大全圆周运动模型.pdf
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1、.圆周运动模型圆周运动模型 一、匀速圆周运动模型一、匀速圆周运动模型1 1随盘匀速转动模型随盘匀速转动模型1如图,小物体 m 与圆盘保持相对静止,随盘一起做匀速圆周运动,则物体的受力情况是:A受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 B摩擦力的方向始终指向圆心 O C重力和支持力是一对平衡力 D摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力2 2 如图所示,质量为m的小物体系在轻绳的一端,轻绳的另一端固定在转轴上。轻绳长度为L。现在使物体在光滑水平支持面上与圆盘相对静止地以角速度做匀速圆周运动,求:(1)物体运动一周所用的时间T;(2)绳子对物体的拉力。3、如图所示,MN 为水平放置的光滑圆盘,半径为 1
2、.0m,其中心 O 处有一个小孔,穿过小孔的细绳两端各系一小球 A 和 B,A、B 两球的质量相等。圆盘上的小球 A 作匀速圆周运动。问(1)当 A 球的轨道半径为 0.20m 时,它的角速度是多大才能维持 B 球静止?(2)若将前一问求得的角速度减半,怎样做才能使 A 作圆周运动时 B 球仍能保持静止?4、如图 4 所示,a、b、c三物体放在旋转水平圆台上,它们与圆台间的动摩擦因数均相同,已知a的质量为 2m,b和c的质量均为m,a、b离轴距离为R,c离轴距离为 2R。当圆台转动时,三物均没有打滑,则:(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A.这时c的向心加速度最大 B这时b物体受的摩擦力最小
3、C.若逐步增大圆台转速,c比b先滑动 D若逐步增大圆台转速,b比a先滑动 5、如右图所示,某游乐场有一水上转台,可在水平面内匀速转动,沿半径方向面对面手拉手坐着甲、乙两个小孩,假设两小孩的质量相等,他们与盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两小孩刚好还未发生滑动时,某一时刻两小孩突然松手,则两小孩的运动情况是()A两小孩均沿切线方向滑出后落入水中B两小孩均沿半径方向滑出后落入水中C两小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动而落入水中D甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动,乙发生滑动最终落入水中6、线段 OB=AB,A、B 两球质量相等,它们绕 O 点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时,如图 4
4、 所示,两段线拉力之比 TAB:TOB_。2.2.转弯模型转弯模型1火车在水平轨道上转弯时,若转弯处内外轨道一样高,则火车转弯时:A对外轨产生向外的挤压作用 B对内轨产生向外的挤压作用C对外轨产生向内的挤压作用 D对内轨产生向内的挤压作用2.火车通过半径为 R 的弯道,已知弯道的轨道平面与水平面的夹角为,要使火车通过弯道时对内外轨道不产生挤压,求火车通过弯道时的速度?Om.3、铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道水平面倾角为(图),弯道处的圆弧半径为 R,若质量为 m 的火车转弯时速度小于,则()A内轨对内侧车轮轮缘有挤压;B外轨对外侧车轮轮缘有挤压;C这时铁轨对火车的支持力等于
5、mg/cos;D这时铁轨对火车的支持力大于 mg/cos.4.汽车通过一个半径为 133m,路面水平的弯道,汽车与地面之间的摩擦因数为 0.3,求汽车转弯时的安全速度。5.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()A.B.C.D.gRhLgRhdgRLhgRdh6.公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽
6、车行驶的速率为 vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处,()A路面外侧高内侧低B车速只要低于 vc,车辆便会向内侧滑动C车速虽然高于 vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小7、下图是摩托车比赛转弯时的情形转弯处路面常是外高内低,摩托车转弯有一个最大安全速度,若超过此速度,摩托车将发生滑动对于摩托车滑动的问题,下列论述正确的是()A摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 B摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 C摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 D摩托车将沿其半径方向沿直线滑去8 8.如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴
7、线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球 A 和 B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则 ()球 A 的角速度一定大于球 B 的角速度 球 A 的线速度一定大于球 B 的线速度球 A 的运动周期一定小于球 B 的运动周期球 A 对筒壁的压力一定大于球 B 对筒壁的压力9.有一种杂技表演叫“飞车走壁”。由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁,做匀速圆周运动。右图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h。下列说法中正确的是:Ah越高,摩托车对侧壁的压力将越大 Bh越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大Ch越高,摩托车做圆周运动的周期将越小 Dh越高,摩托车做圆
8、周运动的线速度将越大10、如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心 OO转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁 A 点的高度为筒高的一半。内壁上有一质量为 m 的小物块。求(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁 A 点受到的摩擦力和支持力的大小;(2)当物块在 A 点随筒做匀速转动,且其受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度。.11.如图所示,在半径为 R 的半圆形碗的光滑表面上,一质量为 m 的小球以角速度 在水平面内作匀速圆周运动,该平面离碗底的距离 h 为多少?3.3.圆锥摆模型圆锥摆模型1 1如图所示,长为L的细绳一端固定,另一端系一质量为m的小球。给小球一个合适的初速度,小球便
9、可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为。下列说法中正确的是A小球受重力、绳的拉力和向心力作用 B小球只受重力和绳的拉力作用C 越大,小球运动的速度越大 D 越大,小球运动的周期越大2、如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的:A运动周期相同 B运动线速度相同C运动角速度相同 D向心加速度相同3 3.有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为 L 的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为 r 的水平转盘边缘.转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直
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