1R (r 2-R 2)g 2h ,故B 正确,A 、C 、D 错误.6.[2019·安徽蚌埠二中模拟](多选)如图所示,在水平转台上放置用轻绳相连的质量相同的滑块1和滑块2,转台绕转轴OO ′以角速度ω匀速转动过程中,轻绳始终处于水平状态,两滑块始终相对转台静止,且与转台之间的动摩擦因数相同,滑块1到转轴的距离小于滑块2到转轴的距离.关于滑块1和滑块2受到的摩擦力f 1、f 2与角速度的二次方的关系图线,可能正确的是( )答案:AC解析:两滑块的角速度相等,根据向心力公式F =mrω2,考虑到两滑块质量相同,滑块2的运动半径较大,开始时摩擦力提供向心力,所以角速度增大时,滑块2先达到最大静摩擦力;继续增大角速度,滑块2所受的摩擦力不变,绳子拉力增大,滑块1的摩擦力减小,当滑块1的摩擦力减小到零后,又反向增大,当滑块1摩擦力达到最大值时,再增大角速度,将发生相对滑动,故滑块2的摩擦力先增大达到最大值,然后保持不变,滑块1的摩擦力先增大后减小,再反向增大,故A 、C 正确.7. [2019·河南豫南九校质检](多选)如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲转动,甲r乙=,两圆盘和小物体距O′点为r,A.滑动前m1与1:ω2=:3B.滑动前m1与的向心加速度之比a1:a2=:9C.随转速慢慢增加,先开始滑动解析:甲、乙两圆盘边缘上的各点线速度大小相等,有,则得1:ω2=:31:2=:3,故的向心加速度之比1:a r:ω=:9知,小物体刚要滑动时角速度为=,可知m的临界角速度之比为:,而甲、乙的角速度之比为1:ω2=:3,可知当转速增加时,2先开始滑动,故D正确,C]如图所示,两个可视为质点的相同的木块的细绳连接,木块与转盘间的最大静摩擦力均为各L处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴)B相对于转盘会滑动如图所示,一质量为为轨道最高点,弹簧一端固定于圆心k =mg R ,原长)如图所示,BC的正下方,∠BOC点水平抛出,小球恰好从B于小球与圆弧之间有摩擦,能够使小球从B到C点,小球速度方向偏转角cos60°=12gt若小球恰能通过圆形轨道的最高点,求小球在A若小球既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小球在≤v A≤4 m/s和v A≥5 m/s,则有v第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水.每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上?要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,圆盘的角速度时,第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为。
圆周运动的规律及其应用 经典小练习
圆周运动的规律及其应用 小练习1.如图所示,在粗糙水平木板上放一个物块,使水平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,ab 为水平直径,cd 为竖直直径.在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板始终静止,则( )A .物块始终受到两个力作用B .只有在a 、b 、c 、d 四点,物块受到的合外力才指向圆心C .从a 到b ,物块所受的摩擦力先增大后减小D .从b 到a ,物块处于超重状态【答案】D【解析】在c 、d 两点,物块只受重力和支持力,在其他位置物块受到重力、支持力、静摩擦力三个力作用,故A 错误;物块做匀速圆周运动,合外力提供向心力,所以合外力始终指向圆心,故B 错误;从a 运动到b ,物块的加速度的方向始终指向圆心,水平方向的加速度先减小后反向增大,根据牛顿第二定律可得,物块所受木板的静摩擦力先减小后增大,故C 错误;从b 运动到a ,向心加速度有向上的分量,物块处于超重状态,故D 正确.2. 如图所示是一个时钟,有关时钟的秒针、分针和时针的角速度,下列判断正确的是( )A .秒针和分针角速度大小之比为60∶1B .分针和时针角速度大小之比为60∶1C .时针和秒针角速度大小之比为720∶1D .时针和秒针的角速度大小之比为1∶3 600【答案】A【解析】秒针周期60 s ,分针周期60×60 s ,时针周期12×3 600 s ,故秒针和分针周期之比为1∶60,由ω=2πT 知,角速度之比为60∶1,选项A 正确;分针和时针的周期之比为1∶12,角速度大小之比为12∶1,B 错误;时针和秒针的周期比为720∶1,其角速度大小之比为1∶720,C 、D 错误。
3.如图所示为火车在转弯处时车轮部分的截面示意图,轨道的外轨高于内轨.某转弯处规定行驶的速度为v ,当火车通过此弯道时,下列判断正确的是( )A.若速度大于v,则火车轮缘挤压内轨B.若速度大于v,则火车轮缘挤压外轨C.若速度大于v,则火车所需向心力由外轨轮缘挤压产生D.若速度小于v,则火车所需向心力由内轨轮缘挤压产生【答案】B【解析】当火车以规定的速度转变时,由支持力与重力的合力提供火车转弯所需的向心力;当火车速度大于规定的速度时,火车的支持力与重力的合力不足以提供火车转弯所需的向心力,就会有向外甩的趋势,导致火车轮缘挤压外轨,从而出现外轨对车轮的作用力来弥补向心力的不足,故A、C错误,B正确;当火车速度小于规定的速度时,火车的支持力与重力的合力大于火车转弯所需的向心力,火车有靠近圆心的趋势,导致火车轮缘挤压内轨,从而出现内轨对车轮的作用力来减小支持力与重力的合力,故D错误.4.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个摆球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是图中的()【答案】B【解析】小球做匀速圆周运动,对其受力分析如图所示,则有mg tanθ=mω2L sinθ,整理得:L cosθ=gω2,则两球处于同一高度,故B正确.5. 近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目,如图所示(俯视图)是某台设计的冲关活动中的一个环节.要求挑战者从平台A上跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上而不落入水中.已知平台到转盘盘面的竖直高度为1.25 m,平台边缘到转盘边缘的水平距离为1 m,转盘半径为2 m,以12.5 r/min的转速匀速转动,转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同障碍桩,障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等.若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿AO方向跳离平台,把人视为质点,不计桩的厚度,g 取10 m/s2,则能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度为()A .1.5 m/sB .2 m/sC .2.5 m/sD .3 m/s【答案】C【解析】人起跳后做平抛运动,因此在竖直方向上有:y =12gt 2,由此解得时间t =0.5 s .转盘的角速度为:ω=2πn =512π rad/s ,转盘转过θ=π6,所用时间为:t =θω=0.4 s .要使人能跳过空隙,时间应该小于0.4s ,因此根据水平方向匀速运动有:x =v 0t .解得:v 0=2.5 m/s ,选项C 正确.6.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 ,则下列说法中正确的是( )A .小球通过最高点时的最小速度v min =gR +rB .小球通过最高点时的最小速度v min =gRC .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【答案】C【解析】在最高点,由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于0时,内管对小球产生弹力,大小为mg ,故最小速度为0,A 、B 错;小球在水平线ab 以下管道运动,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,所以外壁对小球一定有作用力,而内壁对小球一定无作用力,C 对、D 错.7.小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于Q 球的质量,悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示.将两球由静止释放.在各自轨迹的最低点( )A .P 球的速度一定大于Q 球的速度B .P 球的动能一定小于Q 球的动能C .P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力D .P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度【答案】C【解析】设绳长为l ,从水平位置到最低点,根据动能定理,mgl =12mv 2①,可得v =2gl .已知l P <l Q ,所以v P <v Q ,A 选项错误;因E k =12mv 2,m P >m Q ,又v P <v Q ,动能大小不能确定,B 选项错误;在最低点,拉力与重力的合力提供向心力,F T -mg =m v 2l ②,联立①②可得F T =3mg ,只与质量有关,因为m P >m Q ,所以F T P >F T Q ,C 选项正确;向心加速度a =v 2l =2g ,与质量和绳长均无关系,D 选项错误.8.如图所示,用一根细绳一端系一个小球,另一端固定,给小球不同的初速度,使小球在水平面内做角速度不同的圆周运动,则下列细绳拉力F 、悬点到轨迹圆心高度h 、向心加速度a 、线速度v 与角速度平方ω2的关系图象正确的是( )【答案】A 【解析】设细绳长度为l ,小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ,细绳拉力为F ,有F sin θ=mω2l sin θ,得F =mω2l ,选项A 正确;mg tan θ=mω2l sin θ,得h =l cos θ=g ω2,选项B 错误;小球的向心加速度a =ω2l sin θ,小球运动的角速度不同时,sin θ不同,选项C 错误;小球的线速度v =ωl sin θ,选项D 错误。
高考物理总复习 第四章 第2讲 圆周运动的规律及其应用
第2讲 圆周运动的规律及其应用1.一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s ,转动周期为2 s ,则( ).A .角速度为0.5 rad/sB .转速为0.5 r/sC .轨迹半径为4πmD .加速度大小为4π m/s 2解析 角速度为ω=2πT =π rad/s,A 错误;转速为n =ω2π=0.5 r/s ,B 正确;半径r =v ω=4π m ,C 正确;向心加速度大小为a n =v 2r=4π m/s 2,D 正确. 答案 BCD2.以v 0的速度水平拋出一物体,当其水平分位移与竖直分位移相等时,下列说法错误的是( )A .即时速度的大小是5v 0B .运动时间是2v 0gC .竖直分速度大小等于水平分速度大小D .运动的位移是22v 2g解析 当其水平分位移与竖直分位移相等时,v 0t =12gt 2,可得运动时间t =2v 0g ,水平分速度v x =v 0,竖直分速度v y =gt =2v 0,合速度v =v 2x +v 2y =5v 0,合位移s =x 2+y 2=22v 2g,对比各选项可知说法错误的是C 选项.答案 C3.如图1所示,绳子的一端固定在O 点,另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动( ).图1A .转速相同时,绳长的容易断B .周期相同时,绳短的容易断C .线速度大小相等时,绳短的容易断D .线速度大小相等时,绳长的容易断解析 绳子的拉力提供向心力,再根据向心力公式分析.设绳子的拉力为F ,则F =mω2r=mv 2/r ,此外,T =1n =2πω,所以,当转速n 相同,即是周期或角速度相同时,绳长r越大,拉力F 越大,绳子越容易断,选项A 正确、B 错误;当线速度v 相同时,绳长r 越小,拉力F 越大,绳子越容易断,选项C 正确、D 错误. 答案 AC4.如图2所示,质量为m 的物块,沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直固定放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v .若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( ).图2A .受到的向心力为mg +m v 2RB .受到的摩擦力为μm v 2RC .受到的摩擦力为μ⎝⎛⎭⎪⎫mg +m v 2R D .受到的合力方向斜向左上方解析 物体在最低点受竖直方向的合力F y ,方向向上,提供向心力,F y =m v 2R ,A 错误;而F y =F N -mg ,得F N =mg +m v 2R ,物体受滑动摩擦力F f =μF N =μ⎝⎛⎭⎪⎫mg +m v 2R ,B 错误、C 正确;F f 水平向左,故物体受到的F f 与F y 的合力,斜向左上方,D 正确. 答案 CD5.如图3是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B 处安装一个压力传感器,其示数N 表示该处所受压力的大小.某滑块从斜面上不同高度h 处由静止下滑,通过B 时,下列表述正确的有( ).图3A .N 小于滑块重力B .N 大于滑块重力C .N 越大表明h 越大D .N 越大表明h 越小解析 设滑块到达B 点时的速度为v ,根据向心力公式得:N -mg =m v 2g,根据机械能守恒定律可得:mgh =12mv 2,解得N =mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2h R ,所以B 、C 正确.答案 BC6.如图4所示,相距l 的两小球A 、B 位于同一高度h (l ,h 均为定值).将A 向B 水平抛出的同时,B 自由下落.A 、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则( )图4A .A 、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度 B .A 、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C .A 、B 不可能运动到最高处相碰D .A 、B 一定能相碰解析 A 、B 两球在第一次落地前竖直方向均做自由落体运动,若在落地时相遇,此时A球水平拋出的初速度v 0=l t ,h =12gt 2,则v 0=lg2h,只要A 的水平初速度大于v 0,A 、B 两球就可在第一次落地前相碰,A 正确;若A 、B 在第一次落地前不能碰撞,则落地反弹后的过程中,由于A 向右的水平速度保持不变,所以当A 的水平位移为l 时,即在t =l v 0时,A 、B 一定相碰,在t =l v 0时,A 、B 可能在最高点,也可能在竖直高度h 中的任何位置,所以B 错误,C 错误、D 正确. 答案 AD7.如图5所示,斜轨道与半径为R 的半圆轨道平滑连接,点A 与半圆轨道最高点C 等高,B 为轨道的最低点.现让小滑块(可视为质点)从A 点开始以速度v 0沿斜面向下运动,不计一切摩擦,关于滑块运动情况的分析,正确的是( ).图5A .若v 0=0,小滑块恰能通过C 点,且离开C 点后做自由落体运动B .若v 0=0,小滑块恰能通过C 点,且离开C 点后做平抛运动C .若v 0=gR ,小滑块恰能到达C 点,且离开C 点后做自由落体运动D .若v 0=gR ,小滑块恰能到达C 点,且离开C 点后做平抛运动解析 小滑块通过C 点的最小速度为v C ,由mg =m v 2CR,得v C =gR ,由机械能守恒定律,若A 点v 0=0,则v C =0,实际上滑块在到达C 点之前就离开轨道做斜上抛运动了,A 、B 错;若v 0=gR ,小滑块通过C 点后将做平抛运动,C 错、D 正确. 答案 D8.如图6所示,长为L 的轻杆一端固定质量为m 的小球,另一端固定在转轴O ,现使小球在竖直平面内做圆周运动,P 为圆周的最高点,若小球通过圆周最低点时的速度大小为92gL ,忽略摩擦阻力和空气阻力,则以下判断正确的是( ).图6A .小球不能到达P 点B .小球到达P 点时的速度大于gLC .小球能到达P 点,且在P 点受到轻杆向上的弹力D .小球能到达P 点,且在P 点受到轻杆向下的弹力解析 要使小球到达P 点,由机械能守恒定律有:12mv 2=mg ·2L ,可知它在圆周最低点必须具有的速度为v >2gL ,而 92gL >2gL ,所以小球能到达P 点;由机械能守恒定律可知小球到达P 点的速度为 12gL ;由于 12gL <gL ,则小球在P 点受到轻杆向上的弹力. 答案 C9.如图7所示,一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为d ,飞镖距圆盘为L ,且对准圆盘上边缘的A 点水平抛出,初速度为v 0,飞镖抛出的同时,圆盘以垂直圆盘过盘心O 的水平轴匀速运动,角速度为ω.若飞镖恰好击中A 点,则下列关系正确的是( ).图7A .dv 20=L 2gB .ωL =π(1+2n )v 0,(n =0,1,2,3,…)C .v 0=ωd2D .dω2=g π2(1+2n )2,(n =0,1,2,3,…)解析 依题意飞镖做平抛运动的同时,圆盘上A 点做匀速圆周运动,恰好击中A 点,说明A 正好在最低点被击中,则A 点转动的时间t =2n +1πω,平抛的时间t =Lv 0,则有L v 0=2n +1πω,B 正确、C 错误;平抛的竖直位移为d ,则d =12gt 2,联立有dω2=12g π2(2n +1)2,A 、D 错误. 答案 B10.如图8所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲转动无滑动.甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r 甲∶r 乙=3∶1,两圆盘和小物体m 1、m 2之间的动摩擦因数相同,m 1距O 点为2r ,m 2距O ′点为r ,当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时( ).图8A .滑动前m 1与m 2的角速度之比ω1∶ω2=3∶1B .滑动前m 1与m 2的向心加速度之比a 1∶a 2=1∶3C .随转速慢慢增加,m 1先开始滑动D .随转速慢慢增加,m 2先开始滑动解析 由题意可知,线速度v 甲=v 乙,又r 甲∶r 乙=3∶1,则ω甲∶ω乙=1∶3,m 1、m 2随甲、乙运动ω1=ω甲,ω2=ω乙,则ω1∶ω2=1∶3,故A 错;由a =rω2得a 1=2rω2甲=2rω21,a 2=rω2乙=rω22,a 1∶a 2=2ω21∶ω22=2∶9,故B 错;m 1、m 2所受向心力由摩擦力提供,则a 1=f 1m 1,a 2=f 2m 2,f 1max =μm 1g ,f 2max =μm 2g ,a 1≤μg ,a 2≤μg ,又a 1∶a 2=2∶9,故m 2先滑动,选D. 答案 D11. 如图9所示,一小球自平台上水平抛出,恰好无碰撞地落在邻近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h =0.8 m ,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少?图9解析(1)由题意知,小球落到斜面上沿斜面下滑,并未弹起,说明此时小球的速度方向与斜面平行,如图所示,所以v y=v0tan 53°,又v2y=2gh,代入数据得v y=4 m/s,v0=3 m/s.(2)设小球离开平台到达斜面顶端所需时间为t1,由v y=gt1得t1=0.4 s,则x=v0t1=3×0.4 m=1.2 m答案:(1)3 m/s (2)1.2 m12.如图10所示,一个质量为0.6 kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失).已知圆弧的半径R=0.3 m,θ=60°,小球到达A点时的速度v A=4 m/s.(取g=10 m/s2)求:图10(1)小球做平抛运动的初速度v0;(2)P点与A点的水平距离和竖直高度;(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力.解析(1)小球到A 点的速度如图所示,小球做平抛运动的初速度v 0等于v A 的水平分速度. 由图可知v 0=v x =v A cos θ=4×cos 60°=2 m/s.(2)由图可知,小球运动至A 点时竖直方向的分速度为v y =v A sin θ=4×sin 60°=2 3 m/s ,设P 点与A 点的水平距离为x ,竖直高度为h ,则v y =gt ,v 2y =2gh ,x =v 0t ,联立以上几式解得x ≈0.69 m,h =0.6 m .(3)取A 点为重力势能的零点,由机械能守恒定律得12mv 2A =12mv 2C +mg (R +R cos θ), 代入数据得v C =7 m/s设小球到达圆弧最高点C 时,轨道对它的弹力为F N ,由圆周运动向心力公式得F N +mg =m v 2CR, 代入数据得F N =8 N ,由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力大小F N ′=F N =8 N ,方向竖直向上. 答案 (1)2 m/s (2)0.69 m 0.6 m (3)8 N 方向竖直向上。
2019高考物理二轮练习试题圆周运动及其应用课后限时功课
2019 高考物理二轮练习试题- 圆周运动及其应用课后限时功课1、以以下图为一绕O轴匀速运动的偏爱轮,轮上各点的()A、线速度大小均不相等B、向心加快度与到转动轴O的距离成正比C、角速度不一样D、向心加快度同样a=ω2r ,可知B正确、【分析】绕同一转轴转动的各点,角速度同样,由【答案】B2、(2017 届·威海检测 ) 以以下图,两个内壁圆滑,半径不一样的半圆轨道固定于地面,一个小球先后从与球心在同一水平高度的A、 B 两点由静止开始下滑,经过最低点时()A、小球对两轨道的压力同样B、小球对两轨道的压力不一样C、小球的速度大小相等D、小球的向心加快度不相等122gr,在最低点:v2v2【分析】小球滑到最低点:mgr=2mv, v=F- mg= m r, a=r,解得: F=3mg, a=2g,与半径没关、应选项 A 正确、【答案】A3、(2017 届·南京测试 ) 以以下图,质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质量为m的小球,今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,且角速度为ω,那么杆的上端遇到球对其作用力的大小为()A、ω2Rm242B、m g+ωRD、条件不足,不可以确立【分析】对小球进行受力分析,球受重力和杆对球的作用力,合力供给向心力,由题意知,小球所受合力在水平方向,合力大小为 mω2R,即重力和杆对球的作用力的合力在水平方向,大小为 mω2R,依据力的合成得 F= m g2+ω4R2.【答案】B4、(2017 届·常州模拟 ) 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,以以下图,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,当小球运动到图示地点时,绳b被烧断的同时木架停止转动,那么以下说法不正确的选项是()A、小球仍在水平面内做匀速圆周运动B、在绳被烧断瞬时, a 绳中张力忽然增大C、假设角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摇动D、假设角速度ω较大,小球可在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动【分析】绳 b 烧断前,竖直方向合力为零,即F a= mg,烧断 b 后,因惯性,要在竖直v2面内做圆周运动,且F a′- mg= m l,因此 F a′>F a,A错,B对、当ω足够小时,小球不可以摆过 AB所在高度,C对、当ω足够大时,小球在竖直面内能经过AB上方最高点,从而做圆周运动, D 对、【答案】A5. 〔 2017 届·泰安测试〕以以下图,两个啮合齿轮,小齿轮半径为10 cm, 大齿轮半径为20cm,大齿轮中 C 点离圆心O2的距离为10 cm,A、B 分别为两个齿轮边沿上的点,那么A、 B、C三点的〔〕A. 线速度之比为1∶ 1∶ 1B. 角速度之比为1∶ 1∶ 1C. 向心加快度之比为4∶2∶ 1D. 转动周期之比为2∶ 1∶1【分析】由题意知 R B=2R A=2R C,而 v A=v B, ωA R A=ωB R B, ωA∶ ωB=R B∶ R A=2∶ 1, 又有ωB=ωC, 由 v=ω · R, 知 v B=2v C, 故 A、 B、 C 三点线速度之比为 2∶ 2∶ 1,角速度之比为 2∶ 1∶1,因2 2 22【答案】 C【二】非选择题( 共 35 分)6、(10 分) 飞机在做俯冲拉起运动时,可以看做是圆周运动、以以下图,假设在最低点附近做半径为R=180 m的圆周运动,翱翔员的质量为m=70 kg 度为 v=360 km/h,试计算一下翱翔员对座位的压力是多大?,飞机经过最低点( g取 10 m/s 2)P 点时的速【分析】翱翔员在最低点受重力和座位的支持力,向心力由此二力的合力供给,因此v2N- mg= m R,得2v1002代入数据得 N=70×10 N+70×180N=4 588.9 N.依据牛顿第三定律可知,翱翔员对座位的压力也为 4 588.9 N.【答案】 4 588.9 N7、 (2017缘离地面的高度届·茂名测试h=1.8 m)(12分)某同学在雨天撑一把半径为R=0.8 m的雨伞,雨伞边,以以下图,当人以ω=2πrad/s转动雨伞时,发现雨滴做离心运动,最后落到地面,求落到地面的雨滴构成的圆的半径是多少?落到地面时雨滴的速度是多大? ( g取 10m/s 2)【分析】雨滴走开雨伞时速度的大小v=ω R=2π ×0.8 m/s=πm/s,方向沿切线方向、雨滴走开雨伞后做平抛运动,运动时间t =2h2×s = 0.6 s. g=10雨滴落地时的水平位移s= vt =π ×0.6 m=πm.那么雨滴在地面上所围圆的半径为r ,有r =R2+ s2=0.8 2+ (0.96 π ) 2m= 3.12 m.雨滴落地时竖直方向速度的大小v y= gt =10×0.6 m/s=6 m/s,因此落地速度v′=v2+ v y2=62+π)2m/s=7.8 m/s.【答案】 3.12 m 7.8 m/s8、(2017 届·台州检测 )(13 分 ) 以以下图,把一个质量为m=1 kg的物体经过两根等长的细绳与竖直杆上的A、 B 两个固定点相连接,绳a、 b 长都是1 m, AB长度是 1.6 m,直杆和球旋转的角速度等于多少时, b 绳上才有张力?【分析】抓住临界条件:当 b 绳恰巧挺直还无张力时的角速度为球旋转的最小角速度,以以下图、a、 b 绳长均为1 m,即1Am= Bm=1 m, AO=2 AB =0.8 m.AO在△ AOm中,cosθ=Am=1=,sin θ= 0.6 ,θ= 37° .小球做圆周运动的轨道半径r = Om= Am·sinθ=1×0.6 m=0.6 m.b 绳被拉直但无张力时,小球所受的重力 mg与 a 绳拉力 T a的合力 F 为向心力,其受力分析以以下图,由图可知小球的向心力为F= mg tanθ.依据牛顿第二定律得F= mg tanθ= mr· ω2.解得直杆和球的角速度为g tanθ10× tan37°ω =r=rad/s= 3.5 rad/s.时, b 中才有张力、当直杆和球的角速度ω >3.5 rad/s【答案】ω >3.5 rad/s. 精选资料。
2019高考物理二轮复习小题狂做专练一匀变速直线运动规律的应用
1 匀变速直线运动规律的应用1.【浙江省2018普通高校招生考试】汽车以10m/s 的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m 处的斑马线上有行人,于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反应时间为0.5s 。
汽车运动的v-t 图如图所示,则汽车的加速度大小为( )A .B .C .D .2.【湖北省三校2018-2019学年大联考】汽车以20m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5m/s 2,则自 驾驶员急踩刹车开始6s 内和汽车运动的最后 2s 内汽车的位移之比为( ) A .1:1 B .2:1 C .3:1 D .4:13.【山东省济宁市2018-2019调研考试】从地面以大小为v 1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t 皮球落回地面,落地时皮球速度的大小为v 2。
已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g 。
根据你的判断,t 的合理表达式最可能是( )A .B .C .D .4.【甘肃省敦煌中学2019届物理试题】石块A 自塔顶自由落下高度为m 时,石块B 自离塔顶n 处(在塔的下方)自由下落,两石块同时落地,则塔高为( )A .m+nB .C .D .5.【江苏省姜堰中学2018学年高考模拟】小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3和4所示。
已知连续两次闪光的时间间隔均为T ,每块砖的厚度为d 。
由此可知小球( )A .下落过程中的加速度大小约为B .经过位置3时的瞬时速度大小约为C .经过位置4时的瞬时速度大小约为一、单选题D.从位置1到4过程中的平均速度大小约为二、多选题6.【北京市第八中学2017-2018学年期中考试试题】将一物体以的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,取.则前内物体的()A.路程为 B.位移大小为,方向向上C.速度改变量的大小为 D.平均速度大小为7.【江苏省南京市2018-2019学年高考模拟】汽车从静止启动做匀加速直线运动,加速度大小恒为2 m/s2,在加速运动时间内,下列说法正确的是()A.每1 s速度增加2 m/sB.第3 s末速度与第4 s末速度之比为3∶4C.第2 s内和第3 s内的位移之比为2∶3D.第3 s内的位移与第2 s内的位移之差为5 m8.【湖南省长沙市第一中学2018-2019学年高考模拟】如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球 a、b、c,离桌面高度分别 h1:h2:h3=3:2:1.若先后顺次释放 a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.三者到达桌面时的速度之比是B.三者运动的平均速度之比是C.b 与 a 开始下落的时间差小于 c 与 b 开始下落的时间差D.b 与 a 开始下落的时间差大于 c 与 b 开始下落的时间差三、解答题9.【湖北省鄂东南三校2018-2019学年大联考】广东台风“山竹”的出现引起多地的暴风雨,严重影响道路交通安全。
高中物理-专题练习-高考专题复习圆周运动.docx
第二轮复习专题——物体的运动圆周运动1.物体做匀速圆周运动的条件:匀速圆周运动的运动条件:做匀速圆周运动的物体所受合外力大小不变,方向总是和速度方向垂直并指向圆心。
2.描述圆周运动的运动学物理量(1)圆周运动的运动学物理量有线速度v、角速度ω、周期T、转速n、向心加速度a 等。
它们之间的关系大多是用半径 r 联系在一起的。
如:v r 2 r,Ta v2 2 r 4 2 r。
要注意转速 n 的单位为 r/min ,它与周期的关系为T60。
r T 2n( 2)向心加速度的表达式中,对匀速圆周运动和非匀速圆周运动均适用的公式有:a v22r v,公式中的线速度 v 和角速度ω均为瞬时值。
只适用于匀速圆周运动r的公式有:4 2 r,因为周期 T 和转速 n 没有瞬时值。
a2T例题 1.在图3-1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 点的线速度大小相等B. a 点与 b 点的角速度大小相等C. a 点与 c 点的线速度大小相等D. a 点与 d 点的向心加速度大小相等cb a2r rr 4rd图 3-1解析:本题的关键是要确定出a、b、c、d 四点之间的等量关系。
因为a、c 两点在同一皮带上,所以它们的线速度v 相等;而 c、b、 d 三点是同轴转动,所以它们的角速度ω 相等。
所以选项 C 正确,选项A、B 错误。
设 C 点的线速度大小为v,角速度为ω,根据公式 v=ωr和 a=v 2/r 可分析出: A 点的向心加速度大小为 a A v 2;D 点的向心加速度大小为:a D2 4r(2r )2v2。
所以选r r r项 D 正确。
选项CD 正确。
说明:在分析传动装置的各物理量时,要抓住等量和不等量之间的关系。
圆周运动的规律及其应用练案
圆周运动的规律及其应用一、考纲要求1、匀速圆周运动、角速度、线速度---------Ⅰ2、向心加速度 ---------Ⅱ3、匀速圆周运动的向心力------Ⅱ二、回归课本、梳理深化完成资料书57页基本知识填空、思维深化和基础自测题思维深化1:判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.(1)匀速圆周运动是速度不变的曲线运动.()(2)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比.()(3)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比.()(4)比较物体沿圆周运动的快慢看线速度,比较物体绕圆心转动的快慢看周期、角速度.()思维深化2:判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.(1)随圆盘一起匀速转动的物块受重力、支持力和向心力的作用.()(2)做圆周运动的物体所受合外力突然消失,物体将沿圆周切线方向做匀速直线运动.()(3)摩托车转弯时,如果超过一定速度,摩托车将发生滑动,这是因为摩托车受到沿半径方向向外的离心力作用.()基础自测1.(多选)下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是().A.线速度不变B.角速度不变C.加速度为零D.周期不变2.(多选)质点做匀速圆周运动,则().A.在任何相等的时间里,质点的位移都相同B.在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等C.在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等D.在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相同3.(单选)下列关于离心现象的说法正确的是().A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将沿切线做直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将做曲线运动4.(单选)汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长,某国产轿车的车轮半径约为30 cm,当该型号轿车在高速公路上行驶时,驾驶员面前的速率计的指针指在“120 km/h”上,可估算出该车车轮的转速约为().A.1 000 r/s B.1 000 r/minC.1 000 r/h D.2 000 r/s5.(单选)甲、乙两质点均做匀速圆周运动,甲的质量与运动半径分别是乙的一半,当甲转动80转时,乙正好转过60转,则甲与乙所受的向心力大小之比为().A.1∶4B.4∶1 C.4∶9D.9∶4三、典例分析、考点突破考点一描述圆周运动的各物理量间的关系【典例1】如图所示为皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径是4r,小轮的半径是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.a点和b点的线速度大小相等B.a点和b点的角速度大小相等C.a点和c点的线速度大小相等D.a点和d点的向心加速度大小相等反思总结常见的三种传动方式及特点1.皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小2.摩擦传动:如图甲所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小3.同轴传动:如上图乙所示,两轮固定在一起绕同一转轴转动,两轮转动的角速度大小考点二匀速圆周运动中的动力学问题【典例2】质量为1kg的物体在粗糙的水平圆盘上随盘一起转动,物体与盘的圆心间的距离为L=0.5m,当盘的角速度为ω=3rad/s时绳子恰好没有拉力,g取10m/s2求:①、物体和盘间的动摩擦因素μ②、随盘的加速转动,某时刻绳的拉力为13N,则此时盘的角速度为多大反思总结1:匀速圆周运动问题的解题步骤与思路反思总结2:两个具体的问题1.受力分析向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力.2.合外力的方向分析的确定(以火车转弯为例)对于匀速圆周运动而言,分析物体的受力情况后,合力的方向由力无法得出,可以由运动来确定合力的方向,合力的方向指向。
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9 圆周运动规律的应用1.【安徽省皖中名校联盟2019届高三10月联考物理试题】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,则下列叙述错误的是( )A .a 点与d 点的线速度大小之比为1:2B .a 点与b 点的角速度大小相等C .a 点与c 点的线速度大小相等D .a 点与d 点的向心加速度大小之比为1:12.【浙江省嘉兴市2019届高三普通高校招生选考科目教学测试物理试题】如图所示,餐桌上的水平玻璃转盘匀速转动时,其上的物品相对于转盘静止,则( )A .物品所受摩擦力与其运动方向相反B .越靠近圆心的物品摩擦力越小C .越靠近圆心的物品角速度越小D .越靠近圆心的物品加速度越小3.【甘肃省临夏中学2017-2018学年高考模拟】如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A 和小球B 紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是( )A .A 球的线速度必定小于B 球的线速度 B .A 球的角速度必定大于B 球的角速度一、单选题C .A 球运动的周期必定大于B 球的周期D .A 球对筒壁的压力必定大于B 球对筒壁的压力4.【安徽省2019届高三10月份联考物理】如图所示,质量为m 的小球(可看作质点)在竖直放置的半径为R 的固定光滑圆环轨道内运动,若小球通过最高点时的速率为v 0= ,下列说法中正确的是( )A .小球在最高点时只受到重力作用B .小球绕圆环一周的时间等于C .小球在最高点对圆环的压力大小为2mgD .小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值5.【甘肃省师范大学附属中学2018-2019学年高三上学期期中考试】假设人类登上火星后,在火星上进行了如下实验:在固定的半径为r 的竖直光滑圆轨道内部,一小球恰好能做完整的圆周运动,小球在最高点的速度大小为v ,如图所示。
若已知火星的半径为R ,引力常量为G ,则火星的质量为( )A .B .C .D .6.【江西省红色七校2019届高三第一次联考物理试题】如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a 和b ,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C 和D 上,质量为m a 的a 球置于地面上,质量为m b 的b 球从水平位置静止释放。
当b 球摆过的角度为90°时,a 球对地面压力刚好为零,下列结论正确的是( )A .B .C .若只将细杆D 水平向左移动少许,则当b 球摆过的角度为小于90°的某值时,a 球对地面的压力刚好为零 D .若只将细杆D 水平向左移动少许,则当b 球摆过的角度仍为90°时,a 球对地面的压力刚好为零二、多选题7.【甘肃省武威第一中学2019届高三10月月考物理试题】质量为m 的物体沿着半径为r 的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为υ,如图所示,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时的( )A .向心加速度为B .向心力为m (g+)C .对球壳的压力为D .受到的摩擦力为μm (g+)8.【辽宁省大连市2017-2018学年高考模拟】如图所示,一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥形筒固定不动,有两个质量相等的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则以下说法中正确的是( )A .A 球的线速度必定大于B 球的线速度 B .A 球的角速度必定小于B 球的角速度C .A 球的运动周期必定小于B 球的运动周期D .A 球对筒壁的压力等于B 球对筒壁的压力9.【河北省邢台市2017-2018学年高考模拟】如图所示,半径 的飞轮绕中心轴 转动,轴与飞轮平面垂直。
现在飞轮的边缘打进 一个质量 的螺丝钉 视为质点 ,让飞轮以 的转速做匀速圆周运动。
取求螺丝钉P 所需的向心力大小F ;三、解答题若不转动飞轮,至少要用1250N的力才能把螺丝钉P拔出,求为使螺丝钉P不被甩出,飞轮转动时的最大角速度。
10.【山西省吕梁市2017-2018高考调研】如图所示,竖直平面内的一半径R=0.50m的光滑圆弧槽BCD,B点与圆心O等高,一水平面与圆弧槽相接于D点。
质量m=0.10kg的小球从B点正上方H=0.95m高处的A点自由下落,由B点进入圆弧槽轨道,从D点飞出后落在水平面上的Q点,DQ间的距离s=2.4m,球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=0.80m,取g=10m/s2,不计空气阻力,求:(1)小球经过C点时轨道对它的支持力大小N;(2)小球经过最高点P的速度大小v P;(3)D点与圆心O的高度差h OD。
答案与解析一、单选题1.【解析】a、c两点靠传送带传动,线速度大小相等,d、c两点共轴转动,角速度相等,根据v=rω知,d的线速度等于c的线速度的2倍,所以d的线速度等于a的线速度的2倍,故A正确; b、c两点的角速度相等,a、c 两点的线速度相等,根据v=rω知,因为a、c的半径不等,则a、c的角速度不等,所以a、b两点的角速度不等。
故B错误,C正确。
因v d=2v a,根据a=v2/r知,a、d的加速度之比为1:1,故D正确。
此题选择不正确的选项,故选B。
【答案】B2.【解析】A项:由于物品有向外甩的趋势,所以物品所受的摩擦力指向圆心提供向心力,故A错误;B项:由摩擦力提供向心力可知,,由物品的质量大小不知道,所以无关确定摩擦力大小,故B错误; C 项:同一转轴转动的物体角速度相同,故C错误; D项:由公式可知,越靠近圆心的物品加速度越小,故D正确。
【答案】D3.【解析】小球受重力和支持力,靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力,受力分析如图:D、两球所受的重力大小相等,支持力方向相同,根据力的合成,知两支持力大小、合力大小相等,故D错误.A、根据,合力、质量相等,得r越大线速度大,所以球A的线速度大于球B的线速度,故A错误.合B、F合=mω2r合力、质量相等,r越大角速度越小,A球的角速度小于B球的角速度。
故B错误.,合力、质量相等,r越大,周期越大,A周期大于B周期。
故C正确。
故选C。
C、合【答案】C4.【解析】AC. 根据牛顿第二定律有:mg+N=,解得N=mg.故小球在最高点受到圆环的压力,压力大小为mg,故A错误,C错误; B. 小球做的运动不是匀速圆周运动,绕圆环一周的时间不等于。
故B错误;D.小球在运动的过程中机械能守恒,在某一运动的过程中小球的重力势能减小多少,则经过关于圆心对称的位置重力势能就增加多少。
所以小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值。
故D正确。
故选:D。
【答案】D5.【解析】设小球的质量为m ,火星的质量为M ,因小球在最高点恰好完成圆周运动,设最高点时小球速度为v ,由牛顿第二定律得:,解得:,对于任一月球表面的物体 ,万有引力等于其重力,即:,则有:,故选C 。
【答案】C6.【解析】由于b 球摆动过程中机械能守恒,则有:m b gl=m b v 2,当b 球摆过的角度为90°时,根据牛顿运动定律和向心力公式得:T-m b g=m b;联立解得:T=3m b g ;据题a 球对地面压力刚好为零,说明此时绳子张力为:T=m a g ,解得:m a :m b =3:1,故A 正确,B 错误。
由上述求解过程可以看出 T=3m b g ,细绳的拉力T 与球到悬点的距离无关,只要b 球摆到最低点,细绳的拉力都是3m b g ,a 球对地面的压力刚好为零。
a 球不会被拉离地面。
故C 错误,D 正确。
故选AD 。
【答案】AD7.【解析】物体滑到半球形金属球壳最低点时,速度大小为v ,半径为R ,向心加速度为a n =,故A 正确。
根据牛顿第二定律得知,物体在最低点时的向心力F n =ma n =m,故B 错误。
根据牛顿第二定律得N-mg=m,得到金属球壳对小球的支持力N=m (g+),由牛顿第三定律可知,小球对金属球壳的压力大小N′=m(g+),故C 错误。
物体在最低点时,受到的摩擦力为f=μN=μm (g+),故D 正确。
故选AD 。
【答案】AD8.【解析】对小球受力分析,小球受到重力和支持力,它们的合力提供向心力,如图根据牛顿第二定律,有:F=mgtan θ=m;解得 。
由于A 球的转动半径较大,A 线速度较大,故A 正确;根据可知,A 球的转动半径较大,则A 的角速度较小。
故B 正确。
周期,因为A的半径较大,则周期较大。
故C 错误。
由上分析可知,筒对小球的支持力N=,与轨道半径无关,则由牛顿第三定律得知,小球对筒的压力也与半径无关,即有球A 对筒壁的压力等于球B 对筒壁的压力。
故D 错误。
故选AB 。
【答案】AB二、多选题三、解答题9.【解析】由向心力公式有:又解得:由题可知,当螺丝钉P所需要的向心力大于就会被甩出,由向心力公式有:代入数据解得:10.【解析】(1)设经过C点速度为,由机械能守恒有由牛顿第二定律有代入数据解得(2)P点时速度为,P到Q做平抛运动有代入数据解得(3)由机械能守恒定律有代入数据解得。