圆周运动复习教师用Microsoft Word 文档.doc

5三ZHI学校 圆周临界问题 编辑教师 李海涛三、临界问题1、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。A、C点为圆周的最高点和最低点，B、D点是与圆心O同一水平线上的点。小滑块运动时，物体M在地面上静止不动，则物体M对地面的压力F和地面对M的摩擦力有关说法正确的是（ ）A小滑块在A点时，FMg，M与地面无摩擦B小滑块在B点时，FMg，摩擦力方向向右C小滑块在C点时，F(Mm)g，M与地面无摩擦D小滑块在D点时，F(Mm)g，摩擦力方向向左2如图所示，在绕过盘心O的竖直轴匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连 的质量相等的两个物体A和B，它们与盘面间的动摩擦因数相同，当转速刚好使两个物体要滑动而未滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是（） A.两物体均沿切线方向滑动 B两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远 C.两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动abAB D.物体B仍随圆盘一起做圆周运动，物体A发生滑动3如图所示，木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a到最低点b的过程中( ) AB对A的支持力越来越大 BB对A的支持力越来越小 CB对A的摩擦力越来越大 DB对A的摩擦力越来越小4.如图所示，水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块；B、C处物块的质量相等且为m，A处物块的质量为2m；点A、B与轴O的距离相等且为r，点C到轴O的距离为2r，转盘以某一角速度匀速转动时，A、B、C处的物块都没有发生滑动现象，下列说法中正确的是( )AC处物块的向心加速度最大 BA处物块受到的静摩擦力最小 C当转速增大时，最先滑动起来的是C处的物块 D当转速继续增大时，最后滑动起来的是A处的物块5、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rm6、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 B C D7如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的3/4，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶时的速度应为( )A15m/s B20m/s C25m/s D30m/s0.6LOA8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( )A15N，方向向上 B15N，方向向下C5N，方向向上 D5N，方向向下9如图所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的有：A小球通过最高点的最小速度为B小球通过最高点的最小速度为零C小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力图210如图2所示，对正在光滑水平地面上做匀速圆周运动的小球（用细线拴住），下列说法正确的是( )A当它所受的离心力大于向心力时产生离心现象B当拉它的细线突然断掉时，它将做背离圆心的圆周运动C当拉它的细线突然断掉时，它将沿切线做直线运动D当拉它的细线突然断掉时，它将做曲线运动11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( )Av一定时，r越小则要求h越大 Bv一定时，r越大则要求h越大Cr一定时，v越小则要求h越大 Dr一定时，v越大则要求h越大12、如图所示的圆锥摆运动，以下说法正确的是（）A. 在绳长固定时,当转速增为原来的4倍时,绳子的张力增加为原来的4倍B. 在绳长固定时,当转速增为原来的2倍时,绳子的张力增加为原来的4倍C. 当角速度一定时，绳子越短越易断D. 当角速度一定时，绳子越长越易断13如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况是 （ . ）A两物体沿切向方向滑动B两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远圆锥摆问题1图甲为游乐场的悬空旋转椅，我们把这种情况抽象为图乙的模型：一质量m = 40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上，水平杆长L= 7.5m。整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成角。当 =37时，（g = 9.8m/s2，sin37= 0.6，cos37= 0.8）求：图甲LL图乙绳子的拉力大小；该装置转动的角速度。水流星问题2.如图，质量为0.5kg的小杯里盛有1kg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1m，小杯通过最高点的速度为4m/s，g取10m/s2,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?汽车过拱桥问题3有一辆质量为1.2 t的小汽车驶上半径为50 m的圆弧形拱桥，如图5所示。求：（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力有多大？（2）汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？图5（3）设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度要多大？(重力加速度取10 m/s2，地球半径R取m)匀速圆周运动与平抛运动的结合问题（16题）ABC4、如图所示，一个人用一根长1m，只能承受46N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内作圆周运动，已知圆心O离地面h6m。转动中小球运动到最低点时绳子突然断了，求（1）绳子断时小球运动的角速度多大?（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离。（取10m/s2）与绳的弹力有关的临界问题5.如图所示，AC、BC两绳长度不等，一质量为m=0.1kg的小球被两绳拴住在水平面内做匀速圆周运动。已知AC绳长L=2m，两绳都拉直时，两绳与竖直方向的夹角分别为30和45。问：小球的角速度在什么范围内两绳均拉紧？当w=3rad/s时，上下两绳拉力分别为多少？因摩擦力存在最值而产生的临界问题6、如图所示，在水平转台上放有A、B两个小物块，它们距离轴心O分别为rA=0.2m，rB=0.3m，它们与台面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的0.4倍，g取10 m/s2，（1）当转台转动时，要使两物块都不发生相对于台面的滑动，求转台转动的角速度的范围；（2）要使两物块都对台面发生滑动，求转台转动角速度应满足的条件。AB受弹簧等约束的匀速圆周运动的临界问题7、A、B两球质量分别为m1与m2，用一劲度系数为k的弹簧相连，一长为l1的细线与m1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m1与m2均以角速度绕OO 做匀速圆周运动时，弹簧长度为l2，求：（1）此时弹簧伸长量；（2）绳子张力； （3）将线突然烧断瞬间A球的加速度大小。 1.B 2.D 3.AD 4. AC 5.C 6.A 7.B 8.A 9.BC 10.C 11.AD 12.BD 13.D141:1:2 , 1:2:4 42 2:2:1 15. r2：r2：r3 r2：r1 ：r11. 2. 解析：（12分）设拉力为T，总质量M=m杯+m水=1.5 T+Mg=M T=M- Mg = 9 (N) N-m水g=m水 N=m水g+m水=26(N)m水g=m水 vmin= (m/s)3.解：（1）