圆周运动

圆周运动 圆周运动 1、固定在同一根转轴上的转动物体，其角速度大小、周期、转速相等（共轴转动）；用皮带传动、铰链转动、齿轮咬合都满足边缘线速度大小相等； 2、匀速圆周运动实例分析： ⑴火车转弯情况：外轨略高于内轨，使得所受重力和支持力的合力提供向心力，以减少火车轮缘对外轨的压力. ①当火车行使速率v等于v规定时，F合=F向心，内、外轨道对轮缘都没有侧压力. ②当火车行使速率v大于v规定时，F合＜F向心，外轨道对轮缘都有侧压力. ③当火车行使速率v小于v规定时，F合＞F向心，内轨道对轮缘都有侧压力. ⑵没有支承物的物体（如水流星）在竖直平面内做圆周运动过最高点情况： ①当 ，即 ，水恰能过最高点不洒出，这就是水能过最高点的临界条件； ②当 ，即 ，水不能过最高点而洒出； ③当 ，即 ，水能过最高点不洒出，这时水的重力和杯对水的压力提供向心力. ⑶有支承物的物体（如汽车过拱桥）在竖直平面内做圆周运动过最高点情况： ①当v=0时， ，支承物对物体的支持力等于mg，这就是物体能过最高点的临界条件； ②当 时， ，支承物对物体产生支持力，且支持力随v的减小而增大，范围（0～mg） ③当 时， ，支承物对物体既没有拉力，也没有支持力. ④当 时， ，支承物对物体产生拉力，且拉力随v的增大而增大.（如果支承物对物体无拉力，物体将脱离支承物） 3. 作匀速圆周运动的物体.在合外力突然消失或者不足以匀速圆周运动所需的向心力的情况下，就做离心运动.反之，为向心运动. 1．下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法中正确的是（ ）． A．若它们的线速度相等，则角速度一定相等 B．若它们的角速度相等，则线速度一定相等 C．若它们的周期相等，则角速度一定相等 D．若它们的周期相等，则线速度一定相等 2．如图所示，小物块放在水平转盘上，随盘同步做匀速圆周运动，则下列关于物块受力情况的叙述正确的是（ ）． A．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 B．摩擦力的方向始终指向圆心O C．摩擦力的方向始终与线速度的方向相同 D．静摩擦力提供使物块做匀速圆周运动的向心力 4．如图所示，某轻杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法中正确的是（ ）． A．小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零 B．小球过最高点时，最小速度为 C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于或等于杆对球的作用力 D．小球过最低点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反 5．下列哪些措施是为了防止离心现象造成的危害？（ ） A．高速公路上设立确定车距的标志 B．高速公路上将要进入弯道处设有限速的警示标志 C．工厂里磨刀用的砂轮外侧加一个防护罩 D．汽车车轮加装一个挡泥板 6．如图所示，火车转弯处，铁轨的外轨高于内轨，则火车转弯时（ ）. A．可能对外轨产生向外的挤压作用 B．可能对内轨产生向内的挤压作用 C．可能对内轨和外轨均无挤压作用 D．可能对内轨和外轨均有挤压作用 7．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，在相等的时间内甲转过60°角，乙转过45°角，则甲、乙两物体所受合外力之比为（ ）． A． 1：4 B．4：3 C．4：9 D．9：16 8. 如图所示，一小球质量为m，用长为L的细线悬于O点，在O点正下方 处钉有一根长钉．把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的瞬时（ ）． A．小球的线速度突然增大 B．悬线的拉力突然增大 C．小球的向心加速度突然增大 D．小球的角速度突然增大 甲 l 乙 ω 9．如图所示，一圆盘可以绕其坚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和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，若将甲物体放在转轴的正上方，甲、乙之间连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（ ）． 10．如图所示，A、B两球质量相等，且由轻质细杆连着，绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度做匀速圆周运动，OB＝BA，则（ ）． A.两段杆的拉力之比：TAB：TOB=2：1 B．两段杆的拉力之比：TAB：TOB＝3：2 C．两段杆的拉力之比：TAB：TOB=1：2 D．两段杆的拉力之比：TAB：TOB=2：3 11、长度均为 L 的轻杆和轻绳一端固定在转轴上, 另一端各系一个质量为 m 的小球, 它们各自在竖直平面内恰好做圆周运动, 则小球运动到最低点时, 杆、绳所受拉力之比为 A. 5 : 6 B. 1 : 1 C. 2 : 3 D. 1 : 2 11．如图所示，压路机后轮半径是前轮半径的3倍，A、B分别为前轮和后轮边缘上的一点，C为后轮上的一点，它离后轮轴心的距离是后轮半径的一半，则A、B、C三点的角速度之比 m/s，线速度之比 m。 12．如图所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球，要使球与盘只碰一次，且落点为B，则小球的初速度v= 圆盘转动的角速度 = . 13．地球半径为r＝6.4×108km位于地球赤道上的物体，随着地球自转，做匀速圆周运动，它运动的角速度约是 ，线速度约是 ；北纬30°处的物体的角速度约是 ，线速度约是 。 14、物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角α，则正切tanα随时间t的变化图象是？ 15、长为L的细绳一端固定于O点，如图所示，另一端拴一质量为m的小球，把线拉至最高点A以水平抛出，求当v0为下列值时，小球运动到最低点C时线中的张力大小。（1）v0=2 （2） 15、在高速公路的拐弯处，路面往往设计外高内低。设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时，车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，路面与水平面内的夹角应θ应等于多少？当车速变为1.2v时，车轮与路面间的横向摩擦力为多少？ 16、一个光滑的圆锥体固定在水平面上，其轴线沿坚直方向，母线与轴线之间的夹角为θ=300，如图所示，一条长度为L的绳（质量为计），一端的位置固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可视为质点）。物体以速度v绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动（物体和绳在图中没画出）求： （1）当v= 时，绳对物体的拉力 （2）当v= 时，绳对物体的拉力 14．）最富有现实意义的物理，莫过于在自己生死攸关时，能帮你作出科学判断，助你化险为夷的物理． “一个周末的傍晚，你爸爸终于有了时间，带着你们全家驱车以速度v行驶来到你向往已久的乡野．你们正尽情地享受着乡野迷人的气息，突然你眼前一亮，车灯照亮了一片水波！你大声惊呼……” 同学们不用紧张，这只是编的一个． 假设车灯照亮的一条小河沟是垂直于汽车行驶方向，车的周围是一片平地，那你是惊叫你爸爸立即刹车还是立即拐弯？试通过计算来论证． 提示：假设立即刹车，车恰好能停在河边而逃过一劫，那么选择立即拐弯（设拐弯时汽车做匀速圆周运动) 能否幸免一难？ 15．（8分）如图所示，在电风扇的叶片上距转轴为r处固定了一个质量为m的铁块，电扇启动后，铁块以角速度ω绕轴O匀速转动，则电风扇对地面的最大压力和最小压力的差为多大？ 16．（10分）如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）.物体和转盘间的最大静磨擦力是其正压力的 倍．求： （１）当转盘的角速度 = 时，细绳的拉力 ． （２）当转盘的角速度 时，细绳的拉力 ． 17．（10分）如图所示，一质量为m的小球P 与穿过光滑水平板中央小孔O 的轻绳相连，用手拉着绳子的另一端使小球在水平板上绕0做半径为a、角速度为ω1的匀速圆周运动，若将绳子从这个状态迅速放松，后又拉紧，使小球绕O改做半径为b的匀速圆周运动，则 ：（1）从绳子放松到拉紧经过多少时间？（6分） （2）小球改做半径为b的匀速圆周运动时的角速度ω2多大？（6分）