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文檔簡介
1、課時跟蹤檢測(十三)圓周運動對點訓(xùn)練:描述圓周運動的物理量1.(2015·湖北省重點中學(xué)聯(lián)考)如圖1所示,由于地球的自轉(zhuǎn),地球表面上P、Q兩物體均繞地球自轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動,對于P、Q兩物體的運動,下列說法正確的是() 圖1AP、Q兩點的角速度大小相等BP、Q兩點的線速度大小相等CP點的線速度比Q點的線速度大DP、Q兩物體均受重力和支持力兩個力作用2.(2015·資陽診斷)如圖2所示,水平放置的兩個用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦傳動,兩輪的半徑Rr21。當主動輪Q勻速轉(zhuǎn)動時,在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在Q輪邊緣上,此時Q輪轉(zhuǎn)動的角速度為1,木塊的向心加速度為a1,
2、若改變轉(zhuǎn)速,把小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止,此時Q輪轉(zhuǎn)動的角速度為2,木塊的向心加速度為a2,則() 圖2ABC D3自行車的小齒輪A、大齒輪B、后輪C是相互關(guān)聯(lián)的三個轉(zhuǎn)動部分,且半徑RB4RA、RC8RA,如圖3所示。當自行車正常騎行時A、B、C三輪邊緣的向心加速度的大小之比aAaBaC等于() 圖3A118 B414C4132 D124對點訓(xùn)練:水平面內(nèi)的勻速圓周運動4山城重慶的輕軌交通頗有山城特色,由于地域限制,彎道半徑很小,在某些彎道上行駛時列車的車身嚴重傾斜。每到這樣的彎道乘客都有一種坐過山車的感覺,很是驚險刺激。假設(shè)某彎道鐵軌是圓弧的一部分,轉(zhuǎn)彎半徑為R,重力加速度為g,列車轉(zhuǎn)彎過
3、程中傾角(車廂地面與水平面夾角)為,則列車在這樣的軌道上轉(zhuǎn)彎行駛的安全速度(軌道不受側(cè)向擠壓)為() 圖4A BC D5(多選)如圖5所示,繩子的一端固定在O點,另一端拴一重物在水平面上做勻速圓周運動()圖5A轉(zhuǎn)速相同時,繩長的容易斷B周期相同時,繩短的容易斷C線速度大小相等時,繩短的容易斷D線速度大小相等時,繩長的容易斷6(多選)(2015·河南漯河二模)如圖6所示,兩根長度相同的細線分別系有兩個完全相同的小球,細線的上端都系于O點。設(shè)法讓兩個小球均在水平面上做勻速圓周運動。已知L1跟豎直方向的夾角為60°,L2跟豎直方向的夾角為30°,下列說法正確的是() 圖
4、6A細線L1和細線L2所受的拉力大小之比為1B小球m1和m2的角速度大小之比為1C小球m1和m2的向心力大小之比為31D小球m1和m2的線速度大小之比為31對點訓(xùn)練:豎直平面內(nèi)的圓周運動7.(2015·忻州一中檢測)如圖7所示,兩段長均為L的輕質(zhì)線共同系住一個質(zhì)量為m的小球,另一端分別固定在等高的A、B兩點,A、B兩點間距也為L,今使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,當小球到達最高點時速率為v,兩段線中張力恰好均為零,若小球到達最高點時速率為2v,則此時每段線中張力大小為() 圖7Amg B2mgC3mg D4mg8(多選)如圖8所示,小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動,內(nèi)側(cè)壁半徑為
5、R,小球半徑為r,則下列說法中正確的是() 圖8A小球通過最高點時的最小速度vminB小球通過最高點時的最小速度vmin0C小球在水平線ab以下的管道中運動時,內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D小球在水平線ab以上的管道中運動時,外側(cè)管壁對小球一定有作用力9(2015·山東省桓臺模擬)如圖9,質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊沿該圓形軌道在豎直面內(nèi)作圓周運動。A、C點為圓周的最高點和最低點,B、D點是與圓心O同一水平線上的點。小滑塊運動時,物體M在地面上靜止不動,則物體M對地面的壓力N和地面對M的摩擦力有關(guān)說法正確的是() 圖9A小滑塊在A點時,NMg,摩擦力方向向左B
6、小滑塊在B點時,NMg,摩擦力方向向右C小滑塊在C點時,N(Mm)g,M與地面無摩擦D小滑塊在D點時,N(Mm)g,摩擦力方向向左對點訓(xùn)練:圓周運動的綜合問題10(2014·安徽高考)如圖10所示,一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動,盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5 m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止。物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),盤面與水平面的夾角為30°,g取10 m/s2。則的最大值是() 圖10A rad/s B rad/sC1.0 rad/s D5 rad/s11(2015·汕頭模擬)如圖11為某工廠生產(chǎn)流水線
7、上水平傳輸裝置的俯視圖,它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成。物品從A處無初速度放到傳送帶上,運動到B處后進入勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤,設(shè)物品進入轉(zhuǎn)盤時速度大小不發(fā)生變化,此后隨轉(zhuǎn)盤一起運動(無相對滑動)到C處被取走裝箱。已知A、B兩處的距離L10 m,傳送帶的傳輸速度v2 m/s,物品在轉(zhuǎn)盤上與軸O的距離R4 m,物品與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.25。g取10 m/s2。求:圖11(1)物品從A處運動到B處的時間t;(2)質(zhì)量為2 kg的物品隨轉(zhuǎn)盤一起運動的靜摩擦力為多大。12(2015·德州聯(lián)考)如圖12所示,水平放置的圓盤上,在其邊緣C點固定一個小桶,桶的高度不計,圓盤半徑為R1 m,在圓盤直徑CD的正上
8、方,與CD平行放置一條水平滑道AB,滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上,且B點距離圓盤圓心的豎直高度h1.25 m,在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m0.4 kg的物塊(可視為質(zhì)點),物塊與滑道的動摩擦因數(shù)為0.2,現(xiàn)用力F4 N的水平作用力拉動物塊,同時圓盤從圖示位置,以角速度2 rad/s,繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,拉力作用在物塊一段時間后撤掉,最終物塊由B點水平拋出,恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)。重力加速度取10 m/s2。圖12(1)若拉力作用時間為0.5 s,求所需滑道的長度;(2)求拉力作用的最短時間。答 案1選AP、Q兩點都是繞地軸做勻速圓周運動,角速度相等,即PQ,選項A對。根據(jù)圓周
9、運動線速度vR,P、Q兩點到地軸的距離不等,即P、Q兩點圓周運動線速度大小不等,選項B錯。Q點到地軸的距離遠,圓周運動半徑大,線速度大,選項C錯。P、Q兩物體均受到萬有引力和支持力作用,二者的合力是圓周運動的向心力,我們把與支持力等大反向的平衡力即萬有引力的一個分力稱為重力,選項D錯。2選C根據(jù)題述,a112r,ma1mg;聯(lián)立解得g12r。小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止,g2R22r。由R2r聯(lián)立解得,選項A、B錯誤;mamg,所以,選項C正確,D錯誤。3選CA、C角速度相等,由a2R可知aAaC18。A、B線速度相等,由a可知,aAaB41,所以aAaBaC4132,選項C正確。4選C本題聯(lián)
10、系實際考查圓周運動、向心力知識。軌道不受側(cè)向擠壓時,軌道對列車的作用力就只有彈力,重力和彈力的合力提供向心力,根據(jù)向心力公式mgtan m,得v,C正確。5選AC繩子拉力提供圓周運動向心力,繩子長度即圓周運動半徑。轉(zhuǎn)速相同即周期和角速度相同,繩子拉力提供向心力即Fml2,繩子越長向心力越大即繩子拉力越大,越容易斷,選項A對B錯。線速度大小相等時,則有向心力即繩子拉力F,繩子越長拉力越小,越不容易斷,C對D錯。6選AC對任一小球研究。設(shè)細線與豎直方向的夾角為,豎直方向受力平衡,則Tcos mg,解得T。所以細線L1和細線L2所受的拉力大小之比,故A正確。小球所受合力的大小為mgtan ,根據(jù)牛頓
11、第二定律得mgtan mLsin ·2,得2。兩小球Lcos 相等,所以角速度相等,故B錯誤。小球所受合力提供向心力,則向心力為Fmgtan ,小球m1和m2的向心力大小之比為:3,故C正確。兩小球角速度相等,質(zhì)量相等,由合外力提供向心力,有Fmgtan mv,則小球m1和m2的線速度大小之比為3,故D錯誤。7選A當小球到達最高點時速率為v,兩段線中張力恰好均為零,有mgm;當小球到達最高點時速率為2v,設(shè)每段線中張力大小為F,應(yīng)有2Fcos 30°mgm;解得Fmg,選項A正確。8選BC在光滑圓形管道的最高點,小球的速度可以等于零,A錯誤,B正確;在ab線以下時,外側(cè)管壁
12、對小球的彈力要提供向心力,而在ab線以上,當速度較小時,小球要擠壓內(nèi)側(cè)管壁,故C正確,D錯誤。9選B因為軌道光滑,所以小滑塊與軌道之間沒有摩擦力。小滑塊在A點時,與軌道的作用力在豎直方向上,水平方向?qū)壍罒o作用力,所以軌道相對于地面沒有相對運動趨勢,即摩擦力為零;當小滑塊的速度v時,對軌道的壓力為零,軌道對地面的壓力NMg,當小滑塊的速度v時,對軌道的壓力向上,軌道對地面的壓力NMg,故選項A錯誤;小滑塊在B點時,對軌道的作用力沿水平方向向左,所以軌道對地有向左運動的趨勢,地面給軌道向右的摩擦力;豎直方向上對軌道無作用力,所以軌道對地面的壓力NMg,故選項B正確;小滑塊在C點時,在水平方向?qū)?/p>
13、道無作用力,所以地面對軌道沒有摩擦力;小滑塊做圓周運動,軌道對小滑塊的支持力大于其重力,其合力提供向上的向心力,所以滑塊對軌道的壓力大于其重力,所以軌道對地面的壓力N(Mm)g,故選項C錯誤;小滑塊在D點時,對軌道的作用力沿水平方向向右,所以軌道對地有向右運動的趨勢,地面給軌道向左的摩擦力;豎直上方向?qū)壍罒o作用力,所以軌道對地面的壓力NMg,故選項D錯誤。10選C物體隨圓盤做圓周運動,運動到最低點時最容易滑動,因此物體在最低點且剛好要滑動時的轉(zhuǎn)動角速度為最大值,這時,根據(jù)牛頓第二定律可知,mgcos 30°mgsin 30°mr2,求得1.0 rad/s,C項正確,A、B、D項錯誤。11解析:(1)物品先在傳送帶上做初速度為零的勻加速直線運動:ag2.5 m/s2x10.8 mt10.8 s之后,物品和傳送帶一起以速度v做勻速運動,則t24.6 s所以tt1t25.4 s。(2)物品在轉(zhuǎn)盤上所受的靜摩擦力提供向心力Fm解得:F2 N。答案:(1)5.4 s(2)2 N12解析:(1)物塊平拋:hgt2;t 0.5 s物塊離開滑道時的速度:v2 m/s拉動物塊的加速度
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