水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)-轉(zhuǎn)盤 模型

水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)——轉(zhuǎn)盤模型如圖所示，物塊P置于水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動(dòng)，且與圓盤相對(duì)粉止，圖中e沿半徑指向圓心，tl與e垂直，下列說法正確的是()當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，尸受摩擦力方向?yàn)閎方向當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向可能為仁方向當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，尸受摩擦力方向可能為日方向當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，戶受摩擦力方向可能為d方向如圖所示，物快在水平圓盤上，與回盅一起繞固定軸勻通轉(zhuǎn)劾.下列說法中正痢的是()物埃處于平衡狀態(tài)物塊受三個(gè)力作羽在帶速度一定時(shí)，物塊到轉(zhuǎn)軸的蹬離越遠(yuǎn)，物坡越不容易脫蒿圓盤口.在物塊到轉(zhuǎn)軸距碧一定時(shí)，物塊運(yùn)動(dòng)周期越小，越不容易脫高圓盤如圖所示，A.8陶個(gè)物體放在水平艇轉(zhuǎn)的圓盤上.A的質(zhì)量是m,B的原雖為混海8離軸距離為A,A離輯距離為2H,在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增加的過程中，兩物體始終相對(duì)盤靜止，則()A^B的線速度之比為控:1巳A與臼的角速度之比為1：10與8的向心加速度之比為1:1摩擦力對(duì)物體做正功摩擦傳動(dòng)是傳動(dòng)裝置中的一個(gè)審要模型，如圖L歷示的兩個(gè)水平放置的輪盤靠摩擦力傳助.其中。、＜7分別為兩輪盤的軸心，已知兩個(gè)輪盤的半徑比「甲：t己=3:1,且在正常工作時(shí)兩輪盤不打滑.今在眼輪盤E分別放置兩個(gè)同種材料制成的滑塊B,萌滑塊與輪盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩滑塊距離軸心。的間距若輪盤乙由靜止開始韁慢地轉(zhuǎn)動(dòng)起來*且轉(zhuǎn)速逐潮增加，則下列綠述正確的是()甲滑塊在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，角速度之比為R甲；心己=1：3日.滑塊4和I?在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，向心加速度的比值為如:a/?=2:9轉(zhuǎn)速增加后滑塊月先發(fā)生滑動(dòng)轉(zhuǎn)速增加后期渭?jí)K一起發(fā)生滑動(dòng)加圖?。三個(gè)物體放在腰轉(zhuǎn)圓臺(tái)上相用靜止，它們跟回臺(tái)間的最大粉摩擦力均等于各自重力的k倍*/!的質(zhì)量為2m,E和。的質(zhì)里均為m,A.擋離軸的距離為亂。離軸的距離為2R,則當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列不正確的是()目所受的摩擦力最小圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，。比E先滑動(dòng)0,當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，8比力先滑動(dòng)D.。的向心加速度最大1L⑵-合肥六校聯(lián)考兀多逸J如圖所示,疊放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體A、」南￡1玫。能隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起以角速度中勻1 J_k?速轉(zhuǎn)動(dòng)H、B、C的質(zhì)量分別為3m.D與B、￡J和。與籍臺(tái)間的動(dòng)摩擦因敷都為好貝上整體和。離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距籬分別為r、L5r,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為0下列說法正確的是 (〉對(duì)A的摩摞力一定為KB對(duì)A的摩擦力一定為3^r轉(zhuǎn)臺(tái)的帝速度可能為、/亨轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度可能為J罕4.如圖所親，這是某課外研究小坦沒計(jì)的可以用來測氐輛值轉(zhuǎn)速的裝障，設(shè)裝置上方是一與怖盤固定在一起有橫向均勻刻度的標(biāo)尺"幫孔的小肆穿莊光滑鄒I桿上哼?輕擲黃相連，抑簧的另一端固定在轉(zhuǎn)動(dòng)袖上，小球可沿桿有111滑劇井隨轉(zhuǎn)股在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)凱當(dāng)轉(zhuǎn)?盤書轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),拒計(jì)指在門技卜當(dāng)傳鼎轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為也.時(shí)，指針指在：A姓：當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速性為皿時(shí)，措針指在時(shí)處.設(shè)潭為均沒有超過睇性限度.州岫與也的比皚為 ( )1jUUlAi7F,K”Lj1 wu心〃1idA.y B.7.⑵折-四川學(xué)考)如圖所示，質(zhì)量相等的A/兩小球分別固定在同一輕杵上,在光滑水平桌面上以輕桿一端。為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若點(diǎn)、召兩球逐動(dòng)的軌道半徑之比為2:1,則下列說法中錯(cuò)誤的是 ( )II■■J口兩球的向心力之比為"1A.B兩球的加速度之比為2i1A.B兩球的角速度之比為"1A.B兩球的線速度之比為"1如圖所示，在光滑的水平面上兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A.B用兩根等長的輕繩連接.現(xiàn)讓兩小球A、B以C為圓心、以相同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A球的線速度為邊招球的線速度為％AC段蠅所受拉力記為始，AB段繩所受拉力記為F?則下列說法中正確的是()A.i?i:颶=1：1日_電：V2=1 4C.F]；Fj=2i1D，F(xiàn)i5=3：Z如圖所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木訣.4和H放在轉(zhuǎn)宜上，兩者用長為E的細(xì)境蓮播.木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重方的反倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L姓，整個(gè)裝置能境通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)釉口匕轉(zhuǎn)動(dòng).開始時(shí)，繩恰好伸百但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從辟止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使茵速度爆慢增大，以下說法正踴的是()Oi：'當(dāng)QV’芋時(shí)’A'劇目對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)當(dāng)w＞、摩時(shí)，繩子一定有彈力v2jL-應(yīng) J琴范圍內(nèi)1曾大時(shí)，ZJ所受摩v2L\3E擦力變大 □3在。＜山＜ 范圍內(nèi)增大時(shí)，盛聽受摩擦力、JjL-直變大如圖甲所示.在水平轉(zhuǎn)臺(tái)卜放罟有與輕蠅相迎的廄撤相I訕的琳坎I和帶」弟L豺合貌軒軸M耳的速度w勾速轉(zhuǎn)動(dòng)過程申.輕御始終地于水平技悉,兩帝塊始維相樹轉(zhuǎn)臺(tái)靜止?Fl.與轉(zhuǎn)臺(tái)之間的或蘋擦破敵相叫.折紫1到轉(zhuǎn)袖的距離小亍滑塊W到轉(zhuǎn)釉的距腐，美T-滑塊I和布?jí)K之受到的咋擦力/,flrfi與靜的發(fā)器圖線.可能正岫的是〔 )5.<2020?喪漢三中期未）如圖所示，水平光滑桌面上」、B兩球質(zhì)量分別為用-勁度系數(shù)為&的輕彈簧相連.一長為少的水平細(xì)線一端與△相連，另一端拴在豎直軸（A/J：-..當(dāng)A與日均以角速度s繞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈黃長度為L.求*。網(wǎng)單簧伸長量，⑵細(xì)線上的彈力大小.〔勿將細(xì)線突然燒斷瞬間溷球的加速度大小.A B■y~C5~AAAA~OmL 件i&CN記。?合肥去巾月米〕no分】如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)的光滑求平橫桿上穿有兩個(gè)質(zhì)沽分別為2扣和E的小球人和問用勁度系數(shù)為龍的輕質(zhì)彈簧連接，彈簧的自然長度為L，一汽轉(zhuǎn)合以角速度w繞業(yè)直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)?如果月日仍能相對(duì)橫杵掙止而不碰左右兩壁.H）求A,B兩球分別離中心轉(zhuǎn)軸的距離，<2）若轉(zhuǎn)臺(tái)的半徑也為L,求角速度項(xiàng)的取值范用一14.2014年理綜新課標(biāo)卷120.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸。。的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為21.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g,若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用刃表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.下列說法正確的是（ ）b一定比a先開始滑動(dòng)a、b所受的摩擦力始終相等3="當(dāng)是b開始滑動(dòng)的臨界角速度 :abV2i nnI當(dāng)3=\；'岑時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg °【答案】AC【解析】a與b所受的最大摩擦力相等，而b需要的向心力較大，所以b先滑動(dòng)，A項(xiàng)正確；在滑動(dòng)之前，a、6各自受到的摩擦力等于其向心力，史=mw2R，由于木塊b的半滑徑大，因此發(fā)生滑動(dòng)前b受到的摩擦力大于a受到的摩擦力，B項(xiàng)錯(cuò)誤；處于臨界狀態(tài)時(shí)kmg二mw2r,解得a開始滑動(dòng)時(shí)的角速度?。=,號(hào)，b開始滑動(dòng)時(shí)的角速度wAU，C項(xiàng)正確；°=；￥小于a的臨界角速度，a所受摩擦力沒有達(dá)到最大值，D項(xiàng)錯(cuò)誤.圓周運(yùn)助的物體.速度方向在改變.沿半徑指向圓心方向一定受力-勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，切向方向不受力.合力指向圓心.而物塊P的向心力是摩擦力提供的.所以當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)受摩擦力方向?yàn)閏方向.故^錯(cuò)誤一B、C'當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物玦瀏加速圓周運(yùn)動(dòng)，不僅有沿<■方向指向圓心的向心力，還有指向揉方向的切向力，使線速度大小增大.兩方向的合力即摩擦力可能指向氏故B、飽誤.B、當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P做減速圓周運(yùn)動(dòng)，不僅有沿（:方向指向圓心的向心力，還有指向任相反方向的切向力，使線速度大小減小，兩方向的合力即摩擦力可能指向H,故口正確，故選□.A.物塊燒軸傲勾讒圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)其受力分析可知，物塊受豎直向下的重力、垂直圓盤向上的更持力及指向圓心的摩擦力共三個(gè)力作用，臺(tái)力提供向心力，故A錯(cuò)誤，B正確；。、根據(jù)向心力姓式可知，當(dāng)w一定時(shí)，半徑越大，所需的向心力越大.越容易脫離圓盤.故匚錯(cuò)誤；D、根據(jù)向心力公式F=等：可知，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時(shí)，周期越小，所需向心力越大，越容易脫離圓盤，故O錯(cuò)誤；故選:B.4、三個(gè)物體所受的摩擦力分別為：Fa=2m<jR,Fb=m^R,Fc=m^2-2乩所以靜摩擦力□物體最小，故/正確；BC.當(dāng)物體與圓臺(tái)間的靜摩擦力達(dá)最大時(shí)，特要相對(duì)圓臺(tái)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)物體剛開始滑動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律，有kmg=mcv2r,得山=〈號(hào)，壓日的半徑相等，臨界角速度相等，B^A同時(shí)滑動(dòng)；?！龅陌霃阶畲?，臨界角速度最小，所以。比歸先滑動(dòng)，故月正確*。不正確；D.三個(gè)物體的角速度相等，由『、=擇機(jī)得知：A.13、。的向心加速度分別為：（i.4=uA'R,an—iJ2R,g= ,氾所以。的向心加速度最大，故B正確；本題選不正確的，故選：6AB.A凸共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小相等，即以4：紈？=1：1，由H=爬得：以；％=以：e=2:1,故0錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)。=『次知，A.B的角速度相等，所以有：g>a:砧=:件&=2:L故C1錯(cuò)誤；由于只有摩擦力對(duì)物體做功，由動(dòng)能定理得：Wf=AEKt轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增加則動(dòng)能增加，所以摩擦力對(duì)物體做正功，故。正確，故選；BD.一生假設(shè)輪盤乙的半徑為T,由題意可知兩輪盤邊緣的線速度引大小相等』由％=w件甲:r7=2:1,可得%:。乙=1:3,聽以滑塊相對(duì)輪盤滑動(dòng)前，Af8的角速度之比為1:3,故胃正確；B、渭?jí)K相對(duì)盤開始滑動(dòng)前，根據(jù)由=乩？和敬：曲=2:1,虬4：山￡=1:3,得：A、B的向心加速度之比為心：初=2：9,故B正確；CD.據(jù)題怠可得物塊的最大粉摩擦力分別為fA=^TFiAtj,flJ=^TTlBQ.最大靜摩擦力之比為}a■-fB=mA：mB；轉(zhuǎn)動(dòng)中所受的靜摩擦力》比為4"=風(fēng)財(cái)：mB(iB=r4.5mw；嫁上分析可得滑塊Z?先達(dá)到最大靜摩擦力，先開始滑動(dòng)，故。正確、！>錯(cuò)誤’故選：ABCTLBCI解析允受Zr金析，受誰方，支持力以叫日畤A的怖鷹擦力,靜摩擦力提供向心力，有/=<3旭)疽『《產(chǎn)(由砂占.故A錯(cuò)誤,B正碑一山于人、人與四整體了受到的伸序擦力均提供向心力，對(duì)有(3版)trf廠匕壬以如)辨對(duì)'A、H整體1有(3j?i+2rn)tt#z(3mH"由眼;對(duì)f.L有mw(LSr)W湘g.解得/〈J''*,故CIE確.D錯(cuò)誤、*■?n?ii4----T^a-r-^^r-rmraT^qa■■■■■■■■i■a __￥易錯(cuò)診廝劭體放在水里轉(zhuǎn)臺(tái)上，靜摩整力充當(dāng)物體做回周運(yùn)動(dòng)的向心力?當(dāng)轉(zhuǎn)合轉(zhuǎn)速增大時(shí)，捌體所帶向心由增大.物技的牌厚擦方也隨之增大,當(dāng)靜康摧力增大剁最大錚摩祭，時(shí)，弗臺(tái)轉(zhuǎn)速如果再增大，靜摩捱力提供的向心力將會(huì)小于折需向心力，物體將微離七、葩動(dòng)，本題中樣析樣臺(tái)胞暗速度渚盡的條件時(shí)，應(yīng)分別對(duì)A.A與B整體E'進(jìn)釬分析.4.B小球隨矜盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí).由蜂簧的彈-力提供向心力.設(shè)標(biāo)尺的最小分度的校度為小彈簧的勁/系數(shù)為如則有山可=用?4J?*id]"t*3J=JH■6J*(ii2~"故有3]:4Wfl=l''攔TH正確f

【答案】D【解析】兩小球A、B以C為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用速度相答，即31：此一1：1；設(shè)64=AB=I,根據(jù)i1=rw可得■vi:V2=1：2,故AB錯(cuò)誤；CD.對(duì)B球有：瑪=丁庭?凱對(duì)俸有：*一民=城凱聯(lián)立兩式解得：Fi：碼=3：2.故0錯(cuò)誤，D正確匚,當(dāng)A.當(dāng)由所受的摩擦力達(dá)到最大爵摩擦力時(shí)，由、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)，對(duì)點(diǎn)有：kmg—T_琢討、對(duì)日,當(dāng)有；T+kmg=m-2jLtts2】解彳心>*塞時(shí)，A.B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤合滑動(dòng).故A正確，氏當(dāng)E達(dá)到是大粉摩擦力時(shí)，堤孑開始出現(xiàn)彈力，kmg=m-2￡盤，解得邊kmg=m-2￡盤，解得邊=時(shí)，繩子具有彈力,故B正確,仁J縹時(shí)五已經(jīng)達(dá)到最大靜摩擦力,則*在誤一<%仰3內(nèi)，玄受到的摩擦力不孌，故。錯(cuò)誤一￡?、當(dāng)田在[)<偵<「段里范圍內(nèi)，A相對(duì)轉(zhuǎn)盤是靜止V3L的.A所受摩擦力*1靜摩摞力：所以f—T=mAA當(dāng)*增大時(shí)，辭摩擦力也增大，故心正確，故選一4BD解答]2PAIJ設(shè)FIT度I的井地半徑為品，受到的知擦力為『，附埃V的州由羋錚為衛(wèi)，，受到的型撩”勾上,兩君質(zhì)扯均為嘰林繩抵力為T.向科映的伯速JI相間，取和制心力公或F.Hmr,號(hào)匪到兩梏就職姑相同，滑塊2的運(yùn)動(dòng)半徑較?、受到的向心打較大,故布?jí)瀂昵達(dá)到宛太靜摩擦打，可批域加丈的速ill-在增加Hl同角速度的情況F，非洲坎1代分Pf而T4-y,nH心K,丁+J2=燮也，機(jī)甘怕速職E的熠火、AF炫W*；要的向心力皿大.則村地撞力7■增大，山f-Hi>/<1-段輅沌拭JJ審大時(shí)滯塊L的晞擦山戍而眩小，n與仙速虹啊平打呈幽件關(guān)抵?故A、D