圆周运动习题2课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.,如图，内壁光滑的导管弯成圆周轨道竖直放置，其质量为,2,m,，小球质量为,m,，在管内滚动，当小球运动到最高点时，导管刚好要离开地面，此时小球速度多大,?,（轨道半径为,R,）,2,(,多选,),如图,5,2,16,所示，一内壁光滑的半径为,R,的圆筒固定，横截面在竖直平面内，圆筒内最低点有一小球现给小球,2.2,mgR,的初动能，使小球从最低点开始沿筒壁运动，则小球沿筒壁做圆周运动过程中,(,),图,5,2,16,答案,BC,图,5,2,10,A,只要,h,大于,R,，释放后小球就能通过,a,点,B,只要改变,h,的大小，就能使小球通过,a,点后，既可能落,回轨道内，又可能落到,de,面上,C,无论怎样改变,h,的大小，都不可能使小球通过,a,点后落,回轨道内,D,调节,h,的大小，可以使小球飞出,de,面之外,(,即,e,的右侧,),答案,CD,5.,如图所示，质量为,m,的小球在竖直面内的光滑圆形轨道内侧做圆周运动，通过最高点且刚好不脱离轨道时的速度为,v,，则当小球通过与圆心等高的,A,点时，对轨道内侧的压力大小为,( ),A.mg B.2mg C.3mg D.5mg,答案,c,1.,如图所示，细绳一端系着质量为,M=0.6 kg,的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量,m=0.3 kg,的物体，,M,的中点与圆孔距离为,0.2 m,并知,M,和水平面的最大静摩擦力为,2 N.,现使此平面绕中心轴线转动,问角速度,在什么范围内,m,处于静止状态,?(g,取,10 m/s2),答案,:2.9 rad/s6.5,rad/s,2,(,单选,)(2013,杭州名校模考,),如图,5,2,12,所示为一游乐场的转盘，大盘半径,R,1,为小盘半径,R,2,的两倍，两盘绕各自的中心轴转动，且两盘接触处无相,图,5,2,12,A,位置,A,B,位置,B,C,位置,C,D,位置,D,答案,A,6.,如图所示，匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向两个用细线相连的小物体,A,、,B,的质量均为,m,，它们到转轴的距离分别为,r,A,=20cm,，,r,B,=30cm,。,A,、,B,与圆盘间的最大静摩擦力均为重力的,0.4,倍，（,g=10m/s2,）求：,（,1,）当细线上开始出现张力，圆盘的角速度；,（,2,）当,A,开始滑动时，圆盘的角速度,7,湖北省襄樊四中,2010,届高三摸底考试如图所示，两物块,A,、,B,套在水平粗糙的,CD,杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过,CD,中点的轴,OO,转动，已知两物块质量相等，杆,CD,对物块,A,、,B,的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块,A,到,OO,轴的距离为物块,B,到,OO,轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块,A,、,B,即将滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）,A,B,受到的静摩擦力一直增大,B,B,受到的静摩擦力是先增大后减小,C,A,受到的静摩擦力是先增大后减小,D,A,受到的合外力一直在增大,C,D,A,B,O,O,答案,D,8,(2011,南昌调研,),如图所示，两段长均为,L,的轻质线共同系住一个质量为,m,的小球，另一端分别固定在等高的,A,、,B,两点，,A,、,B,两点间距也为,L,，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点的速率为,v,时，两段轻质线中张力恰好均为零，若小球到达最高点的速率为,2,v,，则此时每段轻质线中张力为多少？,(,重力加速度为,g,),9.,如右图所示，在倾角为,30,的光滑斜面上，有一根长为,L,0.8 m,的细绳，一端固定在,O,点，另一端系一质量为,m,0.2 kg,的小球，沿斜面做圆周运动，,(,g,取,10 m/s,2,),试计算：,(1),小球通过最高点,A,的最小速度；,(2),若细绳的拉力为,F,max,10 N,，小球在最低点,B,的最大速度是多少？,答案,(1)2,m/s,(2)6,m/s,圆周运动的,周期性问题,10,：,如图所示，直径为,d,的纸制圆筒，使它以角速度,绕轴,O,匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下,a,、,b,两个弹孔，已知,aO,、,bO,夹角为,，求子弹的速度。,思考：,若题中对角度没有任何限制，则结果又会是什么呢？,圆周运动的周期性问题,11,：,如图所示：在半径为,R,的水平圆板绕中心轴匀速转动，其正上方高,h,处的,A,点水平抛出一个小球。已知当圆板的半径,OB,转到与小球的初速度方向平行时，将小球开始抛出，不计空气阻力，如果小球与圆板只碰一次且落点为,B,，则小球的初速度多大？圆板转动的角速度,应为多少？,o,B,R,h,v,o,A,圆周运动的周期性问题,12,：,如图所示：,B,物体放在光滑的水平地面上，在水平力,F,的作用下由静止开始运动，,B,物体质量为,m,，同时,A,物体,(,质量为,M),在竖直面内由图示位置开始做半径为,r,角速度为,的匀速圆周运动，求力,F,多大时可使,A,、,B,两个物体在某些时刻的速度相同？,O,B,F,m,r,M,A,圆周运动的周期性问题,13.(2011,湖南南县一中第二次月考,),如右图所示，轻线一端系一质量为,m,的小球，另一端穿过光滑小孔套在正下方的图钉,A,上，此时小球在光滑的水平平台上做半径为,a,、角速度为,的匀速圆周运动,.,现拔掉图钉,A,让小球飞出，此后细绳又被,A,正上方距,A,高为,h,的图钉,B,套住，达稳定后，小球又在平台上做匀速圆周运动,.,求：,(1),图钉,A,拔掉前，轻线对小球的拉力大小？,(2),从拔掉图钉,A,到被图钉,B,套住前小球做什么运动？所用的时间为多少？,(3),小球最后做圆周运动的角速度,答案,C,答案：,A,答案：,D,答案：,B,答案：,C,15.,如图所示，在圆柱形房屋天花板中心,O,点悬挂一根长为,L,的细绳，绳的下端挂一个质量为,m,的小球，已知绳能承受的最大拉力为,2mg,小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳子断裂后，小球恰好以速度,v,2,=,落到墙角边,.,求,:,(1),绳断裂瞬间小球的速度,v,1,;,(2),圆柱形房屋高度,H,和半径,R.,答案,（,1,）,v1= (2)H= L R=3L,16.,如右图所示，不可伸长的细绳长,2L,，它的一端固定于,B,点，另一端固定于,A,点，,A,点在,B,点的正下方、且相距为,L.,有一质量为,m,的光滑圆环套于绳上，并以,A,为圆心在水平面上作匀速圆周运动求：,(1),绳所受拉力的大小；,(2),圆环运动的线速度,错解：,(1),由右图可知，三角形斜边为,2,L,，直角边长,AB,为,L,，故三角形的顶角为,60,，对小环受力分析如右图所示，再对二个力进行正交分解,在竖直方向上，根据平衡条件有,Tcos,60,mg,解得绳所受拉力,T,2,mg,.,(2),在水平方向上根据牛顿第二定律有,解得圆环运动的线速度,分析纠错,：,该同学在审题中出现错误：,(1),把绳长只认给斜边,(2),环看作与绳固定的，从而没有考虑水平绳的力在分析时不会运用动滑轮的性质,(,环两侧绳的拉力大小是相等的,),分析环的受力，从而造成全盘皆错的局面正确的解答是：,(1),设环作匀速圆周运动的半径为,R,，则斜绳长为,2,L,R,，根据勾股定理有,R,2,L,2,(2,L,R,),2,解得,R,L,设斜绳与竖直方向的夹角为,，则：,sin,R,/(2,L,R,)3/5,cos,L,/(2,L,R,)4/5,对环作受力分析受到重力,mg,，而此环相当于小动滑轮，根据动滑轮的性质：环对环两侧的细绳的作用力大小相等，有,F,1,F,2,对,F,2,作正交分解，其竖直分力与重力平衡，有,F,2,cos,m,所以，绳受拉力的大小为,F,2,mg,.,(2),F,2,的水平分力与,F,1,的合力为环作匀速圆周运动的向心力，有,F,2,sin,F,1,m,v,2,/,R,联立可解得,v,.,答案：,(1),mg,(2),