圓周運(yùn)動(dòng)題型總結(jié)

1、一.角速度線速度周期之間的關(guān)系1做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，10s內(nèi)沿半徑是20m的圓周運(yùn)動(dòng)了 loom.試求物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí):（1）線速度的大?。海?）角速度的大小：（3）周期的大小.【答案】(1)lOn/j： (2) 0.5rad/s ；(3) 12.56$2如圖所示，兩個(gè)小球固世在一根長(zhǎng)為I的桿的兩端，繞桿上的0點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球A的速度為 力時(shí)，小球B的速度為.則軸心0到小球B的距離是（）A皿 B以 C卅哄D.心詁【答案】A3.轉(zhuǎn)筆（pQn Spinning）是一項(xiàng)用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動(dòng)筆的休閑活動(dòng)，如圖所示.轉(zhuǎn)筆 深受廣大中學(xué)生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識(shí)，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆

2、高手能讓筆繞其上的某一點(diǎn)0做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識(shí)的敘述正確A筆桿上的點(diǎn)離0點(diǎn)越近的角速度越大C. Vc = V3D. flc =OdB.C-筆桿上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力提供的D.若該同學(xué)使用中性筆，筆尖上的小鋼珠有可能因快速的轉(zhuǎn)動(dòng)做離心運(yùn)動(dòng)被甩走【答案】D二.傳動(dòng)裝置4.如圖所示，人、8是兩個(gè)靠摩擦傳動(dòng)且接觸而沒有相對(duì)滑動(dòng)的靠背輪，人是主動(dòng)輪，B是從動(dòng)輪，它們的半徑Ra = 2Rs O和b兩點(diǎn)在輪的邊緣，c初d分別是A. B兩輪半徑的中點(diǎn)，下列判斷正確的有A. Va = 2 fB. 3b = 23d筆桿上的點(diǎn)離0點(diǎn)越近的，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越大【

3、答案】B5某變速箱中有甲、乙.丙三個(gè)齒輪，如圖所示，其半徑分別為ri. rz. rs，若甲輪的角速度為3,則丙輪邊緣上某點(diǎn)的向心加速度為/jA 3 B.D.【答案】A6.如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中,分別是三個(gè)輪邊緣的質(zhì)點(diǎn)，且RA=RC=2RB若傳動(dòng)過程中皮帶不打滑,則下列說法正確的是(AA點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度大小柑同B. B點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度相同C. A點(diǎn)的向心加速度大小是B點(diǎn)的2倍DB點(diǎn)的運(yùn)行周期大于C點(diǎn)的運(yùn)行周期【答案】C7- 一部機(jī)器由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，機(jī)器皮帶輪的半徑是電動(dòng)機(jī)皮帶輪半徑的3倍(如圖)，皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動(dòng)已知,機(jī)器皮機(jī)器皮帶輪邊緣上一點(diǎn)的向心加速度為0.10 m/*。帶輪電動(dòng)機(jī)

4、皮帶輪(1) 電動(dòng)機(jī)皮帶輪與機(jī)器皮帶輪的角速度之比;(2)機(jī)器皮帶輪上A點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為輪半徑的一半.A點(diǎn)的向心加速度是多少?三水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)&質(zhì)量為l4xl(Pkg的汽車在水平公路上行駛，輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7 (最大靜摩擦力等 于滑動(dòng)摩擦力)，某一彎路的半徑為28m, gnOm/sS試求:（1）為保證行車安全，汽車在該彎路上行駛的最大速度WU（2）若汽車以36km/h剛駛上彎路時(shí)受到的摩擦力大小/:【答案】（1）14m/s （2） 5000N9如圖所示的圓錐擺運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（）A在繩長(zhǎng)固；4時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)速增為原來的4倍時(shí)，繩子的張力增加為原來的4倍B在繩長(zhǎng)固定時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)

5、速增為原來的2倍時(shí)，繩子的張力增加為原來的4倍C.當(dāng)角速度一泄時(shí)，繩子越短越易斷D當(dāng)角速度一世時(shí)，繩子越長(zhǎng)越易斷【答案】BD10-有一種叫“飛椅”的游樂項(xiàng)目，示意圖如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣轉(zhuǎn)盤可繞穿過苴中心的豎宣軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平而內(nèi)，與豎直方向的夾角為不汁鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度0與夾角&的關(guān)系。11.洗衣機(jī)的甩干筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一衣物附在筒壁上，如右圖，則此時(shí)A衣物受到重力、簡(jiǎn)壁的牌力、摩擦力和向心力的作用B.衣物隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由于摩擦的作用C.筒壁對(duì)衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速增大而增大D.筒壁的蟬力

6、隨筒的轉(zhuǎn)速增大而增大B球所受的合外力大小為加厶+少，A線速度VaVsB運(yùn)動(dòng)周期TaTbA另【答案】D12如圖11所示，質(zhì)量不i|的輕質(zhì)卻性桿P插入桌面上的小孔中，桿的列一端固定一質(zhì)量為m的小 球，今使小球在水平而內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度為3,則下列說法正確的是（重力加速度為g） FfBD.筒壁對(duì)它們的彈力FnaFnb【答案】AD14.如圖所示，兩根細(xì)線把兩個(gè)相同的小球懸于同一點(diǎn)，并使兩球在同一水平而內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，尖中小球1的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大,關(guān)系為0）132,兩根線中拉力大小關(guān)系為T】【答案】（=）四-豎宜平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)15如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)LP4m的繩子拴著一個(gè)質(zhì)量為m=l

7、kg的小球，在豎直平而內(nèi)作圓周O運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s）（1）若小球剛好能經(jīng)過最高點(diǎn)，求小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度W的大小:（2）若小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v=6m/s,求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)繩子J 對(duì)小球的拉力T.【答案】（1）小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度W的大小為2ni/s：（2）小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)繩子對(duì)小球的拉力為100N.16如圖所示，長(zhǎng)為Im的輕桿的一端有一質(zhì)量為1kg的小球，另一端有光滑的Iftl定軸0.現(xiàn)給球一 初速度使球和桿一起繞0軸在豎直而內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知球在最高點(diǎn)的速度為2m/s,不 /計(jì)空氣阻力，則球到達(dá)最髙點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力A. 泄是拉力B. 泄等于零C. 一定是推力D

8、.可能是拉力，可能是推力，也可能等于零17-如圖所示,【答案】C雜技演員在做水流星表演時(shí)用繩系著裝有水的水桶，在豎直平而內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若水的質(zhì)M m=0. 5 kg,繩長(zhǎng) 1=60 cm,求j g 取 lOm/s?.（1）若水桶轉(zhuǎn)至最奇點(diǎn)時(shí)水不流出來，求水桶的最小速率.（2）若在最高點(diǎn)時(shí)水桶的速率v=3m/s,求水對(duì)桶底的壓力大小.【答案】V6 m/s 25N18如下圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的人，站在臺(tái)秤上，一根長(zhǎng)為R的懸線一端系一個(gè)質(zhì)量為m小球, 手拿懸線另一端.小球繞懸線另一端點(diǎn)在豎直平而內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且小球恰好通過圓軌道最高點(diǎn)，則下列說法正確是（A小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中臺(tái)秤的示數(shù)增大

9、，人處于超重狀態(tài)B小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)最小且為MgC. 小球在a、b、c三個(gè)位置臺(tái)秤的示數(shù)不相同D小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)垠大且為（M + 6ni） g【答案】D19如圖，長(zhǎng)均為L(zhǎng)的兩根輕繩,一端共同系住質(zhì)量為m的小球,另一端分別固；4在 等高的A. B兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn)間的距離也為L(zhǎng)重力加速度大小為g今使小球在豎直平Btn而內(nèi)以AB為軸做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球在最髙點(diǎn)速率為V時(shí),兩根繩的拉力恰好均為零, 則小球在最高點(diǎn)速率為2v時(shí)，每根繩的拉力大小為（）A. mg外3 mgC. 3mg D. me故選J A.20如圖甲所示一長(zhǎng)為R的輕繩，一端穿在過0點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固泄一質(zhì)量未

10、知的小球，整個(gè)裝置繞0點(diǎn)在豎直而內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，小球通過最奇點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力F與其速度平方v2的關(guān)系如圖乙所示,圖線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為釦卜列判斷正確的是（A.利用該裝置可以得出重力加速度，且g=RaB繩長(zhǎng)不變用質(zhì)量較大的球做實(shí)驗(yàn),得到的圖線斜率更大O乙C繩長(zhǎng)不變,用質(zhì)量較小的球做實(shí)驗(yàn),得到的圖線斜率更大D.繩長(zhǎng)不變,用質(zhì)較小的球做實(shí)驗(yàn),圖線a點(diǎn)的位苣不變解答：CD.21質(zhì)量為m的小球由輕繩O和b分別系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)。如圖所示，當(dāng)輕桿繞軸8C以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平而內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩a在豎直方向，繩b在水平方向，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，繩b被燒斷的同時(shí)木架停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則（）-|

11、： BA繩o對(duì)小球拉力不變B繩O對(duì)小球拉力增大C.小球一崔前后擺動(dòng)D小球可能在豎直平而內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)故選：BD在細(xì)繩的下端吊一個(gè)質(zhì)22如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩上端系一質(zhì)量不計(jì)的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上,量為m的鐵球（可視作質(zhì)點(diǎn)）球離地的高度h = L現(xiàn)讓環(huán)與球一起以v=d冠的當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椴挥嚳諝庾枇?求:速度向右運(yùn)動(dòng)，在A處環(huán)被擋住而立即停止，已知A離右墻的水平距離也為L(zhǎng),（1）在環(huán)被擋住而立即停止時(shí)繩對(duì)小球的拉力大小:（2）若在環(huán)被擋住后，細(xì)繩突然斷裂.則在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，球的第一次碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離是多少？3【答案】l)3mg2)-L423m為在水平傳送帶上被傳送的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)

12、），A為皮帶輪，如圖所示，已知皮帶輪半徑為r,傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑.當(dāng)m可被水平拋出時(shí)，A輪的轉(zhuǎn)速最少是（）fml-【答案】A五.圓周運(yùn)動(dòng)中的連接體問題21-如圖所示，輕桿長(zhǎng)1米其兩端各連接質(zhì)量為1千克的小球，桿可繞距B端02米處的軸0在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)速度為4米/秒，求此桿對(duì)軸0的作用力?【答案】35牛，方向向下圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為阮22.A、B兩球的質(zhì)量分別為mi與ni2,用一勁度系數(shù)為k的彈簧相連 一長(zhǎng)為k的細(xì)線與A球柑連，置 于水平光滑桌而上，細(xì)線的另一端栓在豎宣軸上，如圖所示。當(dāng)球A、B均以角速度3繞軸OCT做勻速6cjb 3(1)此時(shí)憚簧伸長(zhǎng)量多大？細(xì)線拉力多

13、大?T777(2)將細(xì)線突然燒斷瞬間兩球加速度各多大?23.如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量m=0. 1kg的小物塊A. IMP光滑水平臺(tái)而上：另一端通過光滑小 孔0與質(zhì)量M=05kg的物體B相連，B靜止于水平地而上(g=10m/s)(1)當(dāng)A以0為圓心做半徑eO2m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，地而對(duì)B的支持力Fn=3. ON.求物塊A的 速度和角速度的大小(2)當(dāng)A球的角速度為多大時(shí)，B物體將要離開地而?ra【答案】(1)2m/s lOrad/s(2) 510 rad/s24.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上，沿半徑方向放置以細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的A. B兩個(gè)小物 塊，A離軸心m=20 cm, B離軸心r2=3

14、0 cm. A、B與盤而間相互作用的最大靜摩擦力為苴重力的0.4 倍-求:(1)若細(xì)線上沒有張力，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3應(yīng)滿足什么條件?(2)欲使A、B與盤而間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度多大?(3) 當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速達(dá)到A、B剛好不滑動(dòng)時(shí)，燒斷細(xì)繩，則A、B將怎樣運(yùn)動(dòng)？(g取10 m/s2)【答案】當(dāng)a)u)o=3.6 rad/s時(shí)，細(xì)線上不會(huì)有張力.(2) 40 rad/s六.水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題1.如圖所示，半徑為R的圓筒繞豎直中心軸OCT轉(zhuǎn)動(dòng)，小物塊A靠在圓筒的內(nèi)壁 它與圓筒的動(dòng)摩擦因數(shù)為現(xiàn)要使A不下落，則圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3至少為0A. V R B廂 C.AAC先斷B. BC先斷C

15、-兩線同時(shí)斷D.不能確定哪根線先斷2如圖所示，OCT為豎直軸，MN為固世在OCT上的水平光滑桿，有兩個(gè)質(zhì)量相同的金屬球A、6套在 水平桿上，AC和BC為抗拉能力相同的兩根細(xì)線，C端固泄在轉(zhuǎn)軸0cr上.當(dāng)繩拉 直時(shí)，A、B兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比恒為2: 1,當(dāng)轉(zhuǎn)軸的角速度逐漸增大時(shí)2答案J A：3 在一個(gè)水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放有A、B、C三個(gè)物體，它們跟臺(tái)而間的摩擦因數(shù)柑同.的質(zhì)量為2m, B、C各為mA、B離轉(zhuǎn)軸均為C為2r則A若A、B、C三物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)未發(fā)生滑動(dòng)，A、C的向心加速度比B大B.若A、B、C三物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)未發(fā)生滑動(dòng)，B所受的靜摩擦力最小C. 當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，C最先發(fā)生滑動(dòng)D當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)

16、速繼續(xù)增加時(shí)，A比B先滑動(dòng)3 答案：AB、C.4如圖(a)所示在光滑的圓錐頂用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為HI的小球，圓錐頂角為26,當(dāng)圓錐和球 一起以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球壓緊錐而.此時(shí)繩的張力是多少？若要小球離開錐而，則小球的角速度至少為多少?答案：coyLcos e題型：有關(guān)摩擦力的臨界問題5如圖所示用細(xì)繩一端系著的質(zhì)量為MP6kg的物體A靜止在水平轉(zhuǎn)盤上，細(xì)繩另一端通過轉(zhuǎn)盤中 心的光滑小孔0吊著質(zhì)量為m=03kg的小球B, A的重心到0點(diǎn)的距離為0.2m-若A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜 摩擦力為f=2N.為使小球B保持靜止，求轉(zhuǎn)盤繞中心0旋轉(zhuǎn)的角速度3的取值范 用.（取 g=10m/s2 ）5 答案 J A 2.9 rad/s 65 rad/s6 . 一圓盤可以繞其豎宣軸在圖2所示水平而內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤半徑為R。甲、乙物體質(zhì)量分別是M和m它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的倍.兩物體用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)（L V R）的輕繩連在一超。若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸位置上，甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉宜，要使兩物體與圓盤間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)角速度的最大