曲線運動與萬有引力答案

/曲線運動與萬有引力線速度、角速度、周期和頻率、向心加速度的關(guān)系：圓周運動中的向心力作用效果：產(chǎn)生向心加速度，以不斷改變物體的速度方向，維持物體做圓周運動。大?。喝A周運動運動學問題皮帶傳動和摩擦傳動問題1.如下圖裝置中，三個輪的半徑分別為r、2r、4r，b點到圓心的距離為r，求圖中a、b、c、d各點的線速度之比、角速度之比、加速度之比。a、b、c、d點的線速度之比=2:1:2:4a、b、c、d點的角速度之比=2:1:1:1a、b、c、d點的加速度之比=4:1:2:42．如下圖，一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機的上端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸。當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而為發(fā)電機提供動力。自行車車輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm，大齒輪的半徑R3=10.0cm。求大齒輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比?！布俣Σ列≥喤c自行車輪之間無相對滑動〕n1:n2=2:1753．如圖5-5-5所示，一繩系一球在光滑的桌面上做勻速圓周運動．繩長L＝0．1m，當角速度為ω＝20πrad／s時，繩斷開，試分析繩斷開后：(1)小球在桌面上運動的速度；(2)假設桌子高1.00m，小球離開桌子后運動的時間．4.如圖12所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上，有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動。當圓筒的角速度增大以后，以下說法正確的選項是〔D〕A、物體所受彈力增大，摩擦力也增大了B、物體所受彈力增大，摩擦力減小了C、物體所受彈力和摩擦力都減小了D、物體所受彈力增大，摩擦力不變5、如圖16所示，一個固定的漏斗壁光滑，有兩個完全一樣的小球A和B在漏斗內(nèi)兩個不同的水平面上做勻速周運動，則兩小球的線速度v，角速度ω，向心加速度a和球?qū)β┒返膲毫的大小有：〔A〕VA<VBB、ωA<ωBC、aA<aBD、FA<FB6、電子(質(zhì)量為m電量為e)繞原子核做勻速圓周運動,假設在垂直于電子運動的軌道平面加一磁感強度為B的勻強磁場,設電子受到的電場力是磁場力的三倍,則電子運動的角速度為(BD)ABCDf=mvw7、在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上,沿半徑方向放著三個物體A、B、C，MA=MC=2MB，它們與盤面間的摩擦因數(shù)相等，它們到轉(zhuǎn)軸的距離的關(guān)系為RA<RB<RC,當轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速逐漸增大時哪個物體先開場滑動，相對盤向哪個方向滑？CA、B先滑動，沿半徑向外。B、B先滑動，沿半徑向內(nèi)。C、C先滑動，沿半徑向外D、C先滑動，沿半徑向內(nèi)。8如下圖，桿長為L，球的質(zhì)量為m，桿連球在豎直平面內(nèi)繞軸O自由轉(zhuǎn)動，在最高點處，桿對球的彈力大小為Fmg，求這時小球的瞬時速度大小。9.質(zhì)量相等的兩小球A、B分別固定在輕桿的中點及端點，桿在光滑的水平面上繞另一端點O勻速轉(zhuǎn)動，如下圖，求桿的OA段及AB段對球的拉力之比。對B球：F2=mω2?2r①對A球：F1-F2=mω2r②由①：②得，F(xiàn)2=2〔F1-F2)解得，F(xiàn)1：F2=3：210．如下圖，有一根長為2L的輕質(zhì)細線，它的兩端固定在一根長為L的豎直轉(zhuǎn)軸AB上，線上套一個可以自由移動的質(zhì)量為m的小球。當轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，小球正好以B為圓心，在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。求細線的張力和小球的線速度?！?L-r〕2=r2+L2，解得r=3/4L．則斜線與水平方向的夾角θ=53°F+Fcosθ=mv2/rFsinθ=mg11．如圖1-5-3所示，兩半徑不同而內(nèi)壁光滑的半圓軌道固定于地面，一個小球分別從與球心在同一水平高度的A、B兩點從靜止開場自由下滑，通過軌道最低點時①小球?qū)绍壍赖膲毫σ粯英谛∏驅(qū)绍壍赖膲毫Σ煌坌∏虻南蛐募铀俣炔幌嗟娶苄∏虻南蛐募铀俣认嗟日_的選項是A.①④ B.②③C.①③ D.②④圓周運動的臨界問題1．普通臨界問題⑴僅由細線系著的物體或沿圓環(huán)內(nèi)壁運動的物體在通過最高點時，如下圖有：F＋mg=m∵F≧0∴v≧，即物體通過最高點的速度的臨界值為v臨=當v≧時，物體能通過最高點；當v﹤時，物體還沒有到最高點時就脫離了運動軌道。⑵受桿或管約束的物體做圓周運動，當它通過最高點時，如下圖，有：F＋mg=m因這種情況F既可為正，也可為負或為零，故物體通過最高點的速度可以為任意值，即v≧0.當v﹥時，桿或管對物體的作用力F﹥0，即F力方向指向圓心，F(xiàn)為拉力；當0﹤v﹤時，F(xiàn)﹤0，即F方向背離圓心，F(xiàn)為支持力；當v=時，F(xiàn)=0。1．一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R〔比細管的半徑大得多〕。在管中有兩個直徑與細管內(nèi)徑一樣的小球〔可視為質(zhì)點〕，A球的質(zhì)量為m1,B球的質(zhì)量為m2，它們沿環(huán)形圓管順時針運動，經(jīng)過最低點時的速度都為v0。設A球運動到最低點時，B球恰好運動到最高點。假設要此時兩球作用于圓管的合外力為零，則樣m1、m2、R與v0的關(guān)系式是。2．長為L的細線一端固定于O點，如下圖，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，把線拉至最高點A以v0水平拋出，求當v0為以下值時，小球運動到最低點C時線中的張力大小?！?〕v0=2〔2〕v0=3.如下圖細繩一端系著質(zhì)量為M=0.6Kg的物體,靜止在水平面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量為m=0.3Kg的物體，M的重心與圓孔距離為r=0.2m,并知M和小平面的最大靜摩擦力為Fm=2N?，F(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動，問角速度ω在什么范圍內(nèi)m處于靜止狀態(tài)？(g=10m/s2)解：設物體M和水平面保持相對靜止，當ω具有最小值時，M有著向著圓心O運動的趨勢，故水平面對M的摩擦力方向背向圓心，且等于最大靜摩擦力Fm=2N．對于M有FT-Fm=Mrω12則當ω具有最大值時，M有離開圓心O的趨勢，水平面對M摩擦力的方向指向圓心，F(xiàn)m=2N．對M有FT+Fm=Mrω22。則=6.5rad/s．故ω的范圍為2.9rad/s≤ω≤6.5rad/s.4、甲、乙兩物體都做勻速圓周運動，其質(zhì)量之比為1：2，轉(zhuǎn)動半徑之比為1：2，角速度之比為2：1，則它們所受外力的合力之比為〔〕A、1：1 B、1：2C、2：1D、1：45、做勻速圓周運動的物體，當質(zhì)量不變，線速度大小不變，角速度大小增大到2倍時，其向心力大小是原來的多少倍〔〕A、1/2B、2C、4D、1/46、如下圖，在傾角為α的斜面頂點A以初速水平拋出一小球，最后落在斜面上B點，不計空氣阻力，求小球在空中運動時間t及達B點的速度大小υt.

7、如下圖，M和N是兩塊相互平行的光滑豎直彈性板．兩板之間的距離為L，高度為H．現(xiàn)從M板的頂端O以垂直板面的水平速度V0拋出一個小球．小球在飛行中與M板和N板，分別在A點和B點相碰，并最終在兩板間的中點C處落地．求：(1)小球拋出的速度V0與L和H之間滿足的關(guān)系；(2)OA、AB、BC在豎直方向上距離之比．8、用m表示地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量，h表示它離開地面的高度，R0表示地球半徑，g0表示地球外表處的重力加速度，0表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則地球?qū)ν叫l(wèi)星的萬有引力大小BC A．等于零 B．等于 C．等于 D．以上結(jié)果都不正確9、地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T0，地球外表重力加速度為g0，人造地球通訊衛(wèi)星高度為h，萬有引力恒量為G，則在地球外表附近運行，高度不計的人造衛(wèi)星的周期為BCD A．T0 B． C． D．月球外表的重力加速度是地球外表重力加速度的1/6，地球半徑是月球半徑的4倍，則登月艙靠近月球外表環(huán)繞月球運行的速度是多少？人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為v1。2倍根號6v111：兩顆人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動，周期之比為TA∶TB=1∶8，則軌道半徑之比和運動速度之比分別為BC A．RA∶RB=4∶1 B．RA∶RB=1∶4 C．VA∶VB=1∶2 D．VA∶VB=2∶112：地球赤道上的物體重力加速度為g,物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a,要使赤道上的物體“飄〞起來,則地球轉(zhuǎn)動的角速度應為原來的(D)倍A.B.C.D.13：引力常量G和以下各組數(shù)據(jù)，能夠計算出地球質(zhì)量的是：BCD地球繞太陽運行的周期和地球與太陽間的距離月球繞地球運行的周期和月球與地球間的距離人造地球衛(wèi)星在地面附近處繞行的速度與周期假設不考慮地球的自轉(zhuǎn)，地球的半徑與地面的重力加速度14：設同步衛(wèi)星離地心距離為r，運行速率為v1，加速度為al，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，以下關(guān)系中正確的有(AC)。A、=B、=C、=D、=R/r

15：假設一個作勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍，仍作勻速圓周運動，則：D(A)根據(jù)公式，可知衛(wèi)星運動的線速度將增大到原來的2倍。(B)根據(jù)公式，可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來的。(C)根據(jù)公式，可知地球提供的向心力