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匀速圆周运动典型例题

匀速圆周运动典型例题
匀速圆周运动典型例题

“匀速圆周运动”的典型例题

【例1】如图所示的传动装置中,A、B两轮同轴转动.A、B、C三轮的半径大小的关系是RA=RC=2RB.当皮带不打滑时,三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为多少?

【分析】皮带不打滑,表示轮子边缘在某段时间内转过的弧长总是跟皮带移动的距离相等,也就是说,用皮带直接相连的两轮边缘各处的线速度大小相等.根据这个特点,结合线速度、角速度、向心加速度的公式即可得解.

【解】由于皮带不打滑,因此,B、C两轮边缘线速度大小相等,设vB=vC=v.由v=ωR

得两轮角速度大小的关系

ωB∶ωC=RC∶RB=2∶1.

因A、B两轮同轴转动,角速度相等,即ωA=ωB,所以A、B、C三轮角速度之比

ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1.

因A轮边缘的线速度

vA=ωARA=2ωBRB=2vB,

所以A、B、C三轮边缘线速度之比

vA∶vB∶vC=2∶1∶1.

根据向心加速度公式a=ω2R,所以A、B、C三轮边缘向心加速度之比

=8∶4∶2=4∶2∶1.

【例2】一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动.在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动(见图),那么

[ ]

A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心

B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心

C.因为木块随圆盘一起运动,所以木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块的运动方向相同

D.因为摩擦力总是阻碍物体运动,所以木块所受圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反

E.因为二者是相对静止的,圆盘与木块之间无摩擦力

【分析】由于木块随圆盘一起作匀速圆周运动,时刻存在着一个沿半径指向圆心的向心加速度,因此,它必然会受到一个沿半径指向中心、产生向心加速度的力——向心力.

以木块为研究对象进行受力分析:在竖直方向受到重力和盘面的支持力,它处于力平衡状态.在盘面方向,可能受到的力只有来自盘面的摩擦力(静摩擦力),木块正是依靠盘面的摩擦力作为向心力使它随圆盘一起匀速转动.所以,这个摩擦力的方向必沿半径指向中心

【答】B.

【说明】常有些同学认为,静摩擦力的方向与物体间相对滑动的趋势方向相反,木块随圆盘一起匀速转动时,时时有沿切线方向飞出的趋势,因此静摩擦力的方向应与木块的这种运动趋势方向相反,似乎应该选D.这是一种极普遍的错误认识,其原因是忘记了研究运动时所相对的参照系.通常说做圆运动的物体有沿线速度方向飞出的趋势,是指以地球为参照系而言的.而静摩擦力的方向总是跟相对运动趋势的方向相反,应该是指相互接触的两个相关物体来说的,即是对盘面参照系.也就是说,对站在盘上跟盘一起转动的观察者,木块时刻有沿半径向外滑出的趋势,所以,木块受到盘面的摩擦力方向应该沿半径指向中心

【例3】在一个水平转台上放有A、B、C三个物体,它们跟台面间的摩擦因数相同.A的质量为2m,B、C各为m.A、B离转轴均为r,C为2r.则

[ ] A.若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动,A、C的向心加速度比B大

B.若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动,B所受的静摩擦力最小

C.当转台转速增加时,C最先发生滑动

D.当转台转速继续增加时,A比B先滑动

【分析】A、B、C三物体随转台一起转动时,它们的角速度都等于转台的角速度,设为ω.根据向心加速度的公式an=ω2r,已知rA=rB<rC,所以三物体向心加速度的大小关系为aA=aB<aC.

A错.

三物体随转台一起转动时,由转台的静摩擦力提供向心力,即f =Fn=mω2r,所以三物体受到的静摩擦力的大小分别为

fA=mAω2rA=2mω2r,

fB=mBω2rB=mω2r,

fC=mcω2rc =mω2·2r=2mω2r.

即物体B所受静摩擦力最小.B正确.

由于转台对物体的静摩擦力有一个最大值,设相互间摩擦因数为μ,静摩擦力的最大值可认为是fm=μmg.由fm=Fn,即

得不发生滑动的最大角速度为

即离转台中心越远的物体,使它不发生滑动时转台的最大角速度越小.

由于rC>rA=rB,所以当转台的转速逐渐增加时,物体C最先发生滑动.转速继续增加时,物体A、B将同时发生滑动.C正确,D错.

【答】B、C.

【例4】如图,光滑的水平桌面上钉有两枚铁钉A、B,相距L0=0.1m.长L=1m的柔软细线一端拴在A上,另一端拴住一个质量为500g的小球.小球的初始位置在AB连线上A的

一侧.把细线拉直,给小球以2m/s的垂直细线方向的水平速度,使它做圆周运动.由于钉子B的存在,使细线逐步缠在A、B上.

若细线能承受的最大张力Tm=7N,则从开始运动到细线断裂历时多长?

【分析】小球转动时,由于细线逐步绕在A、B两钉上,小球的转动半径会逐渐变小,但小球转动的线速度大小保持不变.

【解】小球交替地绕A、B作匀速圆周运动,因线速度不变,随着转动半径的减小,线中张力T不断增大,每转半圈的时间t不断减小.

令Tn=Tm=7N,得n=8,所以经历的时间为

【说明】圆周运动的显著特点是它的周期性.通过对运动规律的研究,用递推法则写出解答结果的通式(一般表达式)有很重要的意义.对本题,还应该熟练掌握数列求和方法.

如果题中的细线始终不会断裂,有兴趣的同学还可计算一下,从小球开始运动到细线完全绕在A、B两钉子上,共需多少时间?

【例5】如图(a)所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面.此时绳的张力是多少?若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?

【分析】小球在水平面内做匀速圆周运动,由绳子的张力和锥面的支持力两者的合力提供向心力,在竖直方向则合外力为零。由此根据牛顿第二定律列方程,即可求得解答。

【解】对小球进行受力分析如图(b)所示,根据牛顿第二定律,向心方向上有

T·sinθ-N·cosθ=mω2r ①

y方向上应有

N·sinθ+T·cosθ-G=0 ②

∵r = L·sinθ③

由①、②、③式可得

T = mgcosθ+mω2Lsinθ

当小球刚好离开锥面时N=0(临界条件)

则有Tsinθ=mω2r ④

T·cosθ-G=0 ⑤

【说明】本题是属于二维的牛顿第二定律问题,解题时,一般可以物体为坐标原点,建立xoy直角坐标,然后沿x轴和y轴两个方向,列出牛顿第二定律的方程,其中一个方程是向心力和向心加速度的关系,最后解联立方程即可。

【例6】杂技节目中的“水流星”表演,用一根绳子两端各拴一个盛水的杯子,演员抡起杯子在竖直面上做圆周运动,在最高点杯口朝下,但水不会流下,如下图所示,这是为什么?

【分析】水和杯子一起在竖直面内做圆周运动,需要提供一个向心力。当水杯在最低点时,水做圆周运动的向心力由杯底的支持力提供,当水杯在最高点时,水做圆周运动的向心力由重力和杯底的压力共同提供。只要做圆周运动的速度足够快,所需向心力足够大,水杯在最高点时,水就不会流下来。

【解】以杯中之水为研究对象,进行受力分析,根据牛顿第二定律

【例7】如下图所示,自行车和人的总质量为M,在一水平地面运动.若自行车以速度v转过半径为R的弯道.(1)求自行车的倾角应多大?(2)自行车所受的地面的摩擦力多大?

【分析】骑车拐弯时不摔倒必须将身体向内侧倾斜.从图中可知,当骑车人拐弯而使身体偏离竖直方向α角时,从而使静摩擦力f与地面支持力N的合力Q通过共同的质心O,合力Q与重力的合力F是维持自行车作匀速圆周运动所需要的向心力.

【解】(1)由图可知,向心力F=Mgtgα,由牛顿第二定律有:

(2)由图可知,向心力F可看做合力Q在水平方向的分力,而Q又是水平方向的静摩擦力f和支持力N的合力,所以静摩擦力f在数值上就等于向心力F,即

f = Mgtgα

【例8】用长L1=4m和长为L2=3m的两根细线,拴一质量m=2kg的小球A,L1和L2的另两端点分别系在一竖直杆的O1,O2处,已知O1O2=5m如下图(g=10m·s-2)

(1)当竖直杆以的角速度ω匀速转动时,O2A线刚好伸直且不受拉力.求此时角速度ω1.

(2)当O1A线所受力为100N时,求此时的角速度ω2.

【分析】小球做圆周运动所需的向心力由两条细线的拉力提供,当小球的运动速度不同时,所受拉力就不同。

【解】(1)当O2A线刚伸直而不受力时,受力如图所示。

则F1cosθ=mg ①

F1sinθ=mRω12 ②

由几何知识知

∴R=2.4m θ=37°

代入式③ω1=1.77(rad/s)

(2)当O1A受力为100N时,由(1)式

F1cosθ=100×0.8=80(N)>mg

由此知O2A受拉力F2。则对A受力分析得

F1cosθ-F2sinθ-mg=0 ④

F1sinθ+F2cosθ= mRω22 ⑤

由式(4)(5)得

【说明】向心力是一种效果力,在本题中O2A受力与否决定于物体A做圆周运动时角速度的临界值.在这种题目中找好临界值是关键.

[例9]一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动,有一台发出细光束的激光器装在小转台M上,到轨道的距离MN为d=10m,如图所示。转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T=60s,光束转动方向如图箭头所示。当光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上,如果再经过△t=2.5s光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留二位数字)

[分析]激光器扫描一周的时间T=60s,那么光束在△t=2.5s时间内转过的角度

激光束在竖直平面内的匀速转动,但在水平方向上光点的扫描速度是变化的,这个速度是沿经向方向速度与沿切向方向速度的合速度。

当小车正向N点接近时,在△t内光束与MN的夹角由45°变为30°

随着θ减小,v扫在减小若45°时,光照在小车上,此时v扫>v车时,此后光点将照到车前但v扫↓v车不变,当v车>v扫时,它们的距离在缩小。

[解]在△t内,光束转过角度

如图,有两种可能

(1)光束照射小车时,小车正在接近N点,△t内光束与MN的夹角从45°变为30°,小车走过L1,速度应为

由图可知

L1=d(tg45°- tg30°)③

由②、③两式并代入数值,得

v1=1.7m/s ④

(2)光束照到小车时,小车正在远离N点,△t内光束与MN的夹角从45°为60°,小车走过L2速度为

由图可知

L2=d(tg60°- tg45°) ⑥

由⑤、⑥两代并代入数值,得

v2=2.9m/s

[说明]光点在水平方向的扫描速度是变化的,它是沿经向速度和切向速度的合速度。很多人把它理解为切向速度的分速度,即

则扫描速度不变化,就谈不上与小车的“追赶”了,将不可能发生经过一段时间,再照射小车的问题。这一点速度的合成与分解应理解正确。

另外光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上有两种情况(见分析)要考虑周全,不要丢解。

[例10]图所示为测量子弹速度的装置,一根水平转轴的端部焊接一个半径为R的薄壁圆筒(图为其横截面),转轴的转速是每分钟n转,一颗子弹沿圆筒的水平直径由A点射入圆筒,在圆筒转过不到半圆时从B点穿出,假设子弹穿壁时速度大小不变,并在飞行中保持水平方向,测量出A、B两点间的孤长为L,写出子弹速度的表达式。

[分析]子弹穿过筒壁,子弹与筒壁发生相互作用,既影响筒的转速,又影响子弹飞行速度,因为这种影响忽略不讲,所以测出的子弹速度是近似值,子弹穿过圆筒的时间,可从圆筒的转速和转过的角度求了,为了求出子弹从A点穿入到从B点穿出时圆筒转过的角度,必须作出子弹穿筒过程中圆筒转动情景的图示,与孤长L对应的圆心角为θ,θ=L/R(rad)

解:圆筒转过的角为(π-θ),圆筒的角速为ω,子弹速度为v,穿筒的时间为t,则:π-θ=ωt,ω=2πn/60rad/s

[说明]

解题过程中,物理过程示意图,是常用的方法,它可以使抽象的物理过程具体形象化,便于从图中找出各物理量之间关系,以帮助建立物理方程,最后求出答案。

高中物理必修二匀速圆周运动经典试题

1.一辆32.010m =?kg 的汽车在水平公路上行驶,经过半径50r =m 的弯路时,如果车速72v =km/h ,这辆汽车会不会发生测滑?已知轮胎与路面间的最大静摩擦力4max 1.410F =?N . 2.如图所示,在匀速转动的圆盘上沿半径放着用细绳连接着的质量都为1kg 的两物体,A 离转轴20cm ,B 离转轴30cm ,物体与圆盘间的最大静摩擦力都等于重力的0.4倍,求: (1)A .B 两物体同时滑动时,圆盘应有的最小转速是多少? (2)此时,如用火烧断细绳,A .B 物体如何运动? 3.一根长0.625m l =的细绳,一端拴一质量0.4kg m =的小球,使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动,求: (1)小球通过最高点时的最小速度? (2)若小球以速度 3.0m/s v =通过周围最高点时,绳对小球的拉力多大?若此时绳突然断了,小球将如何运动. 4.在光滑水平转台上开有一小孔O ,一根轻绳穿过小孔,一端拴一质量为0.1kg 的物体A ,另一端连接质量为1kg 的物体B ,如图所示,已知O 与A 物间的距离为25cm ,开始时B 物与水平地面接触,设转台旋转过程中小物体A 始终随它一起运动.问: (1)当转台以角速度4rad/s ω=旋转时,物B 对地面的压力多大? (2)要使物B 开始脱离地面,则转台旋的角速度至少为多大?

h 5.(14分)质量m=1kg 的小球在长为L=1m 的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力T max =46N,转轴离地h=6m ,g=10m/s 2。 试求:(1)在若要想恰好通过最高点,则此时的速度为多大? (2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断则此时的速度v=? (3)绳断后小球做平抛运动,如图所示,求落地水平距离x ? 6.汽车与路面的动摩擦因数为μ,公路某转弯处半径为R (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求: (1)若路面水平,要使汽车转弯不发生侧滑,汽车速度不能超过多少? (2)若汽车在外侧高、内侧低的倾斜弯道上拐弯,弯道倾角为θ,则汽车完全不靠摩擦力转弯 的速率是多少? 7.质量0.5kg 的杯子里盛有1kg 的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动 半径为1m ,水杯通过最高点的速度为4m/s ,g 取10 m/s 2,求: (1) 在最高点时,绳的拉力?(2) 在最高点时水对杯底的压力?(3) 为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少? 8.质量为m 的火车在轨道上行驶,火车内外轨连线与水平面的夹角为α=37°,如图,弯道半径R =30 m ,g=10m/s 2.求:(1)当火车的速度为V 1=10 m /s 时,火车轮缘挤压外轨还是内轨? (2)当火车的速度为V 2 =20 m /s 时,火车轮缘挤压外轨还是内轨?

圆周运动典型例题学生版(含答案)

圆周运动专题总结 知识点一、匀速圆周运动 1、定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的 相等,这种运动就叫做匀速周圆运 动。 2、运动性质:匀速圆周运动是 运动,而不是匀加速运动。因为线速度方向时刻在变化,向 心加速度方向,时刻沿半径指向圆心,时刻变化 3、特征:匀速圆周运动中,角速度ω、周期T 、转速n 、速率、动能都是恒定不变的;而线速度 v 、加速度a 、合外力、动量是不断变化的。 4、受力提特点: 。 随堂练习题 1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A .匀速圆周运动是匀速运动 B .匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C .物体做匀速圆周运动是变加速曲线运动 D .做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态 2.关于向心力的说法正确的是( ) A .物体由于作圆周运动而产生一个向心力 B .向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小 C .做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受合外力 D .做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力 3.在光滑的水平桌面上一根细绳拉着一个小球在作匀速圆周运动,关于该运动下列物理量中 不变的是(A )速度 (B )动能 (C )加速度 (D )向心力 知识点二、描述圆周运动的物理量 ⒈线速度 ⑴物理意义:线速度用来描述物体在圆弧上运动的快慢程度。 ⑵定义:圆周运动的物体通过的弧长l ?与所用时间t ?的比值,描述圆周运动的“线速度”, 其本质就是“瞬时速度”。 ⑶方向:沿圆周上该点的 方向 ⑷大小:=v = ⒉角速度 ⑴物理意义:角速度反映了物体绕圆心转动的快慢。 ⑵定义:做圆周运动的物体,围绕圆心转过的角度θ?与所用时间t ?的比值 ⑶大小:=ω = ,单位: (s rad ) ⒊线速度与角速度关系: ⒋周期和转速: ⑴物理意义:都是用来描述圆周运动转动快慢的。 ⑵周期T :表示的是物体沿圆周运动一周所需要的时间,单位是秒;转速n (也叫频率f ): 表示的是物体在单位时间内转过的圈数。n 的单位是 (s r )或 (m in r )f 的单位:

高中物理运动学经典习题30道 带答案

一.选择题(共28小题) 1.(2014?陆丰市校级学业考试)某一做匀加速直线运动的物体,加速度是2m/s2,下列关于该物体加速度的理解 D 9.(2015?沈阳校级模拟)一物体从H高处自由下落,经时间t落地,则当它下落时,离地的高度为() D 者抓住,直尺下落的距离h,受测者的反应时间为t,则下列结论正确的是()

∝ ∝ 光照射下,可观察到一个下落的水滴,缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动,一般要出现这种现象,照明光源应该满足(g=10m/s2)() 地时的速度之比是 15.(2013秋?忻府区校级期末)一观察者发现,每隔一定时间有一滴水自8m高的屋檐落下,而且看到第五滴水 D

17.(2014秋?成都期末)如图所示,将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放.用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3…所示的小球运动过程中每次曝光的位置.已知连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d.根据图中的信息,下列判断正确的是() 小球下落的加速度为 的速度为 :2 D: 2 D O点向上抛小球又落至原处的时间为T2在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P 23.(2014春?金山区校级期末)一只气球以10m/s的速度匀速上升,某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石 2

v0v0D 27.(2013?洪泽县校级模拟)一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过同一较低a点的时间间隔为T a,两次经 g(T a2﹣T b2)g(T a2﹣T b2)g(T a2﹣T b2)D g(T a﹣T b) 28.(2013秋?平江县校级月考)在以速度V上升的电梯内竖直向上抛出一球,电梯内观者看见小球经t秒后到 h=

物理圆周运动经典习题(含详细答案).

圆周运动练习题 1. 在观看双人花样滑冰表演时,观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向 的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,重力 加速度为g =10 m/s 2,若已知女运动员的体重为35 k g ,据此可估算该女运动员( ) A .受到的拉力约为350 2 N B .受到的拉力约为350 N C .向心加速度约为10 m/s 2 D .向心加速度约为10 2 m/s 2 图4-2-11 2.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故. 家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八 次有辆卡车冲进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调 查,画出的现场示意图如图4-2-12所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( ) A .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 B .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 C .公路在设计上可能内(东)高外(西)低 D .公路在设计上可能外(西)高内(东)低 图4-2-12 3. (2010·湖北部分重点中学联考)如图4-2-13所示,质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的 边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动,已知重力加速度 为g ,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( ) A .该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πR g B .该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πR g C .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mg D .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg 图4-2-13 4.图示所示, 为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2.已知主动轮做顺时针转动,转 速为n ,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是( ) A .从动轮做顺时针转动 B .从动轮做逆时针转动 C .从动轮的转速为r 1r 2n D .从动轮的转速为r 2r 1 n

高中物理 运动学经典试题

1.如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s 将熄灭,此时汽车距离 停车线18m 。该车加速时最大加速度大小为,减速时最大加速度大小为。 此路段允许行驶的最大速度为,下列说法中正确的有 A .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C .如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D .如果距停车线处减速,汽车能停在停车线处 2.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的 v -t 图象如图所示.两图象在t =t 1时 相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q ,△OPQ 的面积为S .在t =0时刻,乙车在甲车前面,相距为 d .已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t ′,则下面四组t ′和d 的组合可能的是 ( ) A . B . C . D . 3.A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶,当B 车在A 车前84 m 处时,B 车速度为4 m/s ,且以2 m/s 2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B 车加速度突然变为零.A 车一直以20 m/s 的速度做匀速运动,经过12 s 后两车相遇.问B 车加速行驶的时间是多少? 4. 已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点.AB 间的距离为l 1,BC 间的距离为l 2,一物体自O 点 由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A 、B 、C 三点,已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等.求O 与A 的距离. 5. 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t =0时刻同时经过公路旁的同一 个路标.在描述两车运动的v -t 图中(如图),直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0~20秒的 运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是 ( ) A .在0~10秒内两车逐渐靠近 B .在10~20秒内两车逐渐远离 C .在5~15秒内两车的位移相等 D .在t =10秒时两车在公路上相遇 6.如图是一娱乐场的喷水滑梯.若忽略摩擦力,人从滑梯顶 端滑下直到入水前,速度大小随时间变化的关系最接近图 8m/s 22m/s 25m/s 12.5m/s 5m S d t t ==',1S d t t 41,211=='S d t t 2 1,211=='S d t t 43,211=='

(完整)高中物理平抛运动经典例题

1. 利用平抛运动的推论求解 推论1:平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。 证明:设平抛运动的初速度为,经时间后的水平位移为,如图10所示,D为末速度反向延长线与水平分位移的交点。根据平抛运动规律有 水平方向位移 竖直方向和 由图可知,与相似,则 联立以上各式可得 该式表明平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。 图10 [例1] 如图11所示,与水平面的夹角为的直角三角形木块固定在地面上,有一质点以初速度从三角形木块的顶点上水平抛出,求在运动过程中该质点距斜面的最远距离。 图11 解析:当质点做平抛运动的末速度方向平行于斜面时,质点距斜面的距离最远,此时末速度的方向与初速度方向成角。如图12所示,图中A为末速度的反向延长线与水平位移的交点,AB即为所求的最远距离。根据平抛运动规律有 ,和 由上述推论3知 据图9中几何关系得 由以上各式解得 即质点距斜面的最远距离为

图12 推论2:平抛运动的物体经时间后,其速度与水平方向的夹角为,位移与水平方向的夹角为,则有 证明:如图13,设平抛运动的初速度为,经时间后到达A点的水平位移为、速度为,如图所示,根据平抛运动规律和几何关系: 在速度三角形中 在位移三角形中 由上面两式可得 图13 [例2] 如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低,摩托车的速度至少要有多大? 图1 解析:在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间 在水平方向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。

高中物理圆周运动典型例题解析1

圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球,使小球在竖直平面内作圆周运动,则下列说法中,正确的是[ ] A .小球过最高点时,绳子中张力可以为零 B .小球过最高点时的最小速度为零 C .小球刚好能过最高点时的速度是Rg D .小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相 反 解析:像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动,通过最高点时有下列几种情况: (1)m g m v /R v 2当=,即=时,物体的重力恰好提供向心力,向心Rg 加速度恰好等于重力加速度,物体恰能过最高点继续沿圆周运动.这是能通过最高点的临界条件; (2)m g m v /R v 2当>,即<时,物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道,作抛体运动; (3)m g m v /R v m g 2当<,即>时,物体能通过最高点,这时有Rg +F =mv 2/R ,其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力.而值得一提的是:细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力,而不可能产生支撑力,因而小球过最高点时,细绳对小球的作用力不会与重力方向相反. 所以,正确选项为A 、C . 点拨:这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题.当小球经越圆周最高点或最低点时,其重力和绳子拉力的合力提供向心力;当小球经越圆周的其它位置时,其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力. 【问题讨论】该题中,把拴小球的绳子换成细杆,则问题讨论的结果就大相径庭了.有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动,过最高点时:

(1)v (2)v (3)v 当=时,支承物对小球既没有拉力,也没有支撑力; 当>时,支承物对小球有指向圆心的拉力作用; 当<时,支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用; Rg Rg Rg (4)当v =0时,支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ,这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动,能经越最高点的临界条件. 【例2】如图38-1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转,盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B .现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处,并用不可伸长的轻绳相连.已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m .试分析角速度ω从零逐渐增大,两球对轴保持相对静止过程中,A 、B 两球的受力情况如何变化? 解析:由于ω从零开始逐渐增大,当ω较小时,A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力. A 球:m ω2r =f A ; B 球:m ω22r =f B . 随ω增大,静摩擦力不断增大,直至ω=ω1时将有f B =f m ,即m ω=,ω=.即从ω开始ω继续增加,绳上张力将出现.12m 112r f T f m r m /2 A 球:m ω2r =f A +T ;B 球:m ω22r =f m +T . 由B 球可知:当角速度ω增至ω′时,绳上张力将增加△T ,△T =m ·2r(ω′2-ω2).对于A 球应有m ·r(ω′2-ω2)=△f A +△T =△f A +m ·2r(ω′2-ω2). 可见△f A <0,即随ω的增大,A 球所受摩擦力将不断减小,直至f A =0

高一物理平抛运动经典练习 题

高一物理平抛运动经典练习题 1、如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的 匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴 成30°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运 动时间之比为。 2、如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两板间距d=20cm,磁场的磁感应强度B=5T,若接入额定功率P=100W的灯,正好正常发光,且

灯泡正常发光时电阻R=100,不计发电机内阻,求: (1)等离子体的流速是多大? (2)若等离子体均为一价离子,每秒钟有多少个 什么性质的离子打在下极板上? 3、如图所示为质谱仪的示意图。速度选择器部分的匀强电场场强 E=1.2×105V/m,匀强磁场的磁感强度为B1=0.6T。偏转分离器的磁感强度为B2=0.8T。求:

(1)能通过速度选择器的粒子速度多大? (2)质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d 为多少? 4、用一根长L=0.8m的轻绳,吊一质量为m=1.0g的带电小球,放在磁感应强度B=0.1T,方向如图所示的匀强磁场中,把小球拉到悬点的右端,轻绳刚好水平拉直,将小球由静止释放,小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动,当小球第一次摆到低点时,悬线的拉力恰好为零(重力加速度g取10m/s2).试问:

(1)小球带何种电荷?电量为多少? (2)当小球第二次经过最低点时,悬线对小球拉力多大? 58、M、N两极板相距为d,板长均为5d,两板未带电,板间有垂直纸面的匀强磁场,如图所示,一大群电子沿平行于板的方向从各处位置以速度v射入板间,为了使电子都不从板间穿出,求磁感应强度B的范围。

6、如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外,磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xOy平面内,与x轴正向的夹角为。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l,求该粒子的电荷量和质量之比。 x y O θ ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· B 7.如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率 为v0,方向沿x轴正方向;然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2h处的P3点.不计重力,求:

高中物理平抛运动经典大题

1如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低,摩托车的速度至少要有多大? 图1 2 如图2甲所示,以9.8m/s的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角 为的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是() A. B. C. D. 图2 3 在倾角为的斜面上的P点,以水平速度向斜面下方抛出一个物体,落在斜面上的Q 点,证明落在Q点物体速度。 4 如图3所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为和,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为多少? 图3 5 某一平抛的部分轨迹如图4所示,已知,,,求。

6从高为H的A点平抛一物体,其水平射程为,在A点正上方高为2H的B点,向同一方向平抛另一物体,其水平射程为。两物体轨迹在同一竖直平面内且都恰好从同一屏的顶端擦过,求屏的高度。(提示:从平抛运动的轨迹入手求解问题) 图5 7 如图6所示,在倾角为的斜面上以速度水平抛出一小球,该斜面足够长,则从抛出开始计时,经过多长时间小球离开斜面的距离的达到最大,最大距离为多少?(提示:灵活分解求解平抛运动的最值问题) 图6 8 从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球,它们的初速度大小分别为和,初速度方向相反,求经过多长时间两小球速度之间的夹角为?(提示:利用平抛运动的推论求解分速度和合速度构成一个直角矢量三角形) 图7 9宇航员站在一星球表面上的某高度处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为,若抛出时初速度增大到两倍,则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G,求该星球的质量M。(提示:利用推论,分位移和合位移构成直角矢量三角形)10如图11所示,与水平面的夹角为的直角三角形木块固定在地面上,有一质点以初速度从三角形木块的顶点上水平抛出,求在运动过程中该质点距斜面的最远距离。(提示:平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。)

圆周运动经典习题带详细答案

1. 在观看双人花样滑冰表演时,观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,重 力加速度为g =10 m/s 2 ,若已知女运动员的体重为35 k g ,据此可估算该女运动员( ) A .受到的拉力约为350 2 N B .受到的拉力约为350 N C .向心加速度约为10 m/s 2 D .向心加速度约为10 2 m/s 2 图4-2-11 2.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在某区湘府路上的离奇交通事故. 家住公路拐弯处的先生和先生家在三个月连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲进先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图4-2-12所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( ) A .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 B .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 C .公路在设计上可能(东)高外(西)低 D .公路在设计上可能外(西)高(东)低 图4-2-12 3. (2010·部分重点中学联考)如图4-2-13所示,质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长 略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面做半径为R 的匀速圆周运动,已知重力加速度为g ,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( ) A .该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πR g B .该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πR g C .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mg D .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg 图4-2-13 4.图示所示, 为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2.已知主动轮做顺时针转动,转 速为n ,转动过程中皮带不打滑.下列说确的是( ) A .从动轮做顺时针转动 B .从动轮做逆时针转动 C .从动轮的转速为r 1r 2n D .从动轮的转速为r 2 r 1 n

(完整版)高一物理必修2圆周运动复习知识点总结及经典例题详细剖析

匀速圆周运动专题 从现行高中知识体系来看,匀速圆周运动上承牛顿运动定律,下接万有引力,因此在高一物理中占据极其重要的地位,同时学好这一章还将为高二的带电粒子在磁场中的运动及高三复习中解决圆周运动的综合问题打下良好的基础。 (一)基础知识 1. 匀速圆周运动的基本概念和公式 (1)线速度大小,方向沿圆周的切线方向,时刻变化; (2)角速度,恒定不变量; (3)周期与频率; (4)向心力,总指向圆心,时刻变化,向心加速度,方向与向心力相同; (5)线速度与角速度的关系为,、、、的关系为 。所以在、、中若一个量确定,其余两个量也就确定了,而还和有关。 2. 质点做匀速圆周运动的条件 (1)具有一定的速度; (2)受到的合力(向心力)大小不变且方向始终与速度方向垂直。合力(向心力)与速度始终在一个确定不变的平面内且一定指向圆心。 3. 向心力有关说明 向心力是一种效果力。任何一个力或者几个力的合力,或者某一个力的某个分力,只要其效果是使物体做圆周运动的,都可以认为是向心力。做匀速圆周运动的物体,向心力就是

物体所受的合力,总是指向圆心;做变速圆周运动的物体,向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力,合外力的另一个分力沿着圆周的切线,使速度大小改变,所以向心力不一定是物体所受的合外力。 (二)解决圆周运动问题的步骤 1. 确定研究对象; 2. 确定圆心、半径、向心加速度方向; 3. 进行受力分析,将各力分解到沿半径方向和垂直于半径方向; 4. 根据向心力公式,列牛顿第二定律方程求解。 基本规律:径向合外力提供向心力 (三)常见问题及处理要点 1. 皮带传动问题 例1:如图1所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则() A. a点与b点的线速度大小相等 B. a点与b点的角速度大小相等 C. a点与c点的线速度大小相等 D. a点与d点的向心加速度大小相等 图1 解析:皮带不打滑,故a、c两点线速度相等,选C;c点、b点在同一轮轴上角速度相等,半径不同,由,b点与c点线速度不相等,故a与b线速度不等,A错;同样可判定a与c角速度不同,即a与b角速度不同,B错;设a点的线速度为,则a点向

圆周运动经典题型归纳

一、圆周运动基本物理量与传动装置 1共轴传动 例1.如图所示,一个圆环以竖直直径AB为轴匀速转动,则环上M、N两 点的角速度之比为_____________,周期之比为___________,线速度之比 为___________. 2皮带传动 例二.图示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是 A.从动轮做顺时针转动 B.从动轮做逆时针转动 C.从动轮的转速为n D.从动轮的转速为n 3齿轮传动 例3如图所示,A、B两个齿轮的齿数分别是z1、z2,各自固定在 过O1、O2的轴上,其中过O1的轴与电动机相连接,此轴每分钟转 速为n1.求: (1)B齿轮的转速n2; (2)A、B两齿轮的半径之比; (3)在时间t内,A、B两齿轮转过的角度之比 4、混合题型 图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两 轮用皮带传动,三轮半径关系是rA=rC=2rB;若皮带不打滑,则A、B、 C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比ωa:ωb:ωc= ; 线速度之比va:vb:vc= 二、向心力来源 1、由重力、弹力或摩擦力中某一个力提供 例1:洗衣机的甩干桶竖直放置.桶的内径为20厘米,工作被甩的衣物 贴在桶壁上,衣物与桶壁的动摩擦因数为.若不使衣物滑落下去,甩干 桶的转速至少多大 2、在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着三个物体A,B,C,Ma=Mc=2Mb,他们与盘间的摩擦因数相等。他们到转轴的距离的关系为Ra<Rb<Rc,当转盘的转速逐渐增大时,哪个物体先开始滑动,相对盘向哪个方向滑 A. B先滑动,沿半径向外 B B先滑动,沿半径向内 C C先滑动,沿半径向外 D C先滑动,沿半径想内 3、一质量为的小球,用长的细线拴住在竖直面内作圆周运动,(1)当小球恰好能通过最高点时的速度为多少(2)当小球在最高点速度为4m/s时,细线的拉力是多少(取g=10m/s 2 ) 2、向心力由几个力的合力提供 (1)由重力和弹力的合力提供

(完整版)圆周运动典型例题及答案详解

“匀速圆周运动”的典型例题 【例1】如图所示的传动装置中,A、B两轮同轴转动.A、B、C三轮的半径大小的关系是R A=R C=2R B.当皮带不打滑时,三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为多少? 【例2】一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动.在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动(见图),那么 [ ] A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心 B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心

C.因为木块随圆盘一起运动,所以木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块的运动方向相同 D.因为摩擦力总是阻碍物体运动,所以木块所受圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反 E.因为二者是相对静止的,圆盘与木块之间无摩擦力 【例3】在一个水平转台上放有A、B、C三个物体,它们跟台面间的摩擦因数相同.A的质量为2m,B、C各为m.A、B离转轴均为r,C为2r.则 [ ] A.若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动,A、C的向心加速度比B大 B.若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动,B所受的静摩擦力最小 C.当转台转速增加时,C最先发生滑动 D.当转台转速继续增加时,A比B先滑动 【例4】如图,光滑的水平桌面上钉有两枚铁钉A、B,相距L0=0.1m.长L=1m 的柔软细线一端拴在A上,另一端拴住一个质量为500g的小球.小球的初始位置在AB连线上A的一侧.把细线拉直,给小球以2m/s的垂直细线方向的水平速度,使它做圆周运动.由于钉子B的存在,使细线逐步缠在A、B上. 若细线能承受的最大张力T m=7N,则从开始运动到细线断裂历时多长? 【说明】圆周运动的显著特点是它的周期性.通过对运动规律的研究,用递推法则写出解答结果的通式(一般表达式)有很重要的意义.对本题,还应该熟练掌握数列求和方法.

高中物理牛顿运动定律经典练习题

牛顿运动定律 一、基础知识回顾: 1、牛顿第一定律 一切物体总保持,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 注意:(1)牛顿第一定律进一步揭示了力不是维持物体运动(物体速度)的原因,而是物体运动状态(物体速度)的原因,换言之,力是产生的原因。(2)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验“为基础,经过科学抽象,归纳推理而总结出来的。 2、惯性 物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。 3、对牛顿第一运动定律的理解 (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。 (2)它定性地揭示了运动与力的关系,力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。 (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的性质——惯性。 (4)牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性。 4、对物体的惯性的理解 (1)惯性是物体总有保持自己原来状态(速度)的本性,是物体的固有属性,不能克服和避免。 (2)惯性只与物体本身有关而与物体是否运动,是否受力无关。任何物体无论它运动还是静止,无论运动状态是改变还是不改变,物体都有惯性,且物体质量不变惯性不变。质量是物体惯性的唯一量度。 (3)物体惯性的大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱。物体惯性(质量)大,保持原来的运动状态的本领强,物体的运动状态难改变,反之物体的运动状态易改变。(4)惯性不是力。 5、牛顿第二定律的内容和公式 物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟合外力方向相同。公式是:a=F合/ m 或F合 =ma 6、对牛顿第二定律的理解 (1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律得出物体的运动规律。反过来,知道运动规律可以根据牛顿第二运动定律得出物体的受力情况,在牛顿第二运动定律的数学表达式F合=ma中,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力。 (2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度。(3)牛顿第二定律公式:F合=ma是矢量式,F、a都是矢量且方向相同。 (4)牛顿第二定律F合=ma定义了力的单位:“牛顿”。 7、牛顿第三定律的内容 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上 8、对牛顿第三定律的理解 (1)作用力和反作用力的同时性。它们是同时产生同时变化,同时消失,不是先有作用力后有反作用力。

(完整版)圆周运动经典习题

1.物体做匀速圆周运动的条件是[] A.物体有一定的初速度,且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用 B.物体有一定的初速度,且受到一个大小不变,方向变化的力的作用 C.物体有一定的初速度,且受到一个方向始终指向圆心的力的作用 D.物体有一定的初速度,且受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用 2.小球m用细线通过光滑水平板上的光滑小孔与砝码M相连,且正在做匀速圆周运动。如果适当减少砝码个数,让小球再做匀速圆周运动,则小球有关物理量的变化情况是 A.向心力变小 B.圆周半径变小 C.角速度变小 D.线速度变小 3.物体质量m,在水平面内做匀速圆周运动,半径R,线速度V,向心力F,在增大垂直于线速度的力F量值后,物体的轨道 A.将向圆周内偏移 B.将向圆周外偏移 C.线速度增大,保持原来的运动轨道 D.线速度减小,保持原来的运动轨道 4.关于洗衣机脱水桶的有关问题,下列说法中正确的是 ( ) A.如果衣服上的水太多脱水桶就不能进行脱水 B.脱水桶工作时衣服上的水做离心运动,衣服并不做离心运动 C.脱水桶工作时桶内的衣服也会做离心运动。所以脱水桶停止工作时衣服紧贴在桶壁上 D.白色衣服染上红墨水时,也可以通过脱水桶将红墨水去掉使衣服恢复白色 5,下列关于骑自行车的有关说法中,正确的是 ( ) A.骑自行车运动时,不会发生离心运动 B.自行车轮胎的破裂是离心运动产生的结果 C.骑自行车拐弯时摔倒一定都是离心运动产生的 D.骑自行车拐弯时速率不能太快,否则会产生离心运动向圆心的外侧跌倒 6.火车转弯做圆周运动,如果外轨和内轨一样高,火车能匀速通过弯道做圆周运动,下列说法中正确的是[] A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力,所以外轨容易磨损 B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力,所以内轨容易磨损 C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力,所以内外轨道均不磨损 D.以上三种说法都是错误的 7.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M与m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为l(l<R)的轻绳连在一起,如图3所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直,要使两物体与转盘之间不发生相对滑动,则转盘旋转的角速度最大值不得超过[] 8.甲、乙两球做匀速圆周运动,向心加速度a随半径r变化的关系图像如图6所示,由图像可知: A. 甲球运动时,角速度大小为2 rad/s B. 乙球运动时,线速度大小为6m/s C. 甲球运动时,线速度大小不变 D. 乙球运动时,角速度大小不变 9.如图11,轻杆的一端与小球相连接,轻杆另一端过O 平面内做圆周运动。当小球达到最高点A、最低点B时,杆对 小球的作用力可能是: A. 在A处为推力,B处为推力 B. 在A处为拉力,B处为拉力 a r 图6 8 2 甲 乙 /m·s-2 /m B O O A 11 A

高一物理运动学经典题型归纳分析

巧解运动学问题的方法练习 题1:中国北方航空公司某架客机安全准时降落在规定跑道上,假设该客机停止运动之前在跑道上一直做匀速直线运动,客机在跑道上滑行距离为s ,从降落到停下所需时间为t ,由此可知客机降落时的速度为() A .s/t B.2s/t C.s/2t D.条件不足,无法确定 题2:设飞机着陆后做匀减速直线运动,初速度为60m/s2,加速度大小为6.0m/s2,球飞机着陆后12s 内的位移大小。 题4:已知0、a 、b 、c 为同一直线上的四点,ab 间的距离L1,bc 间的距离为L2,一物体自0点由静止出发,沿此直线做匀速加速运动,依次经过a 、b 、c 三点。已知物体通过ab 段与bc 段所用的时间相等。求o 与a 的距离。 基础知识应用 1下列关于速度和加速度的说法中,正确的是 ( ) A .物体的速度越大,加速度也越大 B .物体的速度为零时,加速度也为零 C .物体的速度变化量越大,加速度越大 D .物体的速度变化越快,加速度越大 2以下各种运动的速度和加速度的关系可能存在的是 A .速度向东,正在减小,加速度向西,正在增大 B .速度向东,正在增大,加速度向西,正在减小 C .速度向东,正在增大,加速度向西,正在增大 D .速度向东,正在减小,加速度向东,正在增大 3一足球以12m/s 的速度飞来,被一脚踢回,踢出时的速度大小为24m/s ,球与脚接触时间为0.1s ,则此过程中足球的加速度为:( ) A 、120m/s2 ,方向与中踢出方向相同 B 、120m/s2 ,方向与中飞来方向相同 C 、360m/s2 ,方向与中踢出方向相同 D 、360m/s2 ,方向与中飞来方向相同 4.如图所示为某质点做直线运动的速度—时间图象,下列说法正确的是( ) A .质点始终向同一方向运动 B .在运动过程中,质点运动方向发生变化 C .前2 s 内做加速直线运动 D .后2 s 内做减速直线运动 分段模拟图应用 5.一个小球从5 m 高处落下,被水平地面弹回,在4 m 高处被接住,则小球在整个过程中(取向下为正方向) ( ) A .位移为9 m B .路程为-9 m C .位移为-1 m D .位移为1 m 6.一质点做匀变速直线运动,已知前一半位移内平均速度为V1,后一半位移的平均速度V2为,则整个过程中的平均速度为( ) A.(v1+v2)/2 B.21v v ? C.212 221v v v v ++ D.212 12v v v v + 7.在同一张底片上对小球运动的路径每隔0.1 s 拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在拍照的时间内,运动的平均速度是 ( ) A .0.25 m/s B .0.2 m/s C .0.17 m/s D .无法确定 8.如图甲所示,某一同学沿一直线行走,现用频闪照相机记录 了他行走过程中连续9个位置的图片,仔细观察图片,指出在图乙中能接近真实反映该同学运动的v -t 图象的是( ) 9、一辆长途汽车,在一条公路上单向直线行驶,以20 m/s 速度行驶全程的41,接着以30 m/s 甲 乙

圆周运动典型基础练习题大全

1.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2 ,转动半径之比为1∶2 ,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为() A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16 2.如图所示,有一质量为M的大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在O点,有两 个质量为m的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。两小环同 时滑到大环底部时,速度都为v,则此时大环对轻杆的拉力大小为() A.(2m+2M)g B.Mg-2mv2/R C.2m(g+v2/R)+Mg D.2m(v2/R-g)+Mg 3.下列各种运动中,属于匀变速运动的有() A.匀速直线运动B.匀速圆周运动C.平抛运动 D.竖直上抛运动 4.关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是( ) A.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的 B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力 C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力 D.向心力的效果是改变质点的线速度大小 5.一物体在水平面内沿半径R = 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v=0.2m/s , 那么,它的向心加速度为______m/s2,它的周期为______s。 6.在一段半径为R=15m的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ =0.70倍,则汽车拐弯时的最大速度是m/ s 7.在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L ,绳子转动过程中与竖直方向 的夹角为θ ,试求小球做圆周运动的周期。 8如图所示,质量m=1kg的小球用细线拴住,线长l=0.5m,细线所 受拉力达到F=18N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬 点的正下方时,细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h=5m, 重力加速度g=10m/s2,求小球落地处到地面上P点的距离?求落地速 度?(P点在悬点的正下方) 9如图所示,半径R= 0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m= 1kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从C点运动到A点, 物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通 过最高点B后作平抛运动,正好落在C点,已知AC = 2m,F = 15N,g取10m/s2,试求:物体在B点时的速度以及此时半圆 轨道对物体的弹力? 20.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质 量均为m的小球A、B以不同速率进入管内,A通过最高点C

高一物理必修2圆周运动复习知识点总结及经典例题详细剖析

高一物理必修2圆周运动复习知识点总结及经典例题详细 剖析 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

匀速圆周运动专题 从现行高中知识体系来看,匀速圆周运动上承牛顿运动定律,下接万有引力,因此在高一物理中占据极其重要的地位,同时学好这一章还将为高二的带电粒子在磁场中的运动及高三复习中解决圆周运动的综合问题打下良好的基础。 (一)基础知识 1. 匀速圆周运动的基本概念和公式 (1)线速度大小,方向沿圆周的切线方向,时刻变化; (2)角速度,恒定不变量; (3)周期与频率; (4)向心力,总指向圆心,时刻变化,向心加速度,方向与向心力相同; (5)线速度与角速度的关系为,、、、的关系为 。所以在、、中若一个量确定,其余两个量也就确定了,而还和有关。 2. 质点做匀速圆周运动的条件 (1)具有一定的速度; (2)受到的合力(向心力)大小不变且方向始终与速度方向垂直。合力(向心力)与速度始终在一个确定不变的平面内且一定指向圆心。

3. 向心力有关说明 向心力是一种效果力。任何一个力或者几个力的合力,或者某一个力的某个分力,只要其效果是使物体做圆周运动的,都可以认为是向心力。做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体所受的合力,总是指向圆心;做变速圆周运动的物体,向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力,合外力的另一个分力沿着圆周的切线,使速度大小改变,所以向心力不一定是物体所受的合外力。 (二)解决圆周运动问题的步骤 1. 确定研究对象; 2. 确定圆心、半径、向心加速度方向; 3. 进行受力分析,将各力分解到沿半径方向和垂直于半径方向; 4. 根据向心力公式,列牛顿第二定律方程求解。 基本规律:径向合外力提供向心力

高中物理曲线运动经典习题道带答案

一.选择题(共25小题)1.(2015春?苏州校级月考)如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2,则下面说法正确的是() A.物体做匀速运动,且v2=v1B.物体做加速运动,且v2>v1 C.物体做加速运动,且v2<v1D.物体做减速运动,且v2<v1 2.(2015春?潍坊校级月考)如图所示,沿竖直杆以速度v为速下滑的物体A,通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B,细绳与竖直杆间的夹角为θ,则以下说法正确的是() A.物体B向右做匀速运动B.物体B向右做加速运动 C.物体B向右做减速运动D.物体B向右做匀加速运动3.(2014?蓟县校级二模)如图所示,绕过定滑轮的细绳一端拴在小车上,另一端吊一物体A,A的重力为G,若小车沿水平地面向右匀速运动,则() A.物体A做加速运动,细绳拉力小于G B.物体A做加速运动,细绳拉力大于G C.物体A做减速运动,细绳拉力大于G D.物体A做减速运动,细绳拉力小于G 4.(2014秋?鸡西期末)如图所示,用绳跨过定滑轮牵引小船,设水的阻力不变,则在小船匀速靠岸的过程中() A.绳子的拉力不断增大B.绳子的拉力不变 C.船所受浮力增大D.船所受浮力变小 5.(2014春?邵阳县校级期末)人用绳子通过动滑轮拉A,A穿在光滑的竖直杆上,当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,求A物体实际运动的速度是()

A.v0sinθB.C.v0cosθD. 6.(2013秋?海曙区校级期末)如图中,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连.由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升,当A 环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度V1≠0,若这时B的速度为V2,则() A.V2=V1B.V2>V1C.V2≠0D.V2=0 7.(2015?普兰店市模拟)做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于() A.物体的高度和受到的重力 B.物体受到的重力和初速度 C.物体的高度和初速度 D.物体受到的重力、高度和初速度 8.(2015?云南校级学业考试)关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是()A.物体只受重力的作用,是a=g的匀变速运动 B.初速度越大,物体在空中运动的时间越长 C.物体落地时的水平位移与初速度无关 D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关 9.(2014?陕西校级模拟)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为() A.B.C.t anθD.2tanθ10.(2011?广东)如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上,已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是()

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