第3講圓周運(yùn)動(dòng)

1、第3講 圓周運(yùn)動(dòng)一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量1線速度：描述物體圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量v.2角速度：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量.3周期和頻率：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量T，T.4向心加速度：描述速度方向變化快慢的物理量anr2vr.5向心力：作用效果產(chǎn)生向心加速度，F(xiàn)nman.6相互關(guān)系：(1)vrr2rf. (2)ar2vr42f2r.(3)Fnmanmm2rmrmr42f2.二繩、桿模型涉及的臨界問題繩模型桿模型常見類型均是沒有支撐的小球均是有支撐的小球過最高點(diǎn)的臨界條件由mgm得v臨由小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)得v臨0討論分析(1)過最高點(diǎn)時(shí)，v，F(xiàn)Nmgm，繩、軌道對(duì)球產(chǎn)生彈力FN(2)不能過

2、最高點(diǎn)時(shí)，v<，在到達(dá)最高點(diǎn)前小球已經(jīng)脫離了圓軌道(1)當(dāng)v0時(shí)，F(xiàn)Nmg，F(xiàn)N為支持力，沿半徑背離圓心(2)當(dāng)0<v<時(shí)，F(xiàn)Nmgm，F(xiàn)N背向圓心，隨v的增大而減小(3)當(dāng)v時(shí)，F(xiàn)N0(4)當(dāng)v>時(shí)，F(xiàn)Nmgm，F(xiàn)N指向圓心并隨v的增大而增大1質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()A速度的大小和方向都改變B勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C當(dāng)物體所受合力全部用來提供向心力時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D向心加速度大小不變，方向時(shí)刻改變2甲沿著半徑為R的圓周跑道勻速跑步，乙沿著半徑為2R的圓周跑道勻速跑步，在相同的時(shí)間內(nèi)，甲、乙各自跑了一圈，他們的角速度和線速度的大小分別為1、

3、2和v1、v2，則()A1>2，v1>v2 B1<2，v1<v2C12，v1<v2 D12，v1v23如圖1所示，洗衣機(jī)脫水筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，衣服貼靠在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上而不掉下來，則衣服()A受到重力、彈力、靜摩擦力和離心力四個(gè)力的作用B所需的向心力由重力提供C所需的向心力由彈力提供 圖1D轉(zhuǎn)速越快，彈力越大，摩擦力也越大4下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說法正確的是()A當(dāng)物體所受的離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將做背離圓心的圓周運(yùn)動(dòng)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將沿切線做直線運(yùn)動(dòng)D做勻速圓周

4、運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)5如圖3所示，長為r的細(xì)桿一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，使之繞另一端O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度v，在這點(diǎn)時(shí) ()A小球?qū)U的拉力是圖3B小球?qū)U的壓力是C小球?qū)U的拉力是mgD小球?qū)U的壓力是mg6如圖4所示，半徑為R的光滑圓形軌道豎直固定放置，小球m在圓形軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)于半徑R不同的圓形軌道，小球m通過軌道最高點(diǎn)時(shí)都恰好與軌道間沒有相互作用力下列說法中正確的是()A半徑R越大，小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度越大 圖4B半徑R越大，小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度越小C半徑R越大，小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)的角速度越大D半徑

5、R越大，小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)的角速度越小7.如圖6所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，A是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，B點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，C點(diǎn)和D點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上若在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，皮帶不打滑，則()圖6AA點(diǎn)與B點(diǎn)的線速度大小相等BA點(diǎn)與B點(diǎn)的角速度大小相等CA點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度大小相等DA點(diǎn)與D點(diǎn)的向心加速度大小相等8. 一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖12所示，則下列說法正確的是()A小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受到的彈力可以等于零B小球過最高點(diǎn)的最小速度是圖12C小球過最高點(diǎn)

6、時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而增大D小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而減小9.如圖10所示，用細(xì)繩一端系著的質(zhì)量為M0.6 kg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O吊著質(zhì)量為m0.3 kg的小球B，A的重心到O點(diǎn)的距離為0.2 m若A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為Ff2 N，為使小球B保持靜止，求轉(zhuǎn)盤繞中心O旋轉(zhuǎn)的角速度的取值范圍(取g10 m/s2)圖1010.在一次抗洪救災(zāi)工作中，一架直升機(jī)A用長H50 m的懸索(重力可忽略不計(jì))系住一質(zhì)量m50 kg的被困人員B，直升機(jī)A和被困人員B以v010 m/s的速度一起沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，如圖7甲所示某時(shí)刻開始收

7、懸索將人吊起，在5 s時(shí)間內(nèi)，A、B之間的豎直距離以l50t2(單位：m)的規(guī)律變化，取g10 m/s2.圖7(1)求這段時(shí)間內(nèi)懸索對(duì)被困人員B的拉力大??；(2)求在5 s末被困人員B的速度大小及位移大小；(3)直升機(jī)在t5 s時(shí)停止收懸索，但發(fā)現(xiàn)仍然未脫離洪水圍困區(qū)，為將被困人員B盡快運(yùn)送到安全處，飛機(jī)在空中旋轉(zhuǎn)后靜止在空中尋找最近的安全目標(biāo)，致使被困人員B在空中做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示此時(shí)懸索與豎直方向成37°角，不計(jì)空氣阻力，求被困人員B做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度以及懸索對(duì)被困人員B的拉力(sin 37°0.6，cos 37°0.8)11.如圖8所示，一個(gè)豎直放置的圓

8、錐筒可繞其中心軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊，求：(1)當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大??； 圖8(2)當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且其所受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度12.如圖9所示，在光滑的圓錐體頂端用長為l的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球圓錐體固定在水平面上不動(dòng)，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為30.小球以速度v繞圓錐體軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 圖9(1)當(dāng)v1 時(shí)，求線對(duì)小球的拉力；(2)當(dāng)v2 時(shí)，求線對(duì)小球的拉力13如圖7所示，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開始做平拋