高一物理必修2圆周运动专题.doc

精品文档圆周运动【基本物理量】1、如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球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2、如图所示，暗室内，电风扇在频闪光源照射下运转，光源每秒闪光30次.如图电扇叶片有3个，相互夹角120.已知该电扇的转速不超过500 r/min.现在观察者感觉叶片有6个，则电风扇的转速是_ r/min.思考：若看起来三个叶片静止不动，转速是多少？3、某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度相同，都是4 m/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值应为 （ ）16cmPQAB28cmA、0.56s B、0.28s C、0.16s D、0.07s4、无级变速在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的挡位变速，很多种高档汽车都应用了无级变速如图是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动以下判断中正确的是()A当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从右向左移动时从动轮转速降低，滚轮从左向右移动时从动轮转速增加B当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加C当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置上时，则主动轮转速为n1、从动轮转速为n2之间的关系为：n2n1D当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置上时，则主动轮转速为n1、从动轮转速为n2之间的关系为：n2n1【常考模型】（1）转盘： 1、如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关于A的受力情况说法正确的是（ ）A受重力、支持力 B受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C受重力、支持力、摩擦力和向心力D受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力2、如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中，正确的是 （） A若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大B若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大C转速增加，A物比B物先滑动D转速增加，C物先滑动3、如图，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，它们与盘面间的动摩擦因数相同 . 当匀速转动的圆盘转速恰为两物体刚好未发生滑动时的转速，烧断细线，则两个物体的运动情况将是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匀速圆周运动，不会发生滑动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4、如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）。物体和转盘间最大静摩擦力是其正压力的倍，求：（1）当转盘的角速度时，细绳的拉力。（2）当转盘的角速度时，细绳的拉力。5、如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿直径方向上放置以细线相连的A、B两个小物块。A的质量为，离轴心，B的质量为，离轴心，A、B与盘面间相互作用的摩擦力最大值为其重力的0.5倍，试求（1）当圆盘转动的角速度为多少时，细线上开始出现张力？（2）欲使A、B与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度为多大？（）6、如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体A、B，它们到转轴的距离分别为rA20 cm，rB30 cm，A、B与盘面间最大静摩擦力均为重力的0.4倍，试求：(1)当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度0.(2)当A开始滑动时，圆盘的角速度.(3)当A即将滑动时，烧断细线，A、B运动状态如何？(g取10 m/s2)（2）桥7、小木块m位于半径为R的半圆球顶端，给m一水平初速v时，m对球顶压力恰为零，则： A.m将立即离开球面作平抛运动 B.v的值应为C.m落地时的水平位移为 D.m落地时速度方向与地面成450角8、质量为的汽车，以速率通过半径为r的凹形桥，在桥面最低点时汽车对桥面的压力大小是（ ）A B C D9、一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是_m。若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是_m/s。（3）轨道10、乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，下列说法正确的是()A车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去B人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mgC人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D人在最低点时对座位的压力大于mg11、如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球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（ ）A球A的角速度一定大于球B的角速度B球A的线速度一定大于球B的线速度C球A的运动周期一定小于球B的运动周期D球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力12、如图所示，在质量为M的物体内有光滑的圆形轨道，有一质量为m的小球在竖直平面内沿圆轨道做圆周运动，A与C两点分别道的最高点和最低点，B、D两点与圆心O在同一水平面上。在小球运动过程中，物体M静止于地面，则关于物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力方向，下列正确的说法是 ( )A.小球运动到B点时，NMg，摩擦力方向向左B.小球运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右C.小球运动到C点时，N=(M+m)g，地面对M无摩擦D.小球运动到D点时，N=(M+m)g，摩擦力方向向右PABOR2R13、如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道。半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中A重力做功2mgRB机械能减少mgRC合外力做功mgRD克服摩擦力做功14、如右图所示，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?15、光滑水平面上放着物块A与质量为m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)，用手挡住B不动，此时弹簧压缩了一定长度，如图所示放手后弹簧将物块B迅速弹出，B向右运动，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=05 mB恰能到达最高点C取g=10 ms2，求物块B的落点距离C的水平距离16、如图所示，左图是游乐场中过山车的实物图片，右图是过山车的原理图在原理图中半径分别为R12.0 m和R28.0 m的两个光滑圆形轨道，固定在倾角为37斜轨道面上的Q、Z两点，且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为，g10 m/s2，sin370.6，cos370.8.问： (1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处，则其在P点的初速度应为多大？(2)若小车在P点的初速度为10 m/s，则小车能否安全通过两个圆形轨道？（4）绳与杆一、水平面A B17、在光滑的水平面上钉有两个钉子A和B.相距20cm.用一根长度为1m的细绳.一端系一个质量为0.4kg的小球.另一端栓在钉子A上.使小球开始位于A的左边.并以2m/s的速率在水平面上绕A做匀速圆周运动.若绳子承受4N的拉力就会断.那么从开始运动到绳被拉断.小球转的半圆周数A.2 B.3 C.4 D.518、质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆端套有一个质量为m的小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动，角速度为，如图所示，则杆的上端受到的作用力大小为A. PRB. C. D.不能确定19、细绳一端系着质量M=8kg的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=2kg的物体，M的中点与圆孔的距离r=0.2m，已知M与水平面间的动摩擦因数为0.2，现使此物体M随转台绕中心轴转动，问转台角速度在什么范围m会处于静止状态？（g=10 m/s2）20、如图所示轻杆长1m，其两端各连接质量为1kg的小球，杆可绕距B端0.2m处的轴O在竖直平面内转动，轻杆由水平从静止转至竖直方向，A球在最低点的速度为4m/s。求：（1）A球此时对杆的作用力大小及方向（2）B球此时对杆的作用力大小及方向 A B O 二、竖直面21、如图，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（ ）A.a处为拉力，b处为拉力 B.a处为拉力，b处为推力C.a处为推力，b处为拉力 D.a处为推力，b处为推力22、如图所示，长为R的轻质杆（质量不计），一端系一质量为的小球（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1.5，求：小球最低点时的线速度大小？ 小球通过最高点时，杆对球的作用力的大小？小球以多大的线速度运动，通过最高处时杆对球不施力？23、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，不计钢绳的重力，求：（1）转盘转动的角速度与夹角的关系.（2）从静止到与竖直方向成角的过程中，绳子张力做功多少J？24、如图所示，用长L的轻绳系一个质量为的小球悬挂在O点做角速度的圆锥摆运动，求悬线与竖直方向的夹角若悬点O离地高OOH（HL），在某一时刻悬线突然断了，则m的落地点离O的距离多大？（5）管道25、如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B，以不同的速率进入管内，若A球通过圆周最高点C，对管壁上部的压力为3mg，B球通过最高点C时，对管壁内侧下部的压力为0.75mg ，求A、B球落地点间的距离 26、如图所示，一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的半径大得多).在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点).A球的质量为m1,B球的质量为m2.它们沿环形圆管顺时针转动,经过最低点时的速度为v0.设A球运动到最低点时,B球恰运动到最高点,若要此时两球作用于圆管的合力为零,那么B球在最高点的速度多大?27、由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上，下列说法正确的是ABRRCDH【本资料来源：全品高考网、全品中考网；全品教学网为您提供最新最全的教学资源。】A小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2B小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2C小球能从细管A端水平抛出的条件是H2RD小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= R28、如图所示,两个3/4圆弧轨道固定在水平地面上,半径R相同,A轨道由金属凹槽制成,B轨道由金属圆管制成,均可视为光滑轨道.在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止彩放,小球距离地面的高度分别用hA和hB表示,则下列说法正确的是 （ ）A.若hA=hB=2R,则两小球都能沿轨道运动到最高点B.若hA=hB=3R/2,由于机械能守恒,两小球在轨道上升的最大高度为3R/2C.适当调整hA和hB,均可使两小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出,A小球的最小高度为5R/2,B小球在hB2R的任何高度均可（6）汽车转弯、火车转弯29、火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是( )A当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B当以v的速度通过弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C当速度大于v时，火车轮缘挤压外轨D当速度小于v时，火车轮缘挤压外轨30、飞行中的鸟要改变飞行方向时，鸟的身体要倾斜(如图所示)与车辆不同的是，鸟转弯所需的向心力由重力和空气对它们的作用力的合力来提供质量为m的飞鸟，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，空气对飞鸟作用力的大小等于()Am)2 BmCm Dmg【临界问题】恰好、刚好、最大、最小ABO31、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，绳两端各系一个小球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球的角速度应是多大？32、如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体质量分别为M和m（Mm），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，LR，如图所示。若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过（ ）（两物体看作质点）A、 B、 C、 D、33、如图所示AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为2.25mg，当AC和BC均拉直时ABC=90，ACB=53，BC=1.2m。ABC能绕竖直轴AB匀速转动，因而C球在水平面内做匀速圆周运动，求：（g取10m/s2）图10ABC(1) m的线速度增大为何值时，BC绳才刚好被拉直?(2)若m的速率继续增加，哪条绳先断，此时小球的速率多大?34、如图所示，一光滑圆锥体固定在水平面上，OCAB，AOC30，一条不计质量、长为L的绳(LOA)一端固定在顶点O，另一端拴一质量为m的物体(看作质点)。物体以速度v绕圆锥体的轴线OC在水平面内作匀速圆周运动。 (1)当，(2)当时，分别求出绳对物体的拉力。35、穿过如图所示，两绳系一个质量为m=0.1kg的小球，上面绳长l=2m，两绳都拉直时与轴夹角分别为300与450。问球的角速度满足什么条件，两绳始终张紧？36、如图所示，M是半径的固定于竖直平面内的l/4光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，轨道下端竖直相切处放置竖直向上的弹簧枪，弹簧枪可发射速度不同的质量的小钢珠假设某次发射的小钢珠沿轨道内壁恰好能从M上端水平飞出，落至距M下方平面时，又恰好能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入一光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑A、B为圆弧轨道两端点，其连线水平，圆弧半径，小钢珠运动过程中阻力不