(完整word版)高考专题复习:圆周运动
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1、如图所示,在倾角α=30°的光滑斜 面上,有一根长为L =0.8 m 的细绳,一端固定在O 点,另一端系一质量为m =0.2 kg 的小球,小球沿斜面做圆周运动.若要小球能通过最高点A ,则小球在最低点B 的最小速度是 ( )
A .2 m/s
B .210 m/s
C .2 5 m/ s
D .2 2 m/s
3、如图所示,质量m=0.1kg 的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m 的 圆周运动,已知小球在最高点的速率为v =2m/s ,g 取10m/s 2,试求:
(1)小球在最高点时的细绳的拉力T 1=? (2)小球在最低点时的细绳的拉力T 2=?
1、半径为m R 5.0=的管状轨道,有一质量为kg m 0.3=的小球在管状轨道内部做圆周运动,通过最高点时小球的速率是s m /2,2
/10s m g =,则( )
A. 外轨道受到N 24的压力
B. 外轨道受到N 6的压力
C. 内轨道受到N 24的压力
D. 内轨道受到N 6的压力
2、如图所示,轻杆的一端有一个小球,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.一定等于零
D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于零
2、如图所示,小球A 质量为m ,固定在轻细直杆L 的一端,并随杆一起绕杆的另一端O 点在竖直平面内做圆周运动。如果小球经过最高位置时,杆对球的作用力为拉力,拉力大小等于球的重力。求:(1)球的速度大小。
(2)当小球经过最低点时速度为gL 6,杆对球的作用力大小和球的向心加速度大小。
1、图所示的圆锥摆中,小球的质量m=50g ,绳长为1m ,小球做匀速运动的半径r=0.2m ,求:
(1)绳对小球的拉力大小。 (2)小球运动的周期T 。 4.(2009·广东高考)如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴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.求:
(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A 点受到的摩擦力和支持力的大小;
(2)当物块在A 点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度. 5、有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L 的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r 的水平转盘边缘.转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.
1、质量是1×103kg 的汽车驶过一座拱桥,已知桥顶点桥面的圆弧半径是90m ,g=10m/s 2。 求:(1 )汽车以15 m/s 的速度驶过桥顶时,汽车对桥面的压力; (2)汽车以多大的速度驶过桥顶时,汽车对桥面的压力为零?
如图5所示,火车在平直的轨道上转弯,将挤压外轨,由外轨给火车的弹力提供火车转弯所需的向心力,这样久而久之,将损坏外轨。
θ
G
F
F N
图5 图6
1、铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h 的设计不仅与r 有关,还与火车在弯道上的行驶速率v 有关.下列说法正确的是( )
A .v 一定时,r 越小则要求h 越大
B .v 一定时,r 越大则要求h 越大
C .r 一定时,v 越小则要求h 越大
D .r 一定时,v 越大则要求h 越大
2、随着经济的持续发展,人民生活水平的不断提高,近年来我国私家车数量快速增长,高级和一级公路的建设也正加速进行.为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑,常将弯道部分设计成外高内低的斜面.如果某品牌汽车的质量为m ,汽车行驶时弯道部分的半径为r ,汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ,路面设计的倾角为θ,如图10
所示.(重力加速度g 取10 m/s 2
)(1)为使汽车转弯时不打滑,汽车行驶的最大速度是多少? (2)若取sin θ=1
20,r =60 m ,汽车轮胎与雨雪路面的动摩擦因数为μ=0.3,则弯
道部分汽车行驶的最大速度是多少?
1、如图所示,光滑的水平圆盘中心O 处有一个小孔,用细绳穿过小孔,绳两端各细一个小球A 和B ,两球质量相等,圆盘上的A 球做半径为r=20cm 的匀速圆周运动,要使B 球保持静止状态,求:A 球的角速度ω应是多大?
2、如图所示,用细绳一端系着的质量为M =0.6kg 的物体A 静止在水平转盘上,细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O 吊着质量为m =0.3kg 的小球B ,A 的重心到O 点的距离为0.2m .若A 与转盘间的最大静摩擦力为f =2N ,为使小球B 保持静止,求转盘绕中心O 旋转的角速度ω的取值范围.(取g =10m/s 2)
A
B
O
3、汽车与路面的动摩擦因数为μ ,公路某转弯处半径为R (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),问:
(1)若路面水平,汽车转弯不发生侧滑,汽车速度不能超过多少?
(2)若将公路转弯处路面设计成外侧高、内侧低,使路面与水平面有一倾角α ,如图所示,汽车以多大速度转弯时,可以使车与路面间无摩擦力?
4、如图,质量为0.5 kg 的小杯里盛有1 kg 的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1 m ,小杯通过最高点的速度为4 m/s ,g 取10 m/s 2,求: (1) 在最高点时,绳的拉力?
(2) 在最高点时水对小杯底的压力?
(3) 为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少?
6、长度为L =0.50 m 的轻质细杆OA ,A 端有一质量为m =3.0 k g 的小球,如图5-19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v =2.0 m/s ,g 取10 m/s 2,则细杆此时受到:( ) A .6.0 N 拉力 B .6.0 N 压力 C .24 N 拉力 D .24 N 压力
7、A 、B 两球质量分别为m 1与m 2,用一劲度系数为K 的弹簧相连,一长为l 1的细线与m 1相连,置于水平光滑桌面上,细线的另一端拴在竖直轴OO`上,如图所示,当m 1与m 2均以角速度w 绕OO`做匀速圆周运动时,弹簧长度为l 2。 求:(1)此时弹簧伸长量多大?绳子张力多大? (2)将线突然烧断瞬间两球加速度各多大?
8、如图所示,长为R 的轻质杆(质量不计),一端系一质量为m 的小球(球大小不计),绕杆的另一端O 在竖直平面
内做匀速圆周运动,若小球最低点时,杆对球的拉力大小为1.5mg ,求: ① 小球最低点时的线速度大小?
②小球以多大的线速度运动,通过最高处时杆对球不施力?
9、(2011年辽宁模拟)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,对轨道的压力恰好为零,则小球落地点C 距A 处多远?
F 合
mg
F N