D.a C=a B>a A
4.如图2所示,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,在圆盘上放置一个木块,当圆盘匀角速度转动时,木块随圆盘一起运动,那么()
O
图2
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的运动,所以木块所受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反
5.如图3所示,线段OA =2AB ,AB 两球质量相等,当它们绕O 点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时,两线段拉力之比T AB ∶T OA 为
( )
A .2∶3
B .3∶2
C .5∶3
D .3∶5
6.如图4所示,甲、乙、丙三个轮子都是由大小两个轮子叠合而成的,大小轮半径之比R ∶r =3∶2,用皮带逐一
联系起来,当甲轮外缘速度为v 0时,丙轮边缘线速度为________。
图4
7.一水平放置的圆盘,可以绕中心O 点旋转,盘上放一个质量是0.3 kg 的铁块,铁块与中间一根质量可以不计的
弹簧秤相连接,如图5所示。铁块随圆盘一起匀速转动,角速度是10 rad/s 时,铁块距中心O 点40 cm 远,这时弹簧秤的示数是10 N ,则圆盘对铁块的摩擦力的大小是 N 。
O
图5
8.汽车以速度v 行驶,驾驶员突然发现前方有一条横沟,为了避免事故,驾驶员是立即刹车好还是立即转弯好? 9.如图6所示,A 、B 两个小球沿管道绕同一圆心在水平面内做匀速圆周运动,
运转方向相同,A 的周期为T 1,B 的周期为T 2,若T 2>T 1,在某一时刻0t ,两球相遇(即两球相距最近),则再经过
______________时间两小球又相遇。
10.某电钟上秒针、分针、时针的长度之比为L 1∶L 2∶L 3=3∶2∶1,试求:
(1)秒针、分针、时针转动的角速度之比; (2)秒针、分针、时针尖端线速度之比.
11.如图7所示,直径为d 的纸制圆筒,使它以角速度ω绕轴O 匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒,若子弹
在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a 、b 两个弹孔,已知a o 、b o 夹角为 ,求: (1)子弹的速度;
(2)若题中“在圆筒旋转不到半周时”去掉,子弹的速度又如
何?
A
O 图3
a b
φ
O
ω
图7
A B O
12.一端固定在光滑平面O点的细线,A、B、C各处依次系着质量相同的小球A、B、C,如图8所示,现将它们排成一直线,并使细线拉直,让它们在桌面绕O点做圆周运动,如果增大转速,细线将在OA、AB、BC三段线中的______段先断掉。
图8
13.两个质量分别是m1和m2的光滑小球套在光滑水平杆上,用长为L的细线连接,水平杆随框架以角速度ω做匀速转动,两球在杆上相对静止,如图9所示,求两球离转动中心的距离R1和R2及细线的拉力.
图9
14.如图10,将A、B两个物体穿在光滑的水平杆上,并用一根细线连接。已知m A=m B=4 g,水平杆长30 cm,A、B间距离为20 cm,B物体贴在框架上,当框架以角速度ω=20 rad/s绕中心轴转动时,求B物体对框架压力的
大小。
图10
参考答案
1.【答案】A
【点拨】向心力只改变速度的方向,向心加速度只表示速度方向变化的快慢。 2.【答案】D
【点拨】当ω不变时,a 与r 成正比;当v 不变时,a 与r 成反比,若无条件加以限制,不能说a 与r 成正比还是反比,故D 选项正确。
3.【答案】C
【点拨】对A 与B 两点,因v A =v B ,由a =v 2/r 知,a A <a B ;对A 与C 两点,因ωA =ωC ,由a =ω2r 知a C <a A ,故a C <a A <a B 。故C 正确。 4.【答案】B
【点拨】从静摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的趋势来分析:由于圆盘转动时,以转动的圆盘为参考系,物体的运动趋势是沿半径向外,背离圆心的,所以盘面对木块的静摩擦力方向沿半径指向圆心;从做匀速圆周运动的物体必须受到一个向心力的角度来分析:木块随圆盘一起做匀速圆周运动,它必须受到沿半径指向圆心的合力。由于木块所受的重力和盘面的支持力都在竖直方向上,只有来自盘面的静摩擦力提供指向圆心的向心力,因而盘面对木块的静摩擦力方向必沿半径指向圆心,故正确选项为B 。 5.【答案】A
【点拨】对B 球,根据向心力公式有:T AB =23m R ω⋅;对B 球,根据向心力公式有:T OA -T AB =2
2m R ω⋅,得T OA =2
5m R ω⋅,D 正确。
6.【答案】
9
4
v 0 【点拨】同一轮上的角速度相同,同一皮带上的线速度相等,则:v v r R =
乙丙,v v r R =0乙,则04
9
v v =丙。 7.【答案】2
【点拨】物块所需要的向心力为mrω2=0.3×0.4×102 N =12 N ,但弹簧秤的拉力为10 N ,故摩擦力应为2 N ,且方向指向圆心。