圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)典題型歸納(中等難度)

1、1、 圓周運(yùn)動(dòng)基本物理量與傳動(dòng)裝置1共軸傳動(dòng)例1. 如圖所示，一個(gè)圓環(huán)以豎直直徑AB為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則環(huán)上M、N兩點(diǎn)的角速度之比為_(kāi)，周期之比為_(kāi)，線速度之比為_(kāi).2皮帶傳動(dòng)例二.圖示為某一皮帶傳動(dòng)裝置。主動(dòng)輪的半徑為r1，從動(dòng)輪的半徑為r2。已知主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑。下列說(shuō)法正確的是A從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n D從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n3齒輪傳動(dòng)例3如圖所示，A、B兩個(gè)齒輪的齒數(shù)分別是z1、z2，各自固定在過(guò)O1、O2的軸上，其中過(guò)O1的軸與電動(dòng)機(jī)相連接，此軸每分鐘轉(zhuǎn)速為n1求：（1）B齒輪的轉(zhuǎn)速n2；（2）A、B兩齒輪的半徑之比；（3）

2、在時(shí)間t內(nèi)，A、B兩齒輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比4、混合題型圖所示的傳動(dòng)裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩輪用皮帶傳動(dòng)，三輪半徑關(guān)系是rA=rC=2rB；若皮帶不打滑，則A、B、C輪邊緣的a、b、c三點(diǎn)的角速度之比a：b：c= ；線速度之比va：vb：vc= 2、 向心力來(lái)源1、 由重力、彈力或摩擦力中某一個(gè)力提供例1：洗衣機(jī)的甩干桶豎直放置桶的內(nèi)徑為20厘米，工作被甩的衣物貼在桶壁上，衣物與桶壁的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.025若不使衣物滑落下去，甩干桶的轉(zhuǎn)速至少多大？2、在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤(pán)上,沿半徑方向放著三個(gè)物體A,B,C,Ma=Mc=2Mb,他們與盤(pán)間的摩擦因數(shù)相等。他們到轉(zhuǎn)軸的距離的關(guān)系

3、為RaRbRc,當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí),哪個(gè)物體先開(kāi)始滑動(dòng),相對(duì)盤(pán)向哪個(gè)方向滑A. B先滑動(dòng),沿半徑向外 B B先滑動(dòng),沿半徑向內(nèi)C C先滑動(dòng),沿半徑向外 D C先滑動(dòng),沿半徑想內(nèi)3、一質(zhì)量為0.5kg的小球，用0.4m長(zhǎng)的細(xì)線拴住在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，（1）當(dāng)小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為多少？（2）當(dāng)小球在最高點(diǎn)速度為4m/s時(shí)，細(xì)線的拉力是多少？（取g=10m/s 2 ）2、向心力由幾個(gè)力的合力提供（1）由重力和彈力的合力提供例1：半徑為R的半球型碗底的光滑內(nèi)表面，質(zhì)量為m的小球正以角速度，在一水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試求此時(shí)小球離碗底的高度h（2） 由彈力和摩擦力提供例2：如圖所示，用

4、細(xì)繩一端系著的質(zhì)量為 M =0.6kg的物體 A 靜止在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上，細(xì)繩另一端通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)中心的光滑小孔 O 吊著質(zhì)量為 m =0.3kg的小球 B ， A 的重心到 O 點(diǎn)的距離為0.2m若 A 與轉(zhuǎn)盤(pán)間的最大靜摩擦力為 f =2N，為使小球 B 保持靜止，求轉(zhuǎn)盤(pán)繞中心 O 旋轉(zhuǎn)的角速度 的取值范圍（取 g =10m/s 2 ）（3） 由拉力一個(gè)分力提供例3：升降機(jī)內(nèi)懸掛一圓錐擺，擺線長(zhǎng)為1m，小球質(zhì)量為0.5kg，當(dāng)升降機(jī)以2m/s 2 的加速度勻加速上升時(shí)，擺線恰好與豎直方向成=37角，試求：（1）小球的轉(zhuǎn)速；（2）擺線的拉力（g取10m/s 2 ）（4） 由重力、支持力、拉力的合力提供例4

5、：用一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑圓錐頂上，如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為，線的張力為T(mén)，則T隨2變化的圖象是（ ）3圓周問(wèn)題的周期性例1圓周運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)如圖所示，直徑為d的圓形紙筒以角速度繞軸心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一子彈沿直徑射入圓筒若圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時(shí)，子彈在圓筒上先后留下a，b兩個(gè)彈孔，且aOb=，則子彈的速度為多少？例2圓周運(yùn)動(dòng)與勻加速運(yùn)動(dòng)一個(gè)水平放置的圓桶正繞中軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),桶上有一小孔,桶壁很薄,當(dāng)小孔運(yùn)動(dòng)到桶的上方時(shí),在孔的正上方H處有一小球由靜止開(kāi)始下落,已知孔半徑大于球半徑,為了讓小球下落時(shí)不受任何阻礙,桶半徑R與H應(yīng)是什么關(guān)系?例3：圓周運(yùn)

6、動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)如圖所示，有A、B球繞同一恒星O做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同，A的周期為T(mén)1，B的周期為T(mén)2，在某一時(shí)刻兩球第一次相遇（即相距最近），則經(jīng)過(guò)時(shí)間多長(zhǎng)時(shí)間兩球又相遇？4圓錐擺模型例1：一個(gè)半徑為R的內(nèi)壁光滑的半球形碗固定在水平地面上，若使質(zhì)量為m的小球貼著碗的內(nèi)壁在水平面內(nèi)以角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若角速度增大，設(shè)圓周平面距碗底的高度為h、回旋半徑為r、向心力為F，則 A h變大；r變大；F變大 Bh變?。籸變??；F變大B Ch不變；r不變；F變大 Dh變大；r變大；F變小例2：擺線的拉力如圖所示，一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為=30一

7、長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O處，另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小物體物體以速度v繞圓錐體的軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（結(jié)果可保留根式）（1） 當(dāng) v 1 = 時(shí)，求繩對(duì)物體的拉力；（2） （2）當(dāng) v 2 = L時(shí)，求繩對(duì)物體的拉力例3：周期的計(jì)算兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，懸點(diǎn)相同，如圖所示，A運(yùn)動(dòng)的半徑比B的大，則（）A A球周期大 BB球周期大B AB球周期一樣大 D無(wú)法比較例4：動(dòng)態(tài)分析長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，一端固定于O點(diǎn)讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（這種運(yùn)動(dòng)通常稱為圓錐擺運(yùn)動(dòng)），如圖求擺線L與豎直方向的夾角為時(shí)：若球角速度增大，則（1） 線的拉力

8、F；（2） 小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大小；（3） 小球運(yùn)動(dòng)的角速度及周期4、 圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)典模型(1)輕繩模型例1小球恰好能在豎直面內(nèi)的半圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球從A點(diǎn)拋出，已知CD=2R，下列說(shuō)法正確的是（ ）A小球落在C點(diǎn)左端 B小球落在C點(diǎn)C小球落在C點(diǎn)右端 D都有可能(2)輕桿模型半徑R=0.5m的管狀軌道內(nèi),有一質(zhì)量為m=0.3kg的小球在做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)小球的速率為2m/s取g=10m/s2則（ ）A外軌道受到24N的壓力 B外軌道受到6N的壓力C內(nèi)軌道受到24N的壓力 D內(nèi)軌道受到6N的壓力 (3)拱橋模型在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車(chē)的設(shè)計(jì)時(shí)速是108km/h，汽車(chē)在這種路面

9、上行駛時(shí)，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車(chē)重的0.6倍（1） 如果汽車(chē)在這種高速公路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？(2) ）如果高速路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車(chē)能夠以設(shè)計(jì)時(shí)速安全通過(guò)圓弧拱橋，這個(gè)圓弧拱橋的半徑至少是多少？（取g=10m/s2）5圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題(1) 摩擦力引起的如圖，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤(pán)上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B，它們與盤(pán)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同 . 當(dāng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)轉(zhuǎn)速恰為兩物體剛好未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速，燒斷細(xì)線，則兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況將是A 兩物體均沿切線方向滑動(dòng) B兩物體均沿半徑方向滑動(dòng)，離圓盤(pán)圓心越來(lái)越遠(yuǎn) C兩物體仍隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)D 物體B仍隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體A發(fā)生滑動(dòng)， 離圓盤(pán)圓心越來(lái)越遠(yuǎn) （2） 繩上拉力引起的如圖所示，兩繩系一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的小球上面繩長(zhǎng)l=2m，兩繩都拉直時(shí)與轉(zhuǎn)軸的夾角分別為30和45，g取10m/s2球的角速度滿足什么條件，兩繩始終張緊？（3） 彈簧上拉力變化引