2010高考物理精品讲练系列学案圆周运动向心力公式的应用通用优秀免费下载资料

1、高考物理精品讲练系列学案： 圆周运动向心力公式的应用要点精析要点一火车转弯问题的力学分析即学即用.质量为的火车在轨道上行驶，火车内、外轨连线与水平面的夹角为弯道半径 m m 重力加速度取 m m 求：（）当火车的速度为 m m 时，轨道受到的侧压力多大？方向如何？。当火车的速度为 m m 时，轨道受到的侧压力多大？方向如何？X X 沿斜面向上。X X 沿斜面向下要点二竖直平面内的圆周运动. .如图所示，轻杆长 m m 其两端各连接质量为 kgkg 的小球，杆可绕距端 m m 的轴在竖直平面内自由转动，轻杆从静止由水平转至竖直方向球在最低点时的速度为 m m（取 m m求:（）球此时对杆的作用力

2、大小及方向（）球此时对杆的作用力大小及方向答案（）,向下（）,向下题型探究-题型有关摩擦力的临界问题【例】如图所示的装置中，在水平转台上开有一光滑小孔，一根轻绳穿过小孔，一端拴质量为的物体，另一端连接质量为的物体.已知与物体间的距离为，物体与转台一起做匀速圆周运动，设最大静摩擦力为（）.求使不发生相对滑动，转台做匀速圆周运动时转动角速度可能的范围答案img_fm&mgjfmMr,Mr题型物理最高点和几何最高点问题【例】如图所示，在点系长度为的细线，线的另电小球，小球可绕点在竖直平面内转动.空间存在水平向右的匀强电场，若电场力大小学即用端系质量为、电荷量为的带答案8gL题型情景建模【例】如图所示

3、，在同一竖直平面内的两正对着的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，小球能在其间运动，今在最高点与最低点各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来，当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离的图象如图取用不计空气阻力，求：是重力的心倍.在最低点至少使小球获得多大的速度可使物体在竖直平面内绕点()小球的质量为多少？()若小球在最低点的速度为 m m 为使小球能沿轨道运动的最大值为多少答案()kgkg()()m m跟踪训练.在实际修筑铁路时，要根据弯道半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，如果火车按规定的速率转弯，内、外轨与车轮之间没有侧压力，那么火车以小于规定

4、的速率转弯，则.仅内轨对车轮有侧压力.仅外轨对车轮有侧压力.内、外轨对车轮都有侧压力.内、外轨对车轮均无侧压力答案(兰州模拟)如图所示，半径为的圆筒绕竖直中心轴转动，小物块靠在圆它与圆筒的动摩擦因数为科，现要使不下落，则圆筒转动的角速度 3 至少.四.眄答案.如图所示，光滑圆管形轨道部分平直部分是处于竖直平面内半径为的半圆，圆管截面半径，有一质量为半径比略小的光滑小球以水平初速度射入圆管尺筒的内壁上（）若要小球能从端出来，初速度多大？N（）在小球从端出来的瞬间,对管壁压力有哪几种典型情况，初速度各应满足什斯切么条AB件？答案（）,4gR（）小球从端出来瞬间，对管壁压力可以有三种典型情况：v2刚

5、好对管壁无压力，此时重力恰好充当向心力，由圆周运动知识上.由机械能守恒定律2mv02R21mvc2,联立解得步所.2对下管壁有压力，此时应有&，此时相应的入射速度应满足标g、颓g.Rv,对上管壁有压力，此时应有m上，此时相应的入射速度应满足/5Rg.R.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的小物体、，它们到转轴的距离分别为 cmcmcmcm 与盘面间最大静摩擦力均为重力的倍，试求:（）当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度 3.3.（）当开始滑动时，圆盘的角速度 3.3.（）当即将滑动时，烧断细线、运动状态如何？（取 m m答案（）（）（）随圆盘做圆周运动做离

6、心运动活页作业.质量为 kgkg 的体操运动员，做“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动所示，此过程中，运动员到达最低点时手臂受的拉力至少约为（忽略空气阻力 m m）ikR答案.如图所示为、两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象知（）物体运动的线速度大小不变物体运动的角速度大小不变物体运动的线速度大小不变物体运动的角速度与半径成正比.如图,其中为双曲线的一个分支，由图可答案.如图所示、是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为，内筒半径比小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的两筒之间抽成真空.两筒以相同的角速度 3 绕其中心轴线（图中垂直于纸面）做匀速转动.设从筒内

7、部可以通过窄缝（与筒的轴线平行）不断地向外射出两种不同速率和的微粒，从处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向，微粒到达筒后就附着在筒上.如果、和都不变，而 3 取某一合适的值，则（）.有可能使微粒落在筒上的位置都在处一条与缝平行的窄条上.有可能使微粒落在筒上的位置都在某一处如处一条与缝平行的窄条上.有可能使微粒落在筒上的位置分别在某两处如处和处与缝平行的窄条上.只要时间足够长筒上将到处都落有微粒答案.如图所示，将完全相同的两小球、用长为 m m 的细绳悬于以 m m 向右运动的小车顶部，两小球与小车前后竖直壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比:为(m)m)()()答案（西宁

8、模拟）如图所示，放置在水平地面上的支架质量为，支架顶端用细绳拴着的摆球质量为，现将摆球拉至水平位置，然后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法中正确的是.在释放瞬间，支架对地面压力为（）.在释放瞬间,支架对地面压力为 n n.摆球到达最低点时，支架对地面压力为（）、.摆球到达最低点时,支架对地面压力为（3m3m）: :答案.在光滑的圆锥漏斗的内壁，两个质量相同的小球和，分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，其中小球的位置在小球的上方，如图所示.下列判断正确的是（球的速率大于球的速率球的角速度大于球的角速度球对漏斗壁的压力大于球对漏斗壁的压力球的转动周期大于球的转动周期II拉直，要使两物

9、体与转盘之间不发生相对滑动,则转盘旋转的角速度最大值不得超过答案.如图所示，一轻杆一端固定质量为的小球，以另一端为圆心，使小球做半径为的圆周运动，以下说法正确的是（）.小球过最高点时，杆所受的弹力可以等于零.小球过最高点时的最小速度为1/gR.小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反.小球过最高点时，杆对球作用力一定与小球所受重力方向相反答案.质量为的小球由轻绳和分别系于一轻质木架上的点和点，如图所示，当轻杆绕轴以角速度 3 匀速转动时小球在水平面内做匀速圆周运动，绳在竖直方向，绳在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳被烧断的同时杆子停止转动，则.小球仍在水平面内做匀速圆周运动.

10、在绳被烧断瞬间绳中张力突然增大.若角速度 3 较小，小球在垂直于平面的竖直平面内摆动.若角速度 3 较大，小球可能在垂直于平面的竖直平面内做圆周运动答案.如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度白水平面上，使两碗口处于同一水平面，现将质量相同的两个小球（小球半径远小于碗的半径），分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时（）.两球的速度大小相等弋-*（二 7 7.两球的速度大小不相等一.两球对碗底的压力大小相等.两球对碗底的压力大小不相等答案.（成都模拟）一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为，甲、乙两物体质量分别为与（），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为

11、正压力的科倍，两物体用一根长为（）的轻绳连在一起，如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间轻绳刚好沿半径方向（）若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点处，则其在点的初速度应为多大？0 0 若小车在点的初速度为 m m 则小车能否安全通过两个圆形轨道答案（）246mo246mo 能(M_m)g：!ml.(M_m)gMl. .-M+m)g. .p(M+m)gMl.ml答案.如图所示，细绳长，吊一个质量为的铁球，绳受到大小为的拉力就会断裂，绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上.起初环带着球一起以速度 1 1 回向右运动，在处环被的瞬间，绳子所受拉力为多少？在以后的运动过程中，球是先碰墙还是次的碰撞点离点的距离是多少？（已知处离墙的水平距离为，球离地的答案球先碰墙312.如图所示，小球从光滑的圆弧轨道下滑至水平轨道末端时，光电装置被触动，控制电路会使转筒立刻以某一角速度匀速连续转动起来.转筒的底面半径为，已知轨道末端与转筒上部相平，与转筒的转轴距离为且与转筒侧壁上的小孔的高度差为；开始时转筒静止，且小孔正对着轨道方向.现让一小球从圆弧轨道上的某处无初速滑下，若正好能钻入转筒的小孔（小孔比小球略大点，不计空气阻力，重力加速度为），求：（）小球从圆弧轨道上释放时的高度（）转筒转动的角速度 3.3.答案（）（）支肃亡（）（）ninir r2g2g（- -）小球视为质（