圆周运动经典题型
高中物理必修二圆周运动经典大题例题
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(每日一练)高中物理必修二圆周运动经典大题例题单选题1、以A、B为轴的圆盘,A以线速度v转动,并带动B转动,A、B之间没有相对滑动则()A.A、B转动方向相同,周期不同B.A、B转动方向不同,周期不同C.A、B转动方向相同,周期相同D.A、B转动方向不同,周期相同答案:A解析:两轮接触位置没有相对滑动,所以两轮边缘线速度相同,根据题意可知,转动方向相同,均为逆时针;根据周期公式T=2πr v可知,线速度大小相同,而半径不同,所以周期不同,BCD错误,A正确。
故选A。
2、如图所示为大小不同的两个转轮,两转轮边缘接触,且接触点无打滑现象。
A点位于大转轮内,B点位于小转轮边缘,两点到各自圆心的距离相等。
当两轮转动时,关于A、B两点周期、线速度及角速度等物理量的关系正确的是()A.T A>T B,v A<v BB.T A=T B,v A<v BC.ωA>ωB,v A<v BD.ωA<ωB,v A=v B答案:A解析:因为轮边缘无打滑,则两轮边缘的线速度相同,设大轮边缘有一点C,则有v B=v C由v=ωR而R C>R B所以ωC<ωB又由ω=2πT则T C>T B点A与点C同轴,则有ωA=ωC,T A=T C所以T A>T B,ωA<ωB又由R A<R C,ωA=ωC由v=ωR则v A<v C所以v A<v B故A正确,BCD错误;故选A。
3、2022年的北京冬奥会,任子威获得短道速滑1000米项目的金牌,如图是他比赛中正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他()A.所受的合力为零,做匀速运动B.所受的合力恒定,做匀加速运动C.所受的合力变化,做变加速运动D.所受的合力恒定,做变加速运动答案:C解析:根据题意可知,运动员做匀速圆周运动。
合力大小不变,但方向改变,合力变化,做变加速运动。
故选项C正确。
4、如图将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上,围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆圈。
圆周运动题型总汇 超全
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圆周运动练习题1.下列关于圆周运动的说法正确的是A.做匀速圆周运动的物体,所受的合外力一定指向圆心B.做匀速圆周运动的物体,其加速度可能不指向圆心C.作圆周运动的物体,其加速度不一定指向圆心D.作圆周运动的物体,所受合外力一定与其速度方向垂直2.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是A.匀速圆周运动就是匀速运动B.匀速圆周运动是匀加速运动C.匀速圆周运动是一种变加速运动D.匀速圆周运动的物体处于平衡状态3.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消失时,它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时,它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时,它将做曲线运动4.下列关于向心力的说法中,正确的是A.做匀速圆周运动的质点会产生一个向心力B.做匀速圆周运动的质点所受各力中包括一个向心力C.做匀速圆周运动的质点所受各力的合力是向心力D.做匀速圆周运动的质点所受的向心力大小是恒定不变的5.关于物体做圆周运动的说法正确的是A.匀速圆周运动是匀速运动B.物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动C.向心加速度越大,物体的角速度变化越快D.匀速圆周运动中向心加速度是一恒量6.关于向心力的说法正确的是A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B.做匀速圆周运动的物体受到的向心力即为物体受到的合力C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力7.下列说法正确的是A.因为物体做圆周运动,所以才产生向心力B.因为物体有向心力存在,所以才迫使物体不断改变运动速度方向而做圆周运动C.因为向心力的方向与线速度方向垂直,所以向心力对做圆周运动的物体不做功D.向心力是圆周运动物体所受的合外力8.小球m用细线通过光滑水平板上的光滑小孔与砝码M相连,且正在做匀速圆周运动。
圆周运动典型基础练习题大全
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1.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1 :2,转动半径之比为1 :2,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为()A. 1 :4B. 2 :3C. 4 :9D. 9 :162.如图所示,有一质量为M的大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在。
点,有"‘夕'两个质量为m的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。
两小厂―-弋环同时滑到大环底部时,速度都为v,则此时大环对轻杆的拉力大小为()(,1A. (2m+2M)gB. Mg一2mv2/R \/C. 2m(g+v2/R)+MgD. 2m(v2/R-g)+Mg 13.下列各种运动中,属于匀变速运动的有()A.匀速直线运动B.匀速圆周运动C.平抛运动D.竖直上抛运动4.关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是()A.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力D.向心力的效果是改变质点的线速度大小5. 一物体在水平面内沿半径R = 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v = 0.2m/s ,那么,它的向心加速度为m/s2 ,它的周期为s。
6.在一段半径为R = 15m的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的u = 0.70倍,则汽车拐弯时的最大速度是______ m/s7.在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L ,绳子转动过程中与竖直一可—方向的夹角为0,试求小球做圆周运动的周期。
:"\8如图所示,质量m = 1 kg的小球用细线拴住,线长l=0.5 m,细线所受拉力达到F =18 N时就会被拉断。
当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断。
若此时小球距水平地面的高度h = 5 m,重力加速度g =10 m/s2,求小球落小地处到地面上P 点的距离?求落地速度? S点在悬点的正下方)20.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m 的小球A 、B 以不同速率进入管内,A 通过最高点C 时,对管壁上部的压力为3mg, B 通过最高点C 时,对管壁下部的压力为0. 75mg.求A 、B 两球落地点间的距离.21、如图所示,将一质量为m 的摆球用长为L 的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内 做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆。
圆周运动经典练习(有答案详解)
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《圆周运动》练习题(一)1. A. 线速度不变2. A 和B A. 球A B. 球A C. 球A D. 球A3. 演,如图5A. B. C. D.4.A. B. C. D.5.如图1个质量为应为( )6.(M>m 连在一起。
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 D. 木块A9. 如图5所示,质量为m 的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。
圆半径为R ,小球经过A. B.C. D.10. 一辆质量为4t 车对桥面压力的0.0511.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AB14. 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。
)(1(21.解析:2. 解析:图4B 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。
3. 解析:甲、乙两人做圆周运动的角速度相同,向心力大小都是弹簧的弹力,则有乙乙甲甲r M r M 22ωω=即乙乙甲甲r M r M =且m r r 9.0=+乙甲,kg M 80=甲,kg M 40=乙解得m r 3.0=甲,m r 6.0=乙由于甲甲r M F 2ω=所以)/(62.03.0802.9s rad r M F =⨯==甲甲ω而r v ω=,r 不同,v 不同。
(完整版)圆周运动典型例题及答案详解
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vA∶vB∶vC=2∶1∶1.
根据向心加速度公式a=ω2R,所以A、B、C三轮边缘向心加速度之比
=8∶4∶2=4∶2∶1.
【例2】【分析】由于木块随圆盘一起作匀速圆周运动,时刻存在着一个沿半径指向圆心的向心加速度,因此,它必然会受到一个沿半径指向中心、产生向心加速度的力——向心力.
【例8】用长L1=4m和长为L2=3m的两根细线,拴一质量m=2kg的小球A,L1和L2的另两端点分别系在一竖直杆的O1,O2处,已知O1O2=5m如下图(g=10m·s-2)
(1)当竖直杆以的角速度ω匀速转动时,O2A线刚好伸直且不受拉力.求此时角速度ω1.
(2)当O1A线所受力为100N时,求此时的角速度ω2.
D.当转台转速继续增加时,A比B先滑动
【例4】如图,光滑的水平桌面上钉有两枚铁钉A、B,相距L,另一端拴住一个质量为500g的小球.小球的初始位置在AB连线上A的一侧.把细线拉直,给小球以2m/s的垂直细线方向的水平速度,使它做圆周运动.由于钉子B的存在,使细线逐步缠在A、B上.
“匀速圆周运动”的典型例题
【例1】如图所示的传动装置中,A、B两轮同轴转动.A、B、C三轮的半径大小的关系是RA=RC=2RB.当皮带不打滑时,三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为多少?
【例2】一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动.在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动(见图),那么
【例6】杂技节目中的“水流星”表演,用一根绳子两端各拴一个盛水的杯子,演员抡起杯子在竖直面上做圆周运动,在最高点杯口朝下,但水不会流下,如下图所示,这是为什么?
【例7】如下图所示,自行车和人的总质量为M,在一水平地面运动.若自行车以速度v转过半径为R的弯道.(1)求自行车的倾角应多大?(2)自行车所受的地面的摩擦力多大?
高中物理圆周运动经典练习题
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圆周运动练习题一、单项选择题1、 如图2A-1所示,A 、B 是两个摩擦传动的靠背轮,A 是主动轮,B 是从动轮,它们的半径R A =2R B , a 和b 两点在轮的边缘,c 和d 在各轮半径的中点,下列判断正确的有( )A Va = 2 V bB ωb = 2ωaC V c = VaD ωb = ωc2、 如图2A-2所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,则物体所需向心力由下列哪个力提供A .重力B .弹力C .静摩擦力D .滑动摩擦力 3、 如图2A-5所示,一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动,那么( )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 、因为木块与圆盘一起做匀速转动,所以它们之间没有摩 擦力D 、因为摩擦力总是阻碍物体运动的,所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反 4、 关于离心现象下列说法正确( )A 做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切外力都突然消失时,它将做背离圆心的运动;B 当物体所受的指向圆心的合力大于向心力时产生离心现象;C 做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切外力都突然消失时,它将沿切线做直线运动;D.做匀速直线运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动。
5.下列关于圆周运动的说法正确的是(A .做匀速圆周运动的物体,所受的合外力一定指向圆心B .做匀速圆周运动的物体,其加速度可能不指向圆心C .作圆周运动的物体,其加速度不一定指向圆心D .作圆周运动的物体,所受合外力一定与其速度方向垂直6.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A .匀速圆周运动就是匀速运动B .匀速圆周运动是匀加速运动C .匀速圆周运动是一种变加速运动D .匀速圆周运动的物体处于平衡状态 图 1 图2A-1 图2A-2 图5 图2A-57.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消失时,它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时,它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时,它将做曲线运动8.关于物体做圆周运动的说法正确的是( )A.匀速圆周运动是匀速运动B.物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动C.向心加速度越大,物体的角速度变化越快D.匀速圆周运动中向心加速度是一恒量9.下列说法正确的是( )A.因为物体做圆周运动,所以才产生向心力B.因为物体有向心力存在,所以才迫使物体不断改变运动速度方向而做圆周运动C.因为向心力的方向与线速度方向垂直,所以向心力对做圆周运动的物体不做功D.向心力是圆周运动物体所受的合外力10.物体质量m,在水平面内做匀速圆周运动,半径R,线速度V,向心力F,在增大垂直于线速度的力F量值后,物体的轨道( )A.将向圆周内偏移B.将向圆周外偏移C.线速度增大,保持原来的运动轨道D.线速度减小,保持原来的运动轨道11.质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )A.线速度越大,周期一定越小B.角速度越大,周期一定越小C.转速越小,周期一定越小D.圆周半径越大,周期一定越小12.下列关于向心加速度的说法中,正确的是( )A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B.向心加速度的方向保持不变C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化13.一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( )A.轨道半径越大线速度越大B.轨道半径越大线速度越小C.轨道半径越大周期越大D.轨道半径越大周期越小14.正常走动的钟表,其时针和分针都在做匀速转动,下列关系中正确的有( ) A.时针和分针角速度相同B.分针角速度是时针角速度的12倍C.时针和分针的周期相同D.分针的周期是时针周期的12倍15.A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,在相同的时间内它们通过的路程之比s A∶s B=2∶3,转过的角度之比ϕA∶ϕB=3∶2,则下列说法正确的是()A.它们的半径之比R A∶R B=2∶3 B.它们的半径之比R A∶R B=4∶9 C.它们的周期之比T A∶T B=2∶3 D.它们的周期之比T A∶T B=3∶2 16.在匀速圆周运动中,下列物理量不变的是()A .向心加速度B .线速度C .向心力D .角速度17.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,正确的是 ( )A .物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用 C .向心力是一个恒力B .物体所受的合外力提供向心力D .向心力的大小—直在变化18.如图所示的圆锥摆中,摆球A 在水平面上作匀速圆周运动,关于A 的受力情况,下列说法中正确的是( )A .摆球A 受重力、拉力和向心力的作用;B .摆球A 受拉力和向心力的作用;C .摆球A 受拉力和重力的作用;D .摆球A 受重力和向心力的作用。
(完整版)圆周运动题型总结
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一.角速度 线速度 周期之间的关系1.做匀速圆周运动的物体,10s 内沿半径是20m 的圆周运动了100m ,试求物体做匀速圆周运动时:(1)线速度的大小; (2)角速度的大小; (3)周期的大小.【答案】(1);(2);(3)10/m s 0.5/rad s 12.56s2.如图所示,两个小球固定在一根长为l 的杆的两端,绕杆上的O 点做圆周运动,当小球A 的速度为v A 时,小球B 的速度为v B .则轴心O 到小球B 的距离是( )A .B A B v l v v + B .A A Bv l v v + C . D .A B A v v L v +A BB v v Lv +【答案】A 3.转笔(Pen Spinning )是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动,如图所示.转笔深受广大中学生的喜爱,其中也包含了许多的物理知识,假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O 做匀速圆周运动,下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是( )A .笔杆上的点离O 点越近的,角速度越大B .笔杆上的点离O 点越近的,做圆周运动的向心加速度越大C .笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的D .若该同学使用中性笔,笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走【答案】D 二.传动装置4.如图所示,A 、B 是两个靠摩擦传动且接触面没有相对滑动的靠背轮,A 是主动轮,B 是从动轮,它们的半径RA =2R B , a 和b 两点在轮的边缘,c 和d 分别是A 、B 两轮半径的中点,下列判断正确的有 A .v a = 2 v b B .ωb = 2ωaC .v c = v aD .a c =a d【答案】B5.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r 1、r 2、r 3,若甲轮的角速度为ω,则丙轮边缘上某点的向心加速度为A .B.C.D.3221r r ω12223r r ω22223r r ω3221r r r ω【答案】A6.如图所示的皮带传动装置中,轮A 和B 同轴,A 、B 、C 分别是三个轮边缘的质点,且RA=RC=2RB ,若传动过程中皮带不打滑,则下列说法正确的是( )A .A 点与C 点的线速度大小相同B .B 点与C 点的角速度相同C .A 点的向心加速度大小是B 点的2倍D .B 点的运行周期大于C 点的运行周期【答案】C7.一部机器由电动机带动,机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍(如图),皮带与两轮之间不发生滑动。
【物理】物理生活中的圆周运动题20套(带答案)含解析
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【物理】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.如图所示,在水平桌面上离桌面右边缘3.2m 处放着一质量为0.1kg 的小铁球(可看作质点),铁球与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平向右推力F =1.0N 作用于铁球,作用一段时间后撤去。
铁球继续运动,到达水平桌面边缘A 点飞出,恰好落到竖直圆弧轨道BCD 的B 端沿切线进入圆弧轨道,碰撞过程速度不变,且铁球恰好能通过圆弧轨道的最高点D .已知∠BOC =37°,A 、B 、C 、D 四点在同一竖直平面内,水平桌面离B 端的竖直高度H =0.45m ,圆弧轨道半径R =0.5m ,C 点为圆弧轨道的最低点,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)铁球运动到圆弧轨道最高点D 点时的速度大小v D ;(2)若铁球以v C =5.15m/s 的速度经过圆弧轨道最低点C ,求此时铁球对圆弧轨道的压力大小F C ;(计算结果保留两位有效数字) (3)铁球运动到B 点时的速度大小v B ; (4)水平推力F 作用的时间t 。
【答案】(1)铁球运动到圆弧轨道最高点D 5;(2)若铁球以v C =5.15m/s 的速度经过圆弧轨道最低点C ,求此时铁球对圆弧轨道的压力大小为6.3N ;(3)铁球运动到B 点时的速度大小是5m/s ; (4)水平推力F 作用的时间是0.6s 。
【解析】 【详解】(1)小球恰好通过D 点时,重力提供向心力,由牛顿第二定律可得:2Dmv mg R=可得:D 5m /s v =(2)小球在C 点受到的支持力与重力的合力提供向心力,则:2Cmv F mg R-=代入数据可得:F =6.3N由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力:F C =F =6.3N(3)小球从A 点到B 点的过程中做平抛运动,根据平抛运动规律有:2y 2gh v = 得:v y =3m/s小球沿切线进入圆弧轨道,则:35m/s 370.6y B v v sin ===︒(4)小球从A 点到B 点的过程中做平抛运动,水平方向的分速度不变,可得:3750.84/A B v v cos m s =︒=⨯=小球在水平面上做加速运动时:1F mg ma μ-=可得:218/a m s =小球做减速运动时:2mg ma μ=可得:222/a m s =-由运动学的公式可知最大速度:1m v a t =;22A m v v a t -= 又:222m m A v v vx t t +=⋅+⋅ 联立可得:0.6t s =2.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)123gRv =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:123gRv =,253gR v =3.如图所示,水平传送带AB 长L=4m ,以v 0=3m/s 的速度顺时针转动,半径为R=0.5m 的光滑半圆轨道BCD 与传动带平滑相接于B 点,将质量为m=1kg 的小滑块轻轻放在传送带的左端.已,知小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.3,取g=10m/s 2,求:(1)滑块滑到B 点时对半圆轨道的压力大小;(2)若要使滑块能滑到半圆轨道的最高点,滑块在传送带最左端的初速度最少为多大. 【答案】(1)28N.(2)7m/s 【解析】 【分析】(1)物块在传送带上先加速运动,后匀速,根据牛顿第二定律求解在B 点时对轨道的压力;(2)滑块到达最高点时的临界条件是重力等于向心力,从而求解到达D 点的临界速度,根据机械能守恒定律求解在B 点的速度;根据牛顿第二定律和运动公式求解A 点的初速度. 【详解】(1)滑块在传送带上运动的加速度为a=μg=3m/s 2;则加速到与传送带共速的时间01v t s a == 运动的距离:211.52x at m ==, 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:2v F mg m R-= 解得F=28N ,即滑块滑到B 点时对半圆轨道的压力大小28N.(2)若要使滑块能滑到半圆轨道的最高点,则在最高点的速度满足:mg=m 2Dv R解得v D 5; 由B 到D ,由动能定理:2211222B D mv mv mg R =+⋅ 解得v B =5m/s>v 0可见,滑块从左端到右端做减速运动,加速度为a=3m/s 2,根据v B 2=v A 2-2aL 解得v A =7m/s4.如图所示,一滑板放置在光滑的水平地面上,右侧紧贴竖直墙壁,滑板由圆心为O 、半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道和水平轨道两部分组成,且两轨道在B 点平滑连接,整个系统处于同一竖直平面内.现有一可视为质点的小物块从A 点正上方P 点处由静止释放,落到A 点的瞬间垂直于轨道方向的分速度立即变为零,之后沿圆弧轨道AB 继续下滑,最终小物块恰好滑至轨道末端C 点处.已知滑板的质量是小物块质量的3倍,小物块滑至B 点时对轨道的压力为其重力的3倍,OA 与竖直方向的夹角为θ=60°,小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.3,重力加速度g 取102/m s ,不考虑空气阻力作用,求:(1)水平轨道BC 的长度L ; (2)P 点到A 点的距离h . 【答案】(1)2.5R (2)23R 【解析】 【分析】(1)物块从A 到B 的过程中滑板静止不动,先根据物块在B 点的受力情况求解B 点的速度;滑块向左滑动时,滑板向左也滑动,根据动量守恒和能量关系列式可求解水平部分的长度;(2)从P 到A 列出能量关系;在A 点沿轨道切向方向和垂直轨道方向分解速度;根据机械能守恒列出从A 到B 的方程;联立求解h . 【详解】(1)在B 点时,由牛顿第二定律:2BB v N mg m R-=,其中N B =3mg ;解得2B v gR =从B 点向C 点滑动的过程中,系统的动量守恒,则(3)B mv m m v =+; 由能量关系可知:2211(3)22B mgL mv m m v μ=-+ 联立解得:L=2.5R ;(2)从P 到A 点,由机械能守恒:mgh=12mv A 2; 在A 点:01sin 60A A v v =,从A 点到B 点:202111(1cos60)22A B mv mgR mv +-= 联立解得h=23R5.如图所示,A 、B 两球质量均为m ,用一长为l 的轻绳相连,A 球中间有孔套在光滑的足够长的水平横杆上,两球处于静止状态.现给B 球水平向右的初速度v 0,经一段时间后B 球第一次到达最高点,此时小球位于水平横杆下方l /2处.(忽略轻绳形变)求:(1)B 球刚开始运动时,绳子对小球B 的拉力大小T ; (2)B 球第一次到达最高点时,A 球的速度大小v 1;(3)从开始到B 球第一次到达最高点的过程中,轻绳对B 球做的功W .【答案】(1)mg+m 20v l (2)2012v gl v -=(3)204mgl mv - 【解析】 【详解】(1)B 球刚开始运动时,A 球静止,所以B 球做圆周运动对B 球:T-mg =m 2v l得:T =mg +m 20v l(2)B 球第一次到达最高点时,A 、B 速度大小、方向均相同,均为v 1以A 、B 系统为研究对象,以水平横杆为零势能参考平面,从开始到B 球第一次到达最高点,根据机械能守恒定律,2220111112222l mv mgl mv mv mg -=+- 得:2012v gl v -=(3)从开始到B 球第一次到达最高点的过程,对B 球应用动能定理 W -mg221011222l mv mv =- 得:W =204mgl mv -6.如图所示为某款弹射游戏示意图,光滑水平台面上固定发射器、竖直光滑圆轨道和粗糙斜面AB ,竖直面BC 和竖直靶板MN .通过轻质拉杆将发射器的弹簧压缩一定距离后释放,滑块从O 点弹出并从E 点进人圆轨道,绕转一周后继续在平直轨道上前进,从A 点沿斜面AB 向上运动,滑块从B 点射向靶板目标(滑块从水平面滑上斜面时不计能量损失).已知滑块质量5m g =,斜面倾角37θ=︒,斜面长25L cm =,滑块与斜面AB 之间的动摩擦因数0.5μ=,竖直面BC 与靶板MN 间距离为d ,B 点离靶板上10环中心点P 的竖直距离20h cm =,忽略空气阻力,滑块可视为质点.已知sin370.6,37cos 0.8︒︒==,取210/g m s =,求:(1)若要使滑块恰好能够到达B 点,则圆轨道允许的最大半径为多大?(2)在另一次弹射中发现滑块恰能水平击中靶板上的P 点,则此次滑块被弹射前弹簧被压缩到最短时的弹性势能为多大? (结果保留三位有效数字)(3)若MN 板可沿水平方向左右移动靠近或远高斜面,以保证滑块从B 点出射后均能水平击中靶板.以B 点为坐标原点,建立水平竖直坐标系(如图) ,则滑块水平击中靶板位置坐标(),x y 应满足什么条件?【答案】(1)0.1R m = (2) 24.0310J p E -=⨯ (3)38y x =,或38y x =,或83x y = 【解析】 【详解】(1)设圆轨道允许的半径最大值为R 在圆轨道最高点:2mv mg R= 要使滑块恰好能到达B 点,即:0B v =从圆轨道最高点至B 点的过程:21sin 2cos 02mgL mgR mgL mv θμθ-+-=-代入数据可得0.1R m =(2)滑块恰能水平击中靶板上的P 点,B 到P 运动的逆过程为平抛运动 从P 到B :2h t g=y gt =v3sin y v v θ=代入数据可得:10m/s 3B v =从弹射至点的过程:21sin cos 02B Ep mgL mgL mv θμθ--=- 代入数据可得:24.0310J Ep -=⨯(3)同理根据平抛规律可知:1tan 372y x =︒ 即38y x = 或38y x = 或83x y =7.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,B 、C 间距与C 、D 间距相等,半径1 2.0m R =、2 1.4m R =.一个质量为 1.0m =kg 的小球(视为质点),从轨道的左侧A 点以012.0m/s v =的初速度沿轨道向右运动,A 、B 间距1 6.0L =m .小球与水平轨道间的动摩擦因数0.2μ=,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,如果小球恰能通过第二圆形轨道.如果要使小球不能脱离轨道,试求在第三个圆形轨道的设计中,半径3R 应满足的条件.(重力加速度取210m/s g =,计算结果保留小数点后一位数字.)【答案】300.4R m <≤或 31.027.9m R m ≤≤ 【解析】 【分析】 【详解】设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v 2,由题意222v mg m R =①()22122011222mg L L mgR mv mv μ-+-=- ② 由①②得 12.5L m = ③要保证小球不脱离轨道,可分两种情况进行讨论:I .轨道半径较小时,小球恰能通过第三个圆轨道,设在最高点的速度为v 3,应满足233v mg m R = ④()221330112222mg L L mgR mv mv μ-+-=- ⑤ 由④⑤得30.4R m = ⑥II .轨道半径较大时,小球上升的最大高度为R 3,根据动能定理()213012202mg L L mgR mv μ-+-=- ⑦解得 3 1.0R m = ⑧为了保证圆轨道不重叠,R 3最大值应满足()()2222332R R L R R +=+- ⑨解得:R 3=27.9m ⑩综合I 、II ,要使小球不脱离轨道,则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件300.4R m <≤或 31.027.9m R m ≤≤ ⑾【点睛】本题为力学综合题,要注意正确选取研究过程,运用动能定理解题.动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动.知道小球恰能通过圆形轨道的含义以及要使小球不能脱离轨道的含义.8.光滑水平面上放着质量m A =1kg 的物块A 与质量m B =2kg 的物块B ,A 与B 均可视为质点,A 靠在竖直墙壁上,A 、B 间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A 、B 均不拴接),在A 、B 间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,用手挡住B 不动,此时弹簧弹性势能E P =49J 。
高中物理必修二第六章圆周运动经典大题例题(带答案)
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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。
圆周运动经典习题(附答案详解).
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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 2,若已知女运动员的体重为35 k g ,据此可估算该女运动员( ) A .受到的拉力约为350 2 N B .受到的拉力约为350 N C .向心加速度约为10 m/s 2 D .向心加速度约为10 2 m/s 2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4-2-12所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( ) A .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 B .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 C .公路在设计上可能内(东)高外(西)低D .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g ,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )A .该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πRgB .该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πRgC .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mgD .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg图4-2-134.图示所示, 为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n ,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是( ) A .从动轮做顺时针转动 B .从动轮做逆时针转动C .从动轮的转速为r 1r 2nD .从动轮的转速为r 2r 1n5.质量为m 的石块从半径为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,方向始终指向球心图4-2-176.2008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 k m/h 的速度在水平面内转弯,弯道半径为1.5 k m ,则质量为75 k g 的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力为( ) A .500 N B .1 000 N C .500 2 N D .0图4-2-187.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 gl(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图4-2-198.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( )A. gRhL B.gRhd C.gRLh D.gRdh10.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O点B.当转动角速度ω=2gHR时,小物块不受摩擦力作用C.当转动角速度ω> 2gHR时,小物块受摩擦力沿AO方向D.当转动角速度ω< 2gHR时,小物块受摩擦力沿AO方向图4-2-2411. 如图4-2-25所示,一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上,用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为m A、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O以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心O与桌面中心重合,已知m A=0.5 k g,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/s2,求:(1)绳子上的拉力F以及B球的质量m B;(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。
(完整版)圆周运动典型例题及答案详解
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“匀速圆周运动”的典型例题
【例1】如图所示的传动装置中,A、B两轮同轴转动.A、B、C三轮的半径大小的关系是RA=RC=2RB.当皮带不打滑时,三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为多少?
【例2】一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动.在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动(见图),那么
则F1cosθ=mg①
F1sinθ=mRω12②
由几何知识知
∴R=2.4mθ=37°
代入式③ω1=1.77(rad/s)
(2)当O1A受力为100N时,由(1)式
F1cosθ=100×0.8=80(N)>mg
由此知O2A受拉力F2。则对A受力分析得
F1cosθ-F2sinθ-mg=0④
F1sinθ+F2cosθ= mRω22⑤
由于rC>rA=rB,所以当转台的转速逐渐增加时,物体C最先发生滑动.转速继续增加时,物体A、B将同时发生滑动.C正确,D错.
【答】B、C.
【例4】【分析】小球转动时,由于细线逐步绕在A、B两钉上,小球的转动半径会逐渐变小,但小球转动的线速度大小保持不变.
【解】小球交替地绕A、B作匀速圆周运动,因线速度不变,随着转动半径的减小,线中张力T不断增大,每转半圈的时间t不断减小.
[ ]
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
圆周运动专题汇编(必须掌握经典题目)有答案
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r m 高一期末考试题目 圆周运动专题汇编一、选择题[共53题]1、如图所示,用长为L 的细绳拴着质量为m 的小球在竖直平面内做圆周运动,则( )A .小球在最高点时所受向心力一定为重力B .小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C .若小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则其在最高点速率是gLD .小球在圆周最低点时拉力可能等于重力C2、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 mrm M + B .g mr m M + C .g mr m M - D .mr Mg A3.关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法正确的是:A .大小不变,方向变化B .大小变化,方向不变C .大小、方向都变化D .大小、方向都不变A4.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B5、洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上,如图所示,则此时:A .衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用B .衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C .筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D .筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大A6、关于物体做匀速圆周运动的正确说法是A .速度大小和方向都改变B .速度的大小和方向都不变C .速度的大小改变,方向不变D .速度的大小不变,方向改变B7、如图所示,一光滑的圆锥内壁上,一个小球在水平面内做匀速圆周运动,如果要让小球的运动轨迹离锥顶远些,则下列各物理量中,不会引起变化的是( )A .小球运动的线速度B .小球运动的角速度C .小球的向心加速度D .小球运动的周期C8、如图所示,汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时,则汽车 ( )A.的向心力由它的重力提供B.的向心力由它的重力和支持力的合力提供,方向指向圆心C.受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D.以上均不正确B9、如图,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内作圆周运动。
圆周运动经典题型归纳
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圆周运动经典题型归纳一、圆周运动基本物理量与传动装置1.共轴传动一个圆环以竖直直径AB为轴匀速转动,环上M、N两点的角速度之比为MN/MA=1/2,周期之比为2/1,线速度之比为1/2.2.皮带传动在某一皮带传动装置中,主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。
从动轮的转速为n,因为皮带传动中,主动轮和从动轮的线速度相等。
3.齿轮传动如图所示,A、B两个齿轮的齿数分别是z1、z2,各自固定在过O1、O2的轴上,其中过O1的轴与电动机相连接,此轴每分钟转速为n1.求B齿轮的转速n2,A、B两齿轮的半径之比,以及在时间t内,A、B两齿轮转过的角度之比。
4.混合题型在图示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系是rA=rC=2rB。
若皮带不打滑,则A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比ωa:ωb:ωc=1:2:1,线速度之比va:vb:vc=1:2:2.二、向心力来源1.由重力、弹力或摩擦力中某一个力提供洗衣机的甩干桶竖直放置,桶的内径为20厘米,工作被甩的衣物贴在桶壁上,衣物与桶壁的动摩擦因数为μ。
若不使衣物滑落下去,甩干桶的转速至少为sqrt(5gμR),其中g为重力加速度,R为桶的半径。
2.在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着三个物体A、B、C,Ma=Mc=2Mb,他们与盘间的摩擦因数相等。
他们到转轴的距离的关系为Ra<Rb<Rc。
当转盘的转速逐渐增大时,先开始滑动的物体是B,沿半径向外滑动。
3.一质量为m的小球,用长的细线拴住在竖直面内作圆周运动。
当小球恰好能通过最高点时的速度为sqrt(2gh),细线的拉力为mg+mv^2/R,其中g为重力加速度,h为最高点的高度,v为小球在最高点的速度,R为圆周运动的半径。
4.向心力由几个力的合力提供1)由重力和弹力的合力提供半径为R的半球型碗底的光滑内表面,质量为m的小球正以角速度ω,在一水平面内作匀速圆周运动。
高中圆周运动试题及答案
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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。
圆周运动测试题及答案
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圆周运动测试题及答案一、选择题1. 一个物体做匀速圆周运动,下列哪些物理量是保持不变的?()A. 线速度B. 角速度C. 向心加速度D. 周期答案:B2. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,向心力的方向指向()A. 圆心B. 圆外C. 切线方向D. 法线方向答案:A3. 以下哪个公式与匀速圆周运动的向心力无关?()A. F = mv^2/rB. F = mω^2rC. F = maD. F = 2mv答案:D二、填空题4. 一个物体做匀速圆周运动时,其向心加速度的大小为________,其中v是线速度,r是半径。
答案:v^2/r5. 如果一个物体的角速度增加,而半径保持不变,那么其线速度会________。
答案:增加三、计算题6. 一个物体在水平面上以2米/秒的速度做匀速圆周运动,半径为5米。
求物体的向心加速度大小。
答案:向心加速度 a = v^2/r = (2 m/s)^2 / 5 m = 0.8 m/s^27. 一个物体绕垂直轴旋转,其角速度为10 rad/s,半径为0.5米。
求物体的线速度。
答案:线速度v = ωr = 10 rad/s * 0.5 m = 5 m/s四、简答题8. 描述一下匀速圆周运动的特点。
答案:匀速圆周运动的特点是物体在圆周轨迹上运动,速度大小保持不变,但方向始终指向圆心,因此存在向心加速度。
向心加速度的方向始终指向圆心,大小与物体的速度、半径成反比。
9. 解释为什么在匀速圆周运动中,物体的速度方向时刻改变。
答案:在匀速圆周运动中,虽然速度的大小保持不变,但由于物体在圆周轨迹上运动,其运动方向不断改变,始终沿着圆的切线方向。
因此,速度的方向时刻在变化,即使大小不变,速度矢量也在变化。
五、实验题10. 设计一个实验来验证匀速圆周运动的向心力公式 F = mv^2/r。
答案:实验设计应包括以下步骤:a. 准备一个可旋转的圆盘和一个可变质量的物体。
b. 将物体固定在细绳的一端,细绳的另一端固定在圆盘的中心。
圆周运动典型例题50道
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圆周运动典型例题50道1. 一质点绕一个定半径圆轨道做匀速圆周运动,已知质点每秒的线速度为8 m/s,求质点的角速度。
答案:2 rad/s2. 一个自行车轮子的半径为0.5 m,自行车轮子的角速度为5 rad/s,求自行车轮子的线速度。
答案:2.5 m/s3. 一个半径为2 m的圆盘以每分钟180转的角速度旋转,求圆盘上一点的线速度。
答案:376.99 m/min4. 一个转速为1200 rpm的转盘半径为0.1 m,求转盘上一点的线速度。
答案:125.66 m/s5. 一个半径为3 m的汽车轮胎正在行驶,已知轮胎转速为100 rpm,求汽车轮胎的线速度。
答案:31.42 m/s6. 一个质点以半径为4 m的圆轨道做匀速圆周运动,已知质点的线速度为10 m/s,求质点的角速度。
答案:2.5 rad/s7. 一个自行车轮子的半径为0.2 m,自行车轮子的线速度为3 m/s,求自行车轮子的角速度。
答案:15 rad/s8. 一个半径为5 m的圆盘上一点的线速度为20 m/s,求圆盘的角速度。
答案:4 rad/s9. 一个转盘上一点的线速度为10 m/s,转盘的半径为2 m,求转盘的角速度。
答案:5 rad/s10. 一个汽车轮胎的线速度为20 m/s,轮胎半径为2 m,求汽车轮胎的角速度。
答案:10 rad/s11. 一个半径为3 m的旋转半球的角速度为2 rad/s,求旋转半球上一点的线速度。
答案:6 m/s12. 一个旋转圆环的半径为1 m,旋转圆环的线速度为10 m/s,求旋转圆环的角速度。
答案:10 rad/s13. 一个直径为10 cm的转盘上一点的线速度为5 m/s,求转盘的角速度。
答案:10 rad/s14. 一个转速为500 rpm的圆盘上一点的线速度为4 m/s,求圆盘的半径。
答案:0.51 m15. 一个半径为2 m的转盘上一点的线速度为8 m/s,求转盘的转速。
答案:60 rpm16. 一个转速为1000 rpm的汽车轮胎的线速度为5 m/s,求汽车轮胎的半径。
圆周运动几种题型(含答案)
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人教版八年级地理上册:第四章第一节交通运输第1课时交通运输的选择教案【精品】交通运输是现代社会的重要组成部分,可以说没有交通运输的发展,人们的生活将无法便捷进行。
在不同的地区和国家,交通运输方式各不相同,根据不同的需求和条件,人们选择了多种交通方式。
首先,陆路交通是最为常见和普遍的交通方式之一。
汽车、火车、自行车、摩托车等都属于陆路交通工具。
汽车作为最为常用的交通工具之一,其优点在于灵活、快捷、方便,能够满足人们短距离出行的需求。
火车则适用于长途旅行,其运载能力大,可以同时运送大量的人和货物。
自行车和摩托车则适合于短距离出行,对于拥堵的城市道路也有一定的优势。
陆路交通的发展方便了人们的生活,使得交通更加便捷高效。
其次,水路交通也是世界各地都广泛应用的一种交通方式。
船舶运输是水路交通的主要形式,它可以分为河流运输和海洋运输。
河流运输适用于沿河流行驶的船舶,而海洋运输则是通过海洋进行跨洋航行。
水路交通的优势在于可以搬运大量的货物,能够承载大型设备和重型物资。
此外,水路交通还具有运输成本低、污染少等特点。
水路交通的发展与国际贸易密切相关,可以促进各国间的经济合作与发展。
再者,空运作为一种高效、快捷的交通方式,得到了广泛的应用。
随着现代航空技术的发展,飞机可以飞越大洋,连接遥远的地方。
空运的优势在于速度快、运载量大、适用范围广。
尤其对于远距离、国际间的货物和旅客运输,空运是最佳的选择。
然而,空运的成本相对较高,对于一些普通人来说并不是常用的交通方式。
最后,管道运输作为一种特殊的交通方式,主要用于液体和气体的输送。
石油、天然气、水等都可以通过管道运输进行输送。
相较于其他交通方式,管道运输具有连续性、稳定性和安全性高的特点。
尤其对于液体和气体的长距离运输,管道运输是一种高效且经济的选择。
然而,管道运输的建设和维护成本较高,受到地理条件的限制,不能覆盖所有地区。
综上所述,交通运输的选择是根据不同的需求和条件来确定的。
圆周运动的题型归纳--一中
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圆周运动题型总结题型一:圆周运动各物理量的关系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(l)大轮转动的角速度多大?(2)图中A、C两点的线速度大小分别是多少?1.答案:31.4rad/s v A=15.7m/s v C=31.4m/s2.如图所示,A、B两轮半径之比为1:3,两轮边缘挤压在一起,在两轮转动中,接触点不存在打滑的现象,则两轮边缘的线速度大小之比等于______。
两轮的转数之比等于______,A轮半径中点与B轮边缘的角速度大小之比等于______。
2.答案:1∶1 、3∶1、3∶13、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n l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)3.答案:2:1754、图示为一种“滚轮——平盘无级变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动.如果滚轮不打滑,那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是( )A.n2=n1xrB.n2=n1rxC.n2=n1x2r2D.n2=n1xr解析:滚轮与平盘接触处的线速度相等,故有:ω1x=ω2r,即2πn1x=2πn2r可得:n2=n1x r .4.答案:A5、如图所示,A 、B 是两个圆盘,它们能绕共同的轴以相同的角速度转动,两盘相距为L.有一颗子弹以一定速度垂直盘面射向A 盘后又穿过B 盘,子弹分别在A 、B 盘上留下的弹孔所在的半径之间的夹角为θ.现测得转轴的转速为n r/min ,求子弹飞行的速度.(设在子弹穿过A 、B 两盘过程中,两盘转动均未超过一周)题型二:圆周运动的应用(圆周运动的动力学问题)1、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,以下关系正确的是( B ) A.角速度 ωA >ωB B. 线速度v A >v B C. 向心加速度a A >a B D. 支持力N A >N B 1.答案:B2、如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm 处放置一小物块A ,其质量为m =2kg ,A 与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k 倍(k =0.5),试求⑴当圆盘转动的角速度ω=2rad/s 时, 物块与圆盘间的摩擦力大小多大?方向如何?⑵欲使A 与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度多大?(取g=10m/s 2解:(1)f=mr ω2=1.6N …① 方向为指向圆心。
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第六讲
圆周运动经典题型
一、传动题型
1.A 、B 分别是地球上的两个物体,A 在北纬某城市,B 在赤道上 某地,如图所示。
当它们随地球自转时,它们的角速度分别是ωA 、ωB ,它们的线速度大小分别是v A 、v B 下列说法正确的是 ( )
2.下图是自行车传动机构的示意图,其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮,Ⅱ是半径为r2的小齿轮,Ⅲ是半径为r3的后轮,
假设脚踏板的转速为n r/s ,则自行车前进的速度为(
)
A. B.
C. D.
二、飞檐走壁题型
3.如图所示,一光滑的圆锥内壁上,一个小球在水平面内做 匀速圆周运动,如果要让小球的运动轨迹离锥顶远些,则下列 各物理量中,不会引起变化的是( ) A .小球运动的线速度 B .小球运动的角速度 C .小球的向心加速度 D .小球运动的周期 三、圆锥模型
4.如图所示的圆锥摆中,摆球A 在水平面上作匀速圆周运动, 关于A 的受力情况,下列说法中正确的是( ) A .摆球A 受重力、拉力和向心力的作用; B .摆球A 受拉力和向心力的作用; C .摆球A 受拉力和重力的作用; D .摆球A 受重力和向心力的作用。
.四、过桥题型
5.如图,已知汽车的质量是5t,当汽车通过半径是50m 的拱桥顶点的速度为10m/s 时,车对桥顶的压力是多少?
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
2
31r r nr π132r r nr π2312r r nr π13
22r r nr π
6.质量为m 的物体,沿半径为R 的圆形轨道滑下,如图所示, 当物体通过最低点B 时速度为V0,已知物体和轨道间的动摩擦 因数μ,则物体滑过B 点时受到的摩擦力大小为 .
五、磨盘题型
7.如图所示,A 、B 、C 三个物体放在旋转圆台上,动摩擦
因数均为μ,A 的质量是2m ,B 和C 的质量均为m ,A 、B 离 轴为R ,C 离轴为2R 。
当圆台旋转时,则( ) A .若A 、B 、C 均未滑动,则C 的向心加速度最大 B .若A 、B 、C 均未滑动,则B 的摩擦力最小
C .若三者都相对圆台静止,则由静摩擦力提供向心力
D .圆台转速增大时,三者做圆周运动需要的向心力都增大
六、钉子题型
8.小球质量为m ,用长为L 的悬线固定在O 点,在O 点 正下方L/2处有一光滑圆钉C (如图所示)。
今把小球拉到 悬线呈水平后无初速地释放,当悬线呈竖直状态且与钉相 碰时( )
A .小球的速度突然增大
B .小球的向心加速度突然增大
C .小球的向心加速度不变
D .悬线的拉力突然增大
七、单摆和槽球题型
9.如图所示,将完全相同的两个小球A 、B 用长L = 0.8m 的细线悬于以速度v = 4m/s 向右匀速运动的小车顶部,两球与小车的前、后壁接触, 由于某种原因,小车突然停止, 此时悬线的拉力之比FB ∶FA 为多少?(g = 10m/s2)
10.如图所示,一光滑的半径为R 的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m 的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道的压力恰好为零,则小球落地点C 距A 处多远?
八、细绳和细杆题型
11.如图所示,用长为L 的细绳拴着质量为m 的小球在竖直平面内做圆周运动,则( ) A .小球在最高点时所受向心力一定为重力 B .小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C .若小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则其在最高点速率是
D .小球在圆周最低点时拉力可能等于重力
12.长度为L=0.4m 的轻质细杆OA ,A 端连有一质量为 m=2kg 的小球,如图所示,小球以O 点为圆心在竖直平 面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是1m/s , g 取10m/s2,则此时细杆小球的作用力为( ) A .15N ,方向向上 B .15N ,方向向下 C .5N ,方向向上 D .5N ,方向向下
九、火车转弯问题
13.铁路在转弯处外轨略高于内轨的原因是( )
①减轻轮缘对外轨的挤压(与内外轨道一样高对比) ②减轻轮缘与内轨的挤压(与内外轨道一样高对比) ③火车按规定的速度转弯,外轨就不受轮缘的挤压④火车无论以多大速度转弯,内外轨都不受轮缘挤压 A .①③ B .①④ C .②③ D .②④。