曲線運(yùn)動(dòng)典型例題_第1頁(yè)
曲線運(yùn)動(dòng)典型例題_第2頁(yè)
曲線運(yùn)動(dòng)典型例題_第3頁(yè)
曲線運(yùn)動(dòng)典型例題_第4頁(yè)
曲線運(yùn)動(dòng)典型例題_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、選擇題1、一石英鐘的分針和時(shí)針的長(zhǎng)度之比為 3:2,均可看作是勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則()A分針和時(shí)針轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間之比為 1:60 B分針和時(shí)針的針尖轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度之比為 40:1C分針和時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為 12:1 D分針和時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的周期之比為 1:62、有一種雜技表演叫“飛車(chē)走壁”,由雜技演員駕駛摩托車(chē)沿圓臺(tái)形表演臺(tái)的內(nèi)側(cè)壁高速行駛,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)如圖所示中虛線圓表示摩托車(chē)的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h下列說(shuō)法中正確的是()Ah越高,摩托車(chē)對(duì)側(cè)壁的壓力將越大 Bh越高,摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度將越大Ch越高,摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將越大 Dh越高,摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的向

2、心力將越大3、 A、B兩小球都在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A球的軌道半徑是B球的軌道半徑的2倍,A的轉(zhuǎn)速為30 r/min,B的轉(zhuǎn)速為 r/min,則兩球的向心加速度之比為:()A1:1      B6:1        C4:1           D2:14、兩個(gè)質(zhì)量相同的小球a、b用長(zhǎng)度不等的細(xì)線拴在天花板上的同一點(diǎn)并在空中同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,則

3、a、b兩小球具有相同的A角速度 B線速度    C向心力 D向心加速度5、關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()A平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B平拋運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化是不均勻的C勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的圓周運(yùn)動(dòng) D做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受外力的合力做功不為零6、在水平面上轉(zhuǎn)彎的摩托車(chē),如圖所示,提供向心力是  A重力和支持力的合力 B靜摩擦力C滑動(dòng)摩擦力 D重力、支持力、牽引力的合力7、如圖所示,在粗糙水平板上放一個(gè)物體,使水平板和物體一起在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng),ab為水平直徑,cd為豎直直徑,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木板始終保持水平,

4、物塊相對(duì)木板始終靜止,則(    )             A物塊始終受到三個(gè)力作用       B只有在a、b、c、d四點(diǎn),物塊受到合外力才指向圓心       C從a到b,物體所受的摩擦力先減小后增大         

5、60; D從b到a,物塊處于失重狀態(tài)8、如圖所示,拖拉機(jī)后輪的半徑是前輪半徑的兩倍,A和B是前輪和后輪邊緣上的點(diǎn),若車(chē)行進(jìn)時(shí)輪與路面沒(méi)有滑動(dòng),則   )         A  A點(diǎn)和B點(diǎn)的線速度大小之比為1:2   B  前輪和后輪的角速度之比為2:1   C  兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相等   D  A點(diǎn)和B點(diǎn)的向心加速度相等9、用一根細(xì)線一端系一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,另一端固定在一光滑錐頂上,如圖

6、所示,設(shè)小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為,線的張力為T(mén),則T隨2變化的圖象是(     )  A B C D10、如圖所示,放于豎直面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R,質(zhì)量為m的帶孔小球穿于環(huán)上,同時(shí)有一長(zhǎng)為R的細(xì)繩一端系于球上,另一端系于圓環(huán)最低點(diǎn),繩的最大拉力為2mg當(dāng)圓環(huán)以角速度繞豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)小球受三個(gè)力作用則可能為(     )  A3          B   

7、;       C          D二、計(jì)算題11、如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上,沿半徑方向放置著用輕繩相連的質(zhì)量分別為2m,m的兩個(gè)小物體A,B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),A離轉(zhuǎn)軸r1=20cm,B離轉(zhuǎn)軸r2=40cm,A、B與圓盤(pán)表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,重力加速度g=10m/s2,求:              &

8、#160;                                               (1)輕繩上無(wú)張力時(shí),圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速

9、度的范圍?                           (2)A、B與圓盤(pán)之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的最大值?              (3)A、B與圓盤(pán)之間剛好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),燒斷輕繩

10、,則A、B將怎樣運(yùn)動(dòng)?                                                 

11、                    13、汽車(chē)試車(chē)場(chǎng)中有一個(gè)檢測(cè)汽車(chē)在極限狀態(tài)下的車(chē)速的試車(chē)道,試車(chē)道呈錐面(漏斗狀),如圖所示 測(cè)試的汽車(chē)質(zhì)量m=1t,車(chē)道轉(zhuǎn)彎半徑R=150m,路面傾斜角=45°,路面與車(chē)胎的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,設(shè)路面與車(chē)胎的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,(g取10m/s2)求(1)若汽車(chē)恰好不受路面摩擦力,則其速度應(yīng)為多大?(2)汽車(chē)在該車(chē)道上所能允許的最小車(chē)速14、如圖

12、所示,輕桿長(zhǎng)為3L,在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),已知球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力求:(1)球B在最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)A球的作用力大?。?)若球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)B的速度vB=,桿對(duì)球A和球B的作用力分別是多大?A球?qū)U的作用力方向如何?15、如圖所示,光滑桿AB長(zhǎng)為L(zhǎng),B端固定一根勁度系數(shù)為k、原長(zhǎng)為l0的輕彈簧,質(zhì)量為m的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接。OO為過(guò)B點(diǎn)的豎直軸,桿與水平面間的夾角始終為。則:(1)桿保持靜止?fàn)顟B(tài),讓小球從彈簧的原長(zhǎng)位置靜止釋放,求小球釋放瞬間的加速度大小a及小球速度最大

13、時(shí)彈簧的壓縮量l1;(2)當(dāng)球隨桿一起繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量為l2,求勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;、如圖所示,兩繩系一質(zhì)量為0.1kg的小球,兩繩的另一端分別固定于軸的A、B兩處,上面繩長(zhǎng)2m,兩繩拉直時(shí)與軸的夾角分別為30°和45°,問(wèn)球的角速度在什么范圍內(nèi)兩繩始終有張力?(g取10m/s2) 參考答案一、選擇題1、解:A、D、分針的周期為T(mén)分=1h,時(shí)針的周期為T(mén)時(shí)=12h,兩者周期之比為T(mén)分:T時(shí)=1:12,故A錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤;B、分針的周期為T(mén)分=1h,時(shí)針的周期為T(mén)時(shí)=12h,兩者周期之比為T(mén)分:T時(shí)=1:12,由v=研究得知,分針的線速度是時(shí)針的18倍,故

14、B錯(cuò)誤;C、分針的周期為T(mén)分=1h,時(shí)針的周期為T(mén)時(shí)=12h,兩者周期之比為T(mén)分:T時(shí)=1:12,由=研究得知,分針的角速度是時(shí)針的12倍,故C正確;故選C2、解:A、摩托車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是重力mg和支持力F的合力,作出力圖設(shè)圓臺(tái)側(cè)壁與豎直方向的夾角為,側(cè)壁對(duì)摩托車(chē)的支持力F= 不變,則摩托車(chē)對(duì)側(cè)壁的壓力不變故A錯(cuò)誤    B、根據(jù)牛頓第二定律得Fn=m,h越高,r越大,F(xiàn)n不變,則v越大故B正確    C、根據(jù)牛頓第二定律得Fn=mr,h越高,r越大,F(xiàn)n不變,則T越大故C正確  

15、  D、如圖向心力Fn=mgcot,m,不變,向心力大小不變故D錯(cuò)誤故選:BC3、B 4、A 5、A 6、B 7、C 8、B 9、考點(diǎn):勻速圓周運(yùn)動(dòng);向心力 分析:分析小球的受力,判斷小球隨圓錐作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力的大小,進(jìn)而分析T隨2變化的關(guān)系,但是要注意的是,當(dāng)角速度超過(guò)某一個(gè)值的時(shí)候,小球會(huì)飄起來(lái),離開(kāi)圓錐,從而它的受力也會(huì)發(fā)生變化,T與2的關(guān)系也就變了解答:  解:設(shè)繩長(zhǎng)為L(zhǎng),錐面與豎直方向夾角為,當(dāng)=0時(shí),小球靜止,受重力mg、支持力N和繩的拉力T而平衡,T=mgcos0,所以A項(xiàng)、B項(xiàng)都不正確;增大時(shí),T增大,N減小,當(dāng)N=0時(shí),角速度為0當(dāng)0時(shí),由牛頓第二定律

16、得,TsinNcos=m2Lsin,Tcos+Nsin=mg,解得T=m2Lsin2+mgcos;當(dāng)0時(shí),小球離開(kāi)錐子,繩與豎直方向夾角變大,設(shè)為,由牛頓第二定律得Tsin=m2Lsin,所以T=mL2,可知T2圖線的斜率變大,所以C項(xiàng)正確,D錯(cuò)誤故選:C點(diǎn)評(píng):本題很好的考查了學(xué)生對(duì)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析,在轉(zhuǎn)的慢和快的時(shí)候,物體的受力會(huì)變化,物理量之間的關(guān)系也就會(huì)變化10、考點(diǎn):向心力;牛頓第二定律 專題:牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用分析:因?yàn)閳A環(huán)光滑,所以這三個(gè)力肯定是重力、環(huán)對(duì)球的彈力、繩子的拉力,細(xì)繩要產(chǎn)生拉力,繩要處于拉升狀態(tài),根據(jù)幾何關(guān)系及向心力基本格式求出剛好不受拉力時(shí)的角速度,此

17、角速度為最小角速度,只要大于此角速度就受三個(gè)力解答:  解:因?yàn)閳A環(huán)光滑,所以這三個(gè)力肯定是重力、環(huán)對(duì)球的彈力、繩子的拉力,細(xì)繩要產(chǎn)生拉力,繩要處于拉升狀態(tài),根據(jù)幾何關(guān)系可知,此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°,當(dāng)圓環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí),小球繞豎直軸做圓周運(yùn)動(dòng),向心力由三個(gè)力在水平方向的合力提供,其大小為:F=m2r,根據(jù)幾何關(guān)系,其中r=Rsin60°一定,所以當(dāng)角速度越大時(shí),所需要的向心力越大,繩子拉力越大,所以對(duì)應(yīng)的第一個(gè)臨界條件是小球在此位置剛好不受拉力,此時(shí)角速度最小,需要的向心力最小,對(duì)小球進(jìn)行受力分析得:Fmin=2mgsin60°,即2mgsin60&

18、#176;=mmin2Rsin60°解得:min=當(dāng)繩子拉力達(dá)到2mg時(shí),此時(shí)角速度最大,對(duì)小球進(jìn)行受力分析得:豎直方向:Nsin30°(2mg)sin30°mg=0水平方向:Ncos30°+(2mg)cos30°=m解得:max=故ACD錯(cuò)誤,B正確;故選:B點(diǎn)評(píng):本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的應(yīng)用以及同學(xué)們受力分析的能力,要求同學(xué)們能找出臨界狀態(tài)并結(jié)合幾何關(guān)系解題,難度適中二、計(jì)算題11、考點(diǎn):向心力 專題:勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題分析:(1)當(dāng)小球的加速度為零時(shí),速度最大,結(jié)合平衡求出彈簧的壓縮量(2)根據(jù)牛頓第二定律求出小球做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)距離

19、B點(diǎn)的距離,求出此時(shí)小球的動(dòng)能,結(jié)合最高點(diǎn)的動(dòng)能,運(yùn)用動(dòng)能定理求出桿對(duì)小球做功的大小解答:  解:(1)當(dāng)小球加速度為零時(shí),速度最大,此時(shí)受力平衡,則有:mgsin=kl1,解得彈簧的壓縮量為:(2)當(dāng)桿繞OO軸以角速度0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),設(shè)小球距離B點(diǎn)L0,此時(shí)有:,解得:此時(shí)小球的動(dòng)能為:小球在最高點(diǎn)A離開(kāi)桿瞬間的動(dòng)能為:根據(jù)動(dòng)能定理有:Wmg(Ll)sin=EkAEk0,解得:W=答:(1)當(dāng)桿保持靜止?fàn)顟B(tài),在彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),靜止釋放小球,小球速度最大時(shí)彈簧的壓縮量l1為0.06m;(2)保持0不變,小球受輕微擾動(dòng)后沿桿上滑,到最高點(diǎn)A時(shí)其沿桿對(duì)其所做的功W為點(diǎn)評(píng):本題考查了動(dòng)能定理

20、、胡克定律與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合,知道小球做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),靠徑向的合力提供向心力,由靜止釋放時(shí),加速度為零時(shí)速度最大,難度適中12、考點(diǎn):  向心力專題:  勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題分析:  (1)由題意可知當(dāng)細(xì)線上沒(méi)有張力時(shí),B與盤(pán)間的靜摩擦力沒(méi)有達(dá)到最大靜摩擦力,故由靜摩擦力充當(dāng)向心力,由向心力公式可求得角速度;(2)當(dāng)A、B所受靜摩擦力均達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),圓盤(pán)的角速度達(dá)到最大值m,超過(guò)m時(shí),A、B將相對(duì)圓盤(pán)滑動(dòng)分別對(duì)兩個(gè)物體,根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式,即可求得最大角速度(3)根據(jù)離心的知識(shí)分析燒斷細(xì)線后A、B的運(yùn)動(dòng)情況解答:  解:(1)當(dāng)B所需向心力

21、FBFfmax時(shí),細(xì)線上的張力為0,即:m2r2mg,解得:即當(dāng)時(shí),細(xì)線上不會(huì)有張力(2)當(dāng)A、B所受靜摩擦力均達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),圓盤(pán)的角速度達(dá)到最大值m,超過(guò)m時(shí),A、B將相對(duì)圓盤(pán)滑動(dòng)設(shè)細(xì)線中的張力為FT根據(jù)牛頓第二定律得:對(duì)A:2mgFT=2mm2r1對(duì)B:mg+FT=mm2r2,得m= rad/s(3)燒斷細(xì)線時(shí),A做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力FA=2mm2r1=0.6mg,又最大靜摩擦力為0.4mg,則A做離心運(yùn)動(dòng)B此時(shí)所需向心力FB=mm2r2=0.6mg,大于它的最大靜摩擦力0.4mg,因此B將做離心運(yùn)動(dòng)答:(1)若細(xì)線上沒(méi)有張力,圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)滿足的條件是3.7 rad/s(2)欲

22、使A、B與圓盤(pán)面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為4.0 rad/s(3)A都做離心運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng):  對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,分析受力情況,確定向心力由什么力提供是解題的關(guān)鍵本題還要抓住物體剛要滑動(dòng)的臨界條件:靜摩擦力達(dá)到最大值13、解:(1)汽車(chē)恰好不受路面摩擦力時(shí),由重力和支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:解得:v=(2)當(dāng)車(chē)道對(duì)車(chē)的摩擦力沿車(chē)道向上且等于最大靜摩擦力時(shí),車(chē)速最小,根據(jù)牛頓第二定律得:NsinfcosNcos+fsinmg=0f=N解得: =答:(1)若汽車(chē)恰好不受路面摩擦力,則其速度應(yīng)為38.7m/s;(2)汽車(chē)在該車(chē)道上所能允許的最小車(chē)速為30m

23、/s14、解:(1)球B在最高點(diǎn)時(shí)速度為v0,有 ,得:因?yàn)锳、B兩球的角速度相等,根據(jù)v=r知,此時(shí)球A的速度為:設(shè)此時(shí)桿對(duì)球A的作用力為FA,則 FAmg=m解得:FA=1.5mg(2)若球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)B的速度vB=,則對(duì)B球得:解得:FB=3.6mg此時(shí)A球的速度 vA=vB=,則則桿對(duì)A球作用力的方向向下,牛頓第三定律得,A球?qū)U作用力的方向向上由牛頓第二定律得:解得:FA=0.3mg答:(1)球B在最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)A球的作用力大小為1.5mg(2)若球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)B的速度vB=,桿對(duì)球A和球B的作用力分別是0.3mg和3.6mg,A球?qū)U的作用力方向向上15、解:(1)小球從彈簧的原長(zhǎng)位置靜止釋放時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有    (1分)       解得    (1分)小球速度最大時(shí)其加速度為零,則     (2分)       解得  (1分)   (2)球做

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