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2015高一物理 第二章 匀速圆周运动

2015高一物理 第二章 匀速圆周运动
2015高一物理 第二章 匀速圆周运动

第二章匀速圆周运动章末检测

(时间:90分钟满分:100分)

一、选择题(本题共12个小题,每题4分,共48分)

1.关于曲线运动和圆周运动,下列说法正确的是()

A.做曲线运动的物体速度方向时刻改变,所以曲线运动是变速运动

B.做曲线运动的物体,受到的合外力方向在不断改变

C.只要物体做圆周运动,它所受的合外力一定指向圆心

D.物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做匀速圆周运动

2.关于向心力的下列说法中正确的是()

A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小

B.做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的

C.做圆周运动的物体,所受合力一定等于向心力

D.做匀速圆周运动的物体,所受的合力为零

3.

图1

如图1所示为质点P、Q做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线,表示质点P 的图线是双曲线,表示质点Q的图线是过原点的一条直线,由图线可知()

A.质点P的线速度大小不变

B.质点P的角速度大小不变

C.质点Q的角速度随半径变化

D.质点Q的线速度大小不变

4.一质量为m的小物块,由碗边滑向碗底,该碗的内表面是半径为R的圆弧且粗糙程度不同,由于摩擦力的作用,物块的运动速率恰好保持不变,则()

A.物块的加速度为零

B.物块所受合力为零

C.物块所受合力大小一定,方向改变

D.物块所受合力大小、方向均一定

5.有一种玩具的结构如图2所示,

图2

竖直放置的光滑圆铁环的半径为R=20 cm,环上有一个穿孔的小球m,仅能沿环做无摩擦滑动.如果圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10 rad/s的角速度旋转(g取10 m/s2),则小球相对环静止时和环心O的连线与O1O2的夹角θ可能是()

A.30°B.45°

C.60°D.75°

6.

图3

质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的弹簧小孔中,杆的另一端套有一个质量为m的小球.今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,且角速度为ω,如图3所示.则杆的上端受到球对其作用力的大小为()

A.mω2R

B.m g2-ω4R2

C.m g2+ω4R2

D.不能确定

图4

7.如图4所示,当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s时,车对桥顶的压力为车重力的3/4;如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时不受摩擦力作用,则汽车通过桥顶的速度应为()

A.15 m/s B.20 m/s

C.25 m/s D.30 m/s

8.

图5

如图5所示,O、O1为两个皮带轮,O轮的半径为r,O1轮的半径为R,且R>r,M点为O轮边缘上的一点,N点为O1轮上的任意一点.当皮带轮转动时(设转动过程中不打滑),则()

A.M点的向心加速度一定大于N点的向心加速度

B.M点的向心加速度一定等于N点的向心加速度

C.M点的向心加速度可能小于N点的向心加速度

D.M点的向心加速度可能等于N点的向心加速度

9.甲、乙

图6

两名溜冰运动员,M甲=80 kg,M乙=40 kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图6所示.某时刻两人相距0.9 m,弹簧秤的示数为9.2 N,下列判断中正确的是() A.两人的线速度相同,约为40 m/s

B.两人的角速度相同,为6 rad/s

C.两人的运动半径相同,都是0.45 m

D.两人的运动半径不同,甲为0.3 m,乙为0.6 m

10.飞行员的质量为m,驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动,在轨道的最高点和最低点时,飞行员对座椅的压力()

A.是相等的B.相差m v2/r

C.相差2m v2/r D.相差2mg

11.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整

条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图7(a)所示,曲线上的A 点的曲率圆定义 为:通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A 点的曲率圆,其半径ρ叫做A 点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v 0抛出,如图(b)所示.则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是( )

(a) (b) 图7

A.v 20g

B.v 20sin 2 αg

C.v 20cos 2 αg

D.v 20cos 2

αg sin α 12.如图8所示,

图8

光滑杆偏离竖直方向的夹角为θ,杆以O 为支点绕竖直线旋转,质量为m 的小球套在杆上可沿杆滑动.当杆角速度为ω1时,小球的旋转平面在A 处;当杆角速度为ω2时,小球的旋转平面在B 处,设球对杆的压力为N ,则有( ) A .N 1>N 2 B .N 1=N 2 C .ω1<ω2 D .ω1>ω2 题

号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13.(12分)如图9所示,

图9

光滑水平桌面上的O 处有一光滑的圆孔,一根轻绳一端系质量为m 的小球,另一端穿过小孔拴一质量为M 的木块.当m 以某一角速度在桌面上做匀速圆周运动时,木块M 恰能静止不动,这时小球做圆周运动的半径为r ,求此时小球做匀速圆周运动的角速度.

4.(12分)

图10

如图10所示,一辆质量为4 t的汽车匀速经过一半径为50 m的凸形桥.(g=10 m/s2)

(1)汽车若能安全驶过此桥,它的速度范围为多少?

(2)若汽车经最高点时对桥的压力等于它重力的一半,求此时汽车的速度多大?

15.(14分)如图11所示,

图11

两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和轮B水平放置,两轮半径R A=2R B,当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上,若将小木块放在B轮上,欲使木块相对B轮也静止,则木块距B轮转轴的最大距离为多少?

16.(14分)

图12

如图12所示,已知绳长为L=20 cm,水平杆L′=0.1 m,小球质量m=0.3 kg,整个装置可绕竖直轴转动,问:

(1)要使绳子与竖直方向成45°角,该装置必须以多大的角速度转动才行?

(2)此时绳子的张力为多少?

第二章匀速圆周运动

1.A[做曲线运动的物体速度方向沿切线方向,时刻改变,所以曲线运动是变速运动,A对;平抛运动是曲线运动,但合外力是重力,大小方向都不变,B错;做变速圆周运动的物体,所受的合外力不指向圆心,C错;物体受到垂直于初速度方向的恒力作用,将做平抛运动,

D 错.]

2.A [向心力只改变圆周运动物体速度的方向,不改变速度的大小,故A 对;做匀速圆周运动的物体,向心力的大小是不变的,但其方向时刻改变,所以B 不对;做圆周运动的物体,其所受的合力不一定都用来提供向心力,还可能提供切线方向的加速度,只有做匀速圆周运动的物体所受合力才等于向心力,故C 不对;显然匀速圆周运动是变速运动,物体所受的合力不能为零,故D 不对.]

3.A [由图象知,质点P 的向心加速度随半径r 的变化曲线是双曲线,因此可以判定质

点P 的向心加速度a p 与半径r 的积是一个常数k ,即a p r =k ,a p =k

r

,与向心加速度的计算公

式a p =v

2r

对照可得v 2=k ,即质点P 的线速度v =k ,大小不变,A 选项正确;同理,知道质

点Q 的向心加速度a Q =k ′r 与a =ω2r 对照可知ω2=k ′,ω=k ′(常数),质点Q 的角速度保持不变.因此选项B 、C 、D 皆不正确.]

4.C [由题意,分析物块的运动是匀速圆周运动,可知它的合外力必定不为零,合外力等于向心力,方向始终指向圆心,方向时刻变化,但向心力和向心加速度的大小是不变的.]

5.C [小球受重力G 与圆环的支持力N ,两力的合力提供向心力.根据牛顿第二定律有

mg tan θ=mω2r ,r =R sin θ.即cos θ=g ω2R =10102×0.2=1

2

,得θ=60°.]

6.C [对小球进行受力分析,小球受到两个作用力:一个是重力mg ,另一个是杆对小球的作用力F ,两个力的合力提供向心力.由平行四边形定则可得F =m g 2+ω4R 2,再根据牛顿第三定律,可知杆受到球对其作用力的大小为F ′=F =m g 2+ω4R 2,故C 正确.]

7.B [当汽车通过拱桥顶点时,汽车受重力和桥的支持力mg -3

4mg =m v 2r

求得r =40 m ;

汽车在粗糙桥面行驶时不受摩擦力就是汽车不受桥对它的支持力,即汽车的重力提供向心力,

由mg =m v 2

r

得v =20 m/s.]

8.A [因为两轮的转动是通过皮带传动的,而且皮带在传动过程中不打滑,故两轮边缘

各点的线速度大小一定相等.在大轮边缘上任取一点Q ,因为R >r ,所以由a =v 2

r

可知,a Q

再比较Q 、N 两点的向心加速度的大小,因为Q 、N 是在同一轮上的两点,所以角速度ω相等.又

因为R Q ≥R N ,则由a =ω2

r 可知,a Q ≥a N ,综上可见,a M >a N ,因此A 选项正确.]

9.D [甲、乙两人绕共同的圆心做圆周运动,它们间的拉力提供向心力,他们的角速度相同,半径之和为两人的距离.

设甲、乙两人所需的向心力为F 向,角速度为ω,半径分别为r 甲、r 乙,则 F 向=M 甲ω2r 甲=M 乙ω2r 乙=9.2 N ① r 甲+r 乙=0.9 m ② 由①②两式可解得只有D 项正确.]

10.D [在最高点,设座椅对飞行员的支持力为N 1,则

mg +N 1=m v 2r ,得N 1=m v 2

r

-mg

由牛顿第三定律,在最高点飞行员对座椅的压力为

N 1′=m v 2

r

-mg

在最低点,设座椅对飞行员的支持力为N 2,则

N 2-mg =m v 2r 得N 2=mg +m v 2

r

由牛顿第三定律,在最低点飞行员对座椅的压力为

N 2′=mg +m v 2

r

N 2′-N 1′=2mg .]

11.C [当物体在最高点时速度沿水平方向,曲率圆的P 点可看做该点对应的竖直平面

内圆周运动的最高点,由牛顿第二定律及圆周运动的规律知:mg =m v 2ρ,解得ρ=v 2g =

(v 0cos α)2

g

=v 20cos 2 αg

.]

12.BD [

由图可知,小球随杆旋转时受到重力mg 和杆的支持力N 两个力作用. 合力F 合=mg cot θ提供向心力, 即mg cot θ=mω2r ,

ω= g cot θ

r

因r 2>r 1,所以ω1>ω2,C 错误,D 正确;

而N =mg

sin θ与半径无关,故N 1=N 2,A 错误,B 正确.]

13.Mg mr

解析 m 受重力、支持力、轻绳拉力的共同作用,而重力与支持力平衡,所以轻绳拉力F

充当向心力,即F =mrω2.木块M 静止,所以轻绳拉力F =Mg ,即Mg =mrω2,所以ω= Mg

mr

.

14.(1)v <22.4 m/s (2)15.8 m/s

解析 (1)汽车经最高点时受到桥面对它的支持力N ,设汽车的行驶速度为v .

则mg -N =m v 2

R

当N =0时,v =gR

此时汽车从最高点开始离开桥面做平抛运动,汽车不再安全,故汽车过桥的安全速度 v

(2)设汽车对桥的压力为1

2mg 时汽车的速度为v ′,则

mg -1

2mg =m v ′2R

v ′= gR

2

=15.8 m/s.

15.12

R B 解析 首先根据A 、B 两轮边缘的线速度v A 、v B 相等和两轮半径大小的关系,求出两轮角速度的关系;然后由木块恰能相对静止在轮上分析得知:最大静摩擦力提供向心力,即可求解.

因为v A =v B ,所以由v =ωr 得ωA ωB =R B R A =1

2

木块在A 轮边缘恰能静止,其所需的向心力是由最大静摩擦力提供的.设木块质量为m ,与轮子的最大静摩擦力为f max ,则

f max =mR A ω2A

② 设木块放在B 轮上距B 轮转轴的最大距离为r ,由于木块与A 、B 轮的动摩擦因数相同,所以木块放在r 处时仍是最大静摩擦力提供向心力,即

f max =mω2B r

联立①②③式解得r =ω2A

ω2B R A =14R A =12

R B

16.(1)6.4 rad/s (2)4.16 N

解析 (1)小球绕杆做圆周运动,其轨道平面在水平面内,轨道半径r =L ′+L sin 45°,绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力.对小球受力分析如图所示,设绳对小球的拉力为F ,重力为mg

对小球由牛顿第二定律可得 mg tan 45°=mω2r r =L ′+L sin 45°

联立以上两式,将数值代入可得 ω=6.4 rad/s

(2)F =mg

cos 45°

=4.16 N.

高一物理-牛顿运动定律知识点归纳

高一物理:牛顿运动定律知识点归纳 ; 1.牛顿第一定律 (1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 (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做惯性。一切物体都有惯性,惯性是物体的固有性质。质量是物体惯性大小的唯一量度。 (3)牛顿第一定律说明了物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止,所以说力不是维持物体运动状态的原因,而是使物体改变运动状态的原因,即产生加速度的原因。 2、牛顿第二定律 (1)内容:物体运动的加速度与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力相同。表达式为。 (2)牛顿第二定律的瞬时性与矢量性 对于一个质量一定的物体来说,它在某一时刻加速度的大小和方向,只由它在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定。当它受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,这便是牛顿第二定律的瞬时性的含义。 (3)运动和力的关系

牛顿运动定律指明了物体运动的加速度与物体所受外力的合力的关系,即物体运动的加速度是由合外力决定的。但是物体究竟做什么运动,不仅与物体的加速度有关还与物体的初始运动状态有关。比如一个正在向东运动的物体,若受到向西方向的外力,物体即具有向西方向的加速度,则物体向东做减速运动,直至速度减为零后,物体再在向西方向的力的作用下,向西做加速运动。由此说明,物体受到的外力决定了物体运动的加速度,而不是决定了物体运动的速度,物体的运动情况是由所受的合外力以及物体的初始运动状态共同决定的。 3、牛顿第三定律 (1)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 (2)作用力和反作用力与一对平衡力的区别与联系 关系类别作用力和反作用力一对平衡力相同大小相等相等方向相反、作用在同一条直线上相反、作用在同一条直线上不同作用点作用在两个不同的物体上作用在同一个物体上性质相同不一定相同作用时间同时产生同时消失一个力的变化,不影响另一个力的变化 本文链接: ://..//xuexizongjie/2800716

教科版物理必修2 第二章 第2节 匀速圆周运动的向心力

(答题时间:30分钟) 1. 如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,让两个质量相同的小球A和小球B,紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动,则() A. A球的线速度一定大于B球的线速度 B. A球的角速度一定大于B球的角速度 C. A球的向心加速度一定大于B球的向心加速度 D. A球对筒壁的压力一定大于B球对筒壁的压力 2. 质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点,如图所示,当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断且杆子停止转动,则() A. 小球仍在水平面内做匀速圆周运动 B. 在绳b被烧断瞬间,a绳中张力突然增大 C. 若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动 D. 若角速度ω较大,小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动 3. 如图,物体m用不可伸长的细线通过光滑的水平板间的小孔与砝码M相连,且正在做匀速圆周运动,若减少M的质量,则物体m的轨道半径r,角速度ω,线速度v的大小变化情况是() A. r不变,v减小 B. r增大,ω减小 C. r增大,v减小 D. r减小,ω不变 4. 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θ。下列说法中正确的是()

A. 小球受重力、细绳的拉力和向心力作用 B. 小球受重力、细绳的拉力的作用 C. θ 越大,小球运动的线速度越大 D. θ 越大,小球运动的线速度越小 5. 如图所示,在光滑水平面上,质量为m 的小球在细线的拉力作用下,以速度v 做半径为r 的匀速圆周运动。小球所受向心力F 的大小为( ) A. r v m 2 B. r v m C. mvr D. mvr 2 6. 下列关于物理量的说法中正确的是( ) A. 速度大小和线速度大小的定义是相同的 B. 做圆周运动的物体,其加速度和向心加速度是一样的 C. 加速度的方向与速度变化的方向总是一致的 D. 地球赤道表面物体随地球自转所需向心力与此物体所受重力是一样的 7. 如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A 和B ,它们与盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时,烧断细线,则( ) A. 两物体均沿切线方向滑动 B. 物体B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动,同时所受摩擦力减小 C. 两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动 D. 物体B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A 发生滑动,离圆盘圆心越来越远 8. 如图所示,一个质量为m 的小球用一根长为l 的细绳吊在天花板上,给小球一水平初速度,使它做匀速圆周运动,小球运动所在的平面是水平的。已知细绳与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g 。求:

高中物理牛顿运动定律题20套(带答案)

高中物理牛顿运动定律题20套(带答案) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,质量M=0.4kg 的长木板静止在光滑水平面上,其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0.5m ,某时刻另一质量m=0.1kg 的小滑块(可视为质点)以v 0=2m /s 的速度向右滑上长木板,一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞,碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m /s 2,小滑块始终未脱离长木板。求: (1)自小滑块刚滑上长木板开始,经多长时间长木板与竖直挡板相碰; (2)长木板碰撞竖直挡板后,小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离。 【答案】(1)1.65m (2)0.928m 【解析】 【详解】 解:(1)小滑块刚滑上长木板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 解得: 对长木板: 得长木板的加速度: 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度: 解得: 长木板位移: 解得: 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得: (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 最终两者的共同速度: 小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离: 2.地震发生后,需要向灾区运送大量救灾物资,在物资转运过程中大量使用了如图所示的传送带.已知某传送带与水平面成37θ=o 角,皮带的AB 部分长 5.8L m =,皮带以恒定的速率4/v m s =按图示方向传送,若在B 端无初速度地放置一个质量50m kg =的救灾物资

(P 可视为质点),P 与皮带之间的动摩擦因数0.5(μ=取210/g m s =,sin370.6)=o , 求: ()1物资P 从B 端开始运动时的加速度. ()2物资P 到达A 端时的动能. 【答案】()1物资P 从B 端开始运动时的加速度是()2 10/.2m s 物资P 到达A 端时的动能 是900J . 【解析】 【分析】 (1)选取物体P 为研究的对象,对P 进行受力分析,求得合外力,然后根据牛顿第三定律即可求出加速度; (2)物体p 从B 到A 的过程中,重力和摩擦力做功,可以使用动能定律求得物资P 到达A 端时的动能,也可以使用运动学的公式求出速度,然后求动能. 【详解】 (1)P 刚放上B 点时,受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用,sin mg F ma θ+=; cos N F mg θ=N F F μ=其加速度为:21sin cos 10/a g g m s θμθ=+= (2)解法一:P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用 根据动能定理:()()2211sin 22 A mg F L s mv mv θ--=- 到A 端时的动能2 19002 kA A E mv J = = 解法二:P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用, P 的加速度2 2sin cos 2/a g g m s θμθ=-= 后段运动有:2 22212 L s vt a t -=+, 解得:21t s =, 到达A 端的速度226/A v v a t m s =+=

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:

教科版物理必修2 第二章 第2节 匀速圆周运动的向心力和向心加速度2 匀速圆周运动的解题技巧(同步练习)

(答题时间:30分钟) 1. 如图所示装置绕竖直轴匀速旋转,有一紧贴内壁的小物体,物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是( ) A. 重力、弹力 B. 重力、弹力、滑动摩擦力 C. 下滑力、弹力、静摩擦力 D. 重力、弹力、静摩擦力 2. 如图所示是一个玩具陀螺,a 、b 和c 是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列说法正确的是( ) A. a 、b 和c 三点的线速度大小相等 B. a 、b 和c 三点的角速度相等 C. a 、b 的角速度比c 的大 D. c 的线速度比a 、b 的大 3. 如图所示,一个小物体沿半径为R 的半圆形轨道由A 点滑向B 点,由于摩擦力的作用,在由A 到B 的过程中,小物体的速率v 没有变.下面的说法中正确的是( ) A. 小物体的加速度不变 B. 小物体所受外力为零 C. 小物体所受合外力大小不变,方向始终指向圆心 D. 合外力大小改变,方向始终不变 4. 如图所示,光滑水平面上,小球m 在拉力F 作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P 点时,拉力F 发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是( ) A. 若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa 做离心运动 B. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa 做离心运动 C. 若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb 做离心运动 D. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc 做离心运动 5. 如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O ,最低点为C ,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A 和B ,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A 球的轨迹平面高于B 球的轨迹平面,A 、B 两球与O 点的连线与竖直线OC 间的夹角分别为α=53°和β=37°,以最低点C 所在的水平面为重力势能的参考平面,则(sin 37°=53,cos 37°=5 4)( ) A. A 、B 两球所受支持力的大小之比为4∶3 B. A 、B 两球运动的周期之比为4∶3 C. A 、B 两球的动能之比为16∶9 D. A 、B 两球的机械能之比为112∶51 6. 如图所示,一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止,物体与盘面间的动摩擦因数为2 3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面间的夹角为30°,g 取10m/s 2。则ω的最大值是( ) A. 5rad/s B. C. 1.0rad/s D. 0.5rad/s 7. 如图一个学生把风刮倒的旗杆绕着O 点扶起来,已知旗杆的长度为L ,学生的身高为h ,当学生以速度v 向左运动时,旗杆转动的角速度为(此时旗杆与地面的夹角为α)( )

高一物理圆周运动单元测试卷(解析版)

一、第六章 圆周运动易错题培优(难) 1.如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为m 、m 、2m 的可视为质点的三个物体A 、B 、C ,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO '转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为0.1μ=,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴O 共线且OA =OB =BC =r =0.2 m ,现将三个物体用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动,角速度极其缓慢地增大,已知重力加速度为g =10 m/s 2,则对于这个过程,下列说法正确的是( ) A .A 、 B 两个物体同时达到最大静摩擦力 B .B 、 C 两个物体的静摩擦力先增大后不变 C .当5/rad s ω>时整体会发生滑动 D .当2/5/rad s rad s ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力不断增大 【答案】BC 【解析】 ABC 、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由2F m r ω=可知,因为C 的半径最大,质量最大,故C 所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时 2122C mg m r μω= ,计算得出:11 2.5/20.4 g rad s r μω= = = ,当C 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC 开始提供拉力,B 的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB 之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A 的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A 与B 的摩擦力也达到最大时,且BC 的拉力大于AB 整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A 与B 还受到绳的拉力,对C 可得:2 2222T mg m r μω+= ,对AB 整体可得:2T mg μ= ,计算得出:2g r μω= ,当 1 5/0.2 g rad s r μω> = = 时整体会发生滑动,故A 错误,BC 正确; D 、当 2.5rad/s 5rad/s?ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力逐渐增大,故D 错误; 故选BC 2.如图,质量为m 的物块,沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v ,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( )

高一物理牛顿运动定律测试题

(三)牛顿运动定律测验卷 一.命题双向表 二. 期望值:65 三. 试卷 (三)牛顿运动定律测验卷 一.选择题(每道小题 4分共 40分 ) 1.下面关于惯性的说法正确的是() A.物体不容易停下来是因为物体具有惯性 B.速度大的物体惯性一定大 C.物体表现出惯性时,一定遵循惯性定律 D.惯性总是有害的,我们应设法防止其不利影响 2.一个物体受到多个力作用而保持静止,后来物体所受的各力中只有一个力逐渐减小到零后 又逐渐增大,其它力保持不变,直至物体恢复到开始的受力情况,则物体在这一过程中A.物体的速度逐渐增大到某一数值后又逐渐减小到零 B.物体的速度从零逐渐增大到某一数值后又逐渐减小到另一数值 C.物体的速度从零开始逐渐增大到某一数值 D.以上说法均不对 3.质量为m1和m2的两个物体,分别以v1和v2的速度在光滑水平面上做匀速直线运动, 且v1

图-1 图 3-3-7 A .力F 与v1、v2同向,且m1>m2 B .力F 与v1、v2同向,且m1m2 D .力F 与v1、v2反向,且m1 2a 1 D a 2 = 2a 1 9、质量为m 1和m 2的两个物体,由静止从同一高度下落,运动中所受的空气阻力分别是F 1和F2.如果发现质量为m 1的物体先落地,那么 A. m 1>m 2 B. F 1<F 2 C. F 1/m 1<F 2/m 2 D. F 1/m 1>F 2/m 2 10、如图所示,将质量为m =0.1kg 的物体用两个完全一样的竖直轻弹簧固定在升降机内,当升降机和物体以4m/s 2的加速度匀加速向上运动时,上面的弹簧对物体的拉力为0.4N ,当升降机和物体以8m/s 2的加速度向上运动 时,上面弹簧的拉力为 A 、0.6N B 、0.8N C 、1.0N D 、 1.2N

最新高中物理牛顿运动定律试题经典

最新高中物理牛顿运动定律试题经典 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动,推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示,取重力加速度g =10m/s 2.求: (1)小环的质量m ; (2)细杆与地面间的倾角a . 【答案】(1)m =1kg ,(2)a =30°. 【解析】 【详解】 由图得:0-2s 内环的加速度a=v t =0.5m/s 2 前2s ,环受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有:1sin F mg ma α-= 2s 后物体做匀速运动,根据共点力平衡条件,有:2sin F mg α= 由图读出F 1=5.5N ,F 2=5N 联立两式,代入数据可解得:m =1kg ,sinα=0.5,即α=30° 2.如图甲所示,质量为m 的A 放在足够高的平台上,平台表面光滑.质量也为m 的物块B 放在水平地面上,物块B 与劲度系数为k 的轻质弹簧相连,弹簧 与物块A 用绕过定滑轮的轻绳相连,轻绳刚好绷紧.现给物块A 施加水平向右的拉力F (未知),使物块A 做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a ,重力加速度为,g A B 、均可视为质点. (1)当物块B 刚好要离开地面时,拉力F 的大小及物块A 的速度大小分别为多少; (2)若将物块A 换成物块C ,拉力F 的方向与水平方向成037θ=角,如图乙所示,开始时轻绳也刚好要绷紧,要使物块B 离开地面前,物块C 一直以大小为a 的加速度做匀加速度运动,则物块C 的质量应满足什么条件?(00 sin 370.6,cos370.8==)

圆周运动知识点与例题

匀速圆周运动知识点及例题 二、匀速圆周运动的描述 1.线速度、角速度、周期和频率的概念 (1)线速度v 是描述质点沿圆周运动快慢的物理量,是矢量,其大小为T r t s v π2= =; 其方向沿轨迹切线,国际单位制中单位符号是m/s ; (2)角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量,是矢量,其大小为T t πφ ω2= =; 在国际单位制中单位符号是rad /s ; (3)周期T 是质点沿圆周运动一周所用时间,在国际单位制中单位符号是s ; (4)频率f 是质点在单位时间内完成一个完整圆运动的次数,在国际单位制中单位符号是 Hz ; (5)转速n 是质点在单位时间内转过的圈数,单位符号为r /s ,以及r /min . 2、速度、角速度、周期和频率之间的关系 线速度、角速度、周期和频率各量从不同角度描述质点运动的快慢,它们之间有关系v =r ω.f T 1=,T v π2=,f πω2=。 由上可知,在角速度一定时,线速度大小与半径成正比;在线速度一定时,角速度大小与半径成反比. 三、向心力和向心加速度 1.向心力 (1)向心力是改变物体运动方向,产生向心加速度的原因. (2)向心力的方向指向圆心,总与物体运动方向垂直,所以向心力只改变速度的方向. 2.向心加速度 (1)向心加速度由向心力产生,描述线速度方向变化的快慢,是矢量. (2)向心加速度方向与向心力方向恒一致,总沿半径指向圆心;向心加速度的大小为

2222 4T r r r v a n πω=== 公式: 1.线速度V =s/t =2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf 3.向心加速度a =V 2/r =ω2r =(2π/T)2r 4.向心力F 心=mV 2/r =mω2r =mr(2π/T)2=mωv=F 合 5.周期与频率:T =1/f 6.角速度与线速度的关系:V =ωr 7.角速度与转速的关系ω=2πn (此处频率与转速意义相同) 8.主要物理量及单位:弧长s:米(m);角度Φ:弧度(rad );频率f :赫(Hz );周期T :秒(s );转速n :r/s ;半径r :米(m );线速度V :(m/s );角速度ω:(rad/s );向心加速度:(m/s 2)。 二、向心力和加速度 1、大小F =m ω2 r r v m F 2 = 向心加速度a :(1)大小:a =ππω44222 2===r T r r v 2 f 2r (2)方向:总指向圆心,时刻变化 (3)物理意义:描述线速度方向改变的快慢。 三、应用举例 (临界或动态分析问题) 提供的向心力 需要的向心力 r v m 2

高一物理圆周运动专题练习(解析版)

一、第六章圆周运动易错题培优(难) 1.如图所示,用一根长为l=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=30°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T,取g=10m/s2。则下列说法正确的是() A.当ω=2rad/s时,T3+1)N B.当ω=2rad/s时,T=4N C.当ω=4rad/s时,T=16N D.当ω=4rad/s时,细绳与竖直方向间夹角大于45° 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】 当小球对圆锥面恰好没有压力时,设角速度为,则有 解得 AB.当,小球紧贴圆锥面,则 代入数据整理得 A正确,B错误; CD.当,小球离开锥面,设绳子与竖直方向夹角为,则 解得 , CD正确。 故选ACD。

2.如图,质量为m的物块,沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是() A.滑块对轨道的压力为B.受到的摩擦力为 C.受到的摩擦力为μmg D.受到的合力方向斜向左上方 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小 A正确; BC.物块受到的摩擦力 BC错误; D.水平方向合力向左,竖直方向合力向上,因此物块受到的合力方向斜向左上方,D正确。 故选AD。 3.如图甲所示,半径为R、内壁光滑的圆形细管竖直放置,一可看成质点的小球在圆管内做圆周运动,当其运动到最高点A时,小球受到的弹力F与其过A点速度平方(即v2)的关系如图乙所示。设细管内径略大于小球直径,则下列说法正确的是() A.当地的重力加速度大小为R b B.该小球的质量为a b R C.当v2=2b时,小球在圆管的最高点受到的弹力大小为a D.当0≤v2<b时,小球在A点对圆管的弹力方向竖直向上【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB.在最高点,根据牛顿第二定律 2 mv mg F R -=

高一物理必修一牛顿运动定律知识点总结-精选文档

高一物理必修一牛顿运动定律知识点总结 物理学与其他许多自然科学息息相关,如物理、化学、生物和地理等。小编准备了高一物理必修一牛顿运动定律知识点,希望你喜欢。 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。 (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,即力是改变物体运动状态的原因,(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:a??v,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。(不能说力是产生?t 速度的原因、力是维持速度的原因,也不能说力是改变加速度的原因 (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性惯性;一 切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。质量是物体惯性大小的量度。 (4)牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,因此它不是一个实验定律 (5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律

当成牛顿第二定律在F=0时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。公式F=ma. (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研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础; (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,力的瞬时效果是加速度而不是速度; (3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,Fx=max,Fy=may, 若F 为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不 是物体的实际加速度。 (4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位牛顿(使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即 1N=1kg.m/s2.

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

高中物理圆周运动知识点总结 高中物理圆周运动公式

高中物理圆周运动知识点总结高中物理圆周运动公式高中物理教学中,圆周运动问题既是一个重点,又是一个难点。下面给大家带来高中物理圆周运动知识点,希望对你有帮助。 1.圆周运动:质点的运动轨迹是圆周的运动。 2.匀速圆周运动:质点的轨迹是圆周,在相等的时间内,通过的弧长相等,质点所作的运动是匀速率圆周运动。 3.描述匀速圆周运动的物理量 (1)周期(T):质点完成一次圆周运动所用的时间为周期。 频率(f):1s钟完成圆周运动的次数。f= (2)线速度(v):线速度就是瞬间速度。做匀速圆周运动的质点,其线速度的大小不变,方向却时刻改变,匀速圆周运动是一个变速运动。 由瞬时速度的定义式v=,当Δt趋近于0时,Δs与所对应的弧长(Δl)基本重合,所以v=,在匀速圆周运动中,由于相等的时间内通过的弧长相等,那么很小一段的弧长与通过这段弧长所用时间的比

值是相等的,所以,其线速度大小v=(其中R是运动物体的轨道半径,T为周期) (3)角速度(ω):作匀速圆周运动的质点与圆心的连线所扫过的角度与所用时间的比值。ω==,由此式可知匀速圆周运动是角速度不变的运动。 4.竖直面内的圆周运动(非匀速圆周运动) (1)轻绳的一端固定,另一端连着一个小球(活小物块),小球在竖直面内作圆周运动,或者是一个竖直的圆形轨迹,一个小球(或小物块)在其内壁上作竖直面的圆周运动,然后进行计算分析,结论如下: ①小球若在圆周上,且速度为零,只能是在水平直径两个端点以下部分的各点,小球要到达竖直圆周水平直径以上各点,则其速度至少要满足重力指向圆心的分量提供向心力 ②小球在竖直圆周的最低点沿圆周向上运动的过程中,速度不断减小(重力沿运动方向的分量与速度方向是相反的,使小球的速度减小),而小球要到达最高点,则必须在最低点具有足够大的速度才

人教高一物理必修一《牛顿运动定律》

第一讲牛顿第一定律、牛顿第三定律 一、【目标】 1、掌握牛顿第一定律和牛顿第三定律的内容 2、区分相互作用力和平衡力 二、【知识梳理】 (一)、牛顿第一定律 1、内容:一切物体总保持状态或状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止. 说明:(1)物体不受外力是该定律的条件. (2)物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果. (3)直至外力迫使它改变这种状态为止,说明力是产生加速度的原因. (4)物体保持原来运动状态的性质叫惯性,惯性大小的量度是物体的质量. (5)应注意:①牛顿第一定律不是实脸直接总结出来的.牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙,加之高度的抽象思维,概括总结出来的.不可能由实际的实验来验证; ①定律揭示了力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是物体运动状态的原因. (二)、牛顿第三定律 (1)内容:两物体之间的作用力与反作用力总是大小,方向,而且在一条直线上.(2)表达式:F=-F/ 说明:①作用力和反作用力同时产生,同时消失,同种性质,作用在不同的物体上,各产生其效果,不能抵消,所以这两个力不会平衡. ①作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关.不管两物体处于什么状态,牛顿第三定律都适用(三)、作用力和反作用力与平衡力的区别 【例1】(上海春季高考题)火车在直线轨道上匀速运动,车厢内有一人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为[ ] A.人跳起后,车厢内空气给他向前的推力,使他向前运动 B.人跳起的瞬间,地板给他一个向前的力,推动他向前运动 C.人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定偏后一些,只是由于时问很短,偏后距离太小,不明显而已 D.人跳起后,在水平方向上人和车始终具有相同的速度 【变式练习】(2012全国新课标).伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是

最新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.

高一物理牛顿运动定律练习及答案

相关习题:(牛顿运动定律) 一、牛顿第一定律练习题 一、选择题 1.下面几个说法中正确的是 [ ] A.静止或作匀速直线运动的物体,一定不受外力的作用 B.当物体的速度等于零时,物体一定处于平衡状态 C.当物体的运动状态发生变化时,物体一定受到外力作用 D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向 2.关于惯性的下列说法中正确的是 [ ] A.物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性 B.物体不受外力作用时才有惯性 C.物体静止时有惯性,一开始运动,不再保持原有的运动状态,也就失去了惯性 D.物体静止时没有惯性,只有始终保持运动状态才有惯性 3.关于惯性的大小,下列说法中哪个是正确的 [ ] A.高速运动的物体不容易让它停下来,所以物体运动速度越大,

惯性越大 B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难以推动的物体惯性大 C.两个物体只要质量相同,那么惯性就一定相同 D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小 4.火车在长直的轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回到原处,这是因为 [ ] A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他随火车一起向前运动 B.人跳起的瞬间,车厢的地板给人一个向前的力,推动他随火车一起运动 C.人跳起后,车继续前进,所以人落下必然偏后一些,只是由于时间很短,偏后的距离不易观察出来 D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车具有相同的速度 5.下面的实例属于惯性表现的是 [ ] A.滑冰运动员停止用力后,仍能在冰上滑行一段距离

B.人在水平路面上骑自行车,为维持匀速直线运动,必须用力蹬自行车的脚踏板 C.奔跑的人脚被障碍物绊住就会摔倒 D.从枪口射出的子弹在空中运动 6.关于物体的惯性定律的关系,下列说法中正确的是 [ ] A.惯性就是惯性定律 B.惯性和惯性定律不同,惯性是物体本身的固有属性,是无条件的,而惯性定律是在一定条件下物体运动所遵循的规律C.物体运动遵循牛顿第一定律,是因为物体有惯性 D.惯性定律不但指明了物体有惯性,还指明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因 7.如图所示,劈形物体M的各表面光滑,上表面水平,放在固定的斜面上.在M的水平上表面放一光滑小球m,后释放M,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 [ ] A.沿斜面向下的直线

圆周运动知识点及例题

圆周运动知识点及例题

匀速圆周运动知识点及例题 、匀速圆周运动的描述 1.线速度、角速度、周期和频率的概念 (1)线速度v 是描述质点沿圆周运动快慢的物理量,是矢量,其大小为T t s v π2== 方向沿轨迹切线,国际单位制中单位符号是m/s ; (2)角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量,是矢量,其大小为T t π φ ω2= = ; 国际单位制中单位符号是rad /s ; (3)周期T 是质点沿圆周运动一周所用时间,在国际单位制中单位符号是s ; (4)频率f 是质点在单位时间内完成一个完整圆运动的次数,在国际单位制中单位符号是 Hz ; (5)转速n 是质点在单位时间内转过的圈数,单位符号为r /s ,以及r /min . 速度、角速度、周期和频率之间的关系 线速度、角速度、周期和频率各量从不同角度描述质点运动的快慢,它们之间有关系v =r ω.f T 1=,v π 2=f π2=。 由上可知,在角速度一定时,线速度大小与半径成正比;在线速度一定时,角速度大小与半径成反比. 、向心力和向心加速度 向心力 )向心力是改变物体运动方向,产生向心加速度的原因. )向心力的方向指向圆心,总与物体运动方向垂直,所以向心力只改变速度的方向. 向心加速度 )向心加速度由向心力产生,描述线速度方向变化的快慢,是矢量. )向心加速度方向与向心力方向恒一致,总沿半径指向圆心;向心加速度的大小为 2222 4T r r r v πω=== 式: 线速度V =s/t =2πr/T 角速度ω=Φ/t =2π/T =2πf 向心加速度a =V 2/r =ω2r =(2π/T)2r 向心力F 心=mV 2/r =m ω2r =mr(2π/T)2=m ωv=F 合 周期与频率:T =1/f 角速度与线速度的关系:V =ωr 角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同) 主要物理量及单位:弧长s:米(m);角度Φ:弧度(rad );频率f :赫(Hz );周期T :秒(s );转速n :r/s ;半径(m );线速度V :(m/s );角速度ω:(rad/s );向心加速度:(m/s 2)。 、向心力和加速度

高一物理牛顿运动定律的解题技巧

牛顿运动定律的综合应用 一、临界问题 在运用牛顿运动定律解动力学问题时,常常讨论相互作用的物体是否会发生相对滑动,相互接触的物体是否会发生分离等等,这类问题就是临界问题。 解决临界问题的基本思路 1.分析临界状态 一般采用极端分析法,即把问题中的物理量推向极值,就会暴露出物理过程,常见的有A.发生相对滑动;B.绳子绷直;C.与接触面脱离。 所谓临界状态一般是即将要发生质变时的状态,也是未发生质变时的状态。此时物体所处的运动状态常见的有:A.平衡状态;B.匀变速运动;C.圆周运动等。 2.找出临界条件 (1)相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达最大值; (2)绳子松弛的临界条件是绳中拉力为零; (3)相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是相互作用的弹力为零。 3.列出状态方程 将临界条件代到状态方程中,得出临界条件下的状态方程。 4.联立方程求解 有些临界问题单独临界条件下的状态方程不能解决问题,则需结合其他规律联立方程求解。 1、如图所示,质量为m=1kg的物块放在倾角为θ=37的斜面体上,斜面质量为M=1kg,斜面与物块间的动摩擦因数为μ= 0.2,地面光滑,现对斜面体施一水平推力F,要使物体m相对斜面静止,试确定推力F的取值范围。(g取10m/s2) 2、一斜面放在水平地面上,倾角为θ=53°,一个质量为0.2 kg的小球用细绳吊在斜面顶端,如图所示.斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行.不计斜面与水平面间的摩擦,当斜面以10 m/s2的加速度向右运动时,求细绳的拉力及斜面对小球的弹力。(g取10 m/s2) 3、如图所示,两个质量都为m的滑块A和B,紧挨着并排放在水平桌面上,A、B间的接触面垂直于图中纸面与水平面成θ角,所有接触面都光滑无摩擦,现用一个水平推力作用于滑块A,使A、B一起向右做加速运动。求: (1)要使A、B间不发生相对滑动,它们共同向右运动的最大加速度是多大? (2)要使A、B间不发生相对滑动,水平推力的大小应在什么范围内?

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