鞏固練習(xí) 生活中的圓周運(yùn)動(dòng) 提高

1、.【穩(wěn)固練習(xí)】一、選擇題：1、如下圖，一個(gè)球繞中心軸線以角速度做勻速圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，那么 Aa、b兩點(diǎn)線速度一樣Ba、b兩點(diǎn)角速度一樣C假設(shè)30°，那么a、b兩點(diǎn)的速度之比D假設(shè)30°，那么a、b兩點(diǎn)的向心加速度之比2、如下圖，質(zhì)量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，半球形金屬殼豎直放置，開口向上，滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v，物塊與球殼之間的摩擦因數(shù)為，那么物塊在最低點(diǎn)時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是 A.受到的向心力是 B.受到的摩擦力為 C.受到的摩擦力為 D.受到的合力方向?yàn)樾毕蜃笊戏?、如下圖，半徑為R的光滑半圓球固定在程度面上，頂部有一小物體A。今給它一個(gè)程度初速度，

2、那么物體將 A. 沿球面下滑至M點(diǎn)B. 沿球面下滑至某一點(diǎn)N，便分開球面做斜下拋運(yùn)動(dòng)C. 按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓周運(yùn)動(dòng)D. 立即分開半圓球面做平拋運(yùn)動(dòng)4、如下圖，甲、乙、丙三個(gè)輪子依靠摩擦傳動(dòng)，互相之間不打滑，其半徑分別為r1、r2、r3假設(shè)甲輪的角速度為，那么丙輪的角速度為 A B C D5、如下圖是說明向心力和質(zhì)量、半徑之間關(guān)系的裝置，球A和球B可以套在程度光滑桿上無摩擦地滑動(dòng)。兩球之間用一根繩連接，當(dāng)儀器裝置以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球離轉(zhuǎn)軸的間隔 保持不變，那么這時(shí) A. A和B球受到的向心力分別是繩子對它的拉力B. A球受到的向心力大于B球受到的向心力；C. 一定等于D. 當(dāng)增大時(shí)，A

3、球?qū)⑾蛲膺\(yùn)動(dòng) 6、如下圖兩個(gè)一樣材料制成的靠摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的輪A和輪B程度放置。兩輪的半徑。當(dāng)主動(dòng)輪A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在A輪的邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在A輪的邊緣上。假設(shè)將小木塊放置在B輪上，欲使木塊相對B輪也靜止，那么木塊距B輪轉(zhuǎn)軸的最大間隔 為 A. B. C. D.7、如下圖為某一皮帶傳動(dòng)裝置主動(dòng)輪的半徑為r1，從動(dòng)輪的半徑為r2主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中皮帶不打滑以下說法正確的選項(xiàng)是 A從動(dòng)輪沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B從動(dòng)輪沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為 D從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為8、如下圖是一個(gè)玩具陀螺a、b、c是陀螺上的三個(gè)點(diǎn)當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，以下表述正確的選項(xiàng)是

4、Aa、b、c三點(diǎn)的線速度大小相等 Ba、b、c三點(diǎn)的角速度相等 Ca、b的角速度比c的大 Dc的線速度比a、b的大二、填空題：1、質(zhì)量m的小球用細(xì)線懸于O點(diǎn)且可在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度，此時(shí)細(xì)線的張力是_，假設(shè)到達(dá)最高點(diǎn)的速度，那么此時(shí)細(xì)線的張力是_假設(shè)細(xì)線未斷。2、如下圖，半徑為R的圓盤繞垂直于盤面的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其正上方h處沿OB方向程度拋出一小球，要使球與盤只碰一次，且落點(diǎn)為B，那么小球的初速度v_，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度_3、如圖1是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收反光涂層所反射的

5、激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來如圖2所示 1假設(shè)圖2中示波器顯示屏橫向的每大格5小格對應(yīng)的時(shí)間為5.00×s，那么圓盤的轉(zhuǎn)速為_r/s保存3位有效數(shù)字 2假設(shè)測得圓盤直徑為10.20 cm，那么可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為_cm保存3位有效數(shù)字三、計(jì)算題：1、如下圖，豎直圓筒內(nèi)壁光滑，半徑為R，頂部有入口A，在A的正下方h處有出口B，一質(zhì)量為m的小球從A處沿著切線方向的程度槽射入桶內(nèi)，要使球從B處飛出，小球射入A的速度應(yīng)該滿足什么條件？在運(yùn)動(dòng)過程中球?qū)ν暗膲毫Χ啻螅?、飛行員從俯沖狀態(tài)往上拉時(shí)，會(huì)發(fā)生黑視，第一次是因?yàn)檠獕航档?，?dǎo)致視網(wǎng)膜缺血，第二

6、次是因?yàn)榇竽X缺血，問：1血壓為什么會(huì)降低？2血液在人體中起的作用是什么？ 3為了使飛行員適應(yīng)這種情況，要在如下圖的儀器中進(jìn)展訓(xùn)練，飛行員坐在一個(gè)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的艙內(nèi)，要使飛行員受到的加速度a=6g，那么轉(zhuǎn)速需要多少？圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=20mO3、 在半徑為0.2m的程度轉(zhuǎn)臺的邊緣處放一個(gè)0.5kg的物體A，在離轉(zhuǎn)軸0.1m處立一根直桿，桿頂系一根長0.3m的細(xì)繩，繩的另一端拴一個(gè)0.1kg的小球B，當(dāng)轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A和B隨轉(zhuǎn)臺一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，拴小球B的細(xì)繩與直桿成30°角，如下圖，求：1使A、B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力各是什么力？各有多大？2假設(shè)角速度變大將發(fā)生什么現(xiàn)

7、象？4、如下圖，直徑為d的紙制圓筒以角速度繞垂直于紙面的軸O勻速運(yùn)動(dòng)圖示為截面從槍口發(fā)射的子彈沿直徑穿過圓筒假設(shè)子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時(shí)，在圓周上留下a、b兩個(gè)彈孔aO與bO夾角為，求子彈的速度假設(shè)無旋轉(zhuǎn)不到半周的限制，那么子彈的速度又如何？5、地球的外表可以看成是一個(gè)宏大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑R約為6400Km。地面有一輛汽車，重力是G=mg，地面對它的支持力是FN。如下圖，汽車沿著南北方向行駛并不斷加速，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：速度到達(dá)一定的程度時(shí)，地面對車的支持力等于零？假如出現(xiàn)這種情況的話，駕駛員與座椅之間的壓力是多少？駕駛員各部分之間的壓力是多少？他這時(shí)可能有什么感覺？g取

8、10m/s26、如下圖為錄音機(jī)在工作時(shí)的示意圖，輪子1是主動(dòng)輪，輪子2為從動(dòng)輪，輪1和輪2就是磁帶盒內(nèi)的兩個(gè)轉(zhuǎn)盤，空帶一邊半徑為r10.5cm，滿帶一邊半徑為r23cm，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不變，恒為n136 r/min，試求： 1從動(dòng)輪2的轉(zhuǎn)速變化范圍； 2磁帶運(yùn)動(dòng)的速度變化范圍【答案及解析】一、選擇題：1、B、C、D解析:由于a、b兩點(diǎn)在同一球上，因此a、b兩點(diǎn)的角速度一樣，選項(xiàng)B正確；而據(jù)vr可知，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由幾何關(guān)系有，當(dāng)30°時(shí)，那么，選項(xiàng)C正確；由，可知，選項(xiàng)D正確2、D解析：物體在最低點(diǎn)的向心力是，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；受到的摩擦力是，所以BC選項(xiàng)都錯(cuò)誤；因?yàn)槲飰K受到程度向左的摩擦力

9、和豎直向上的向心力，這兩個(gè)力的合力就是物塊受到的合力，所以合力的方向是斜向左上方，D選項(xiàng)正確。3、D解析：對小物體在頂部A處用牛頓第二定律，將代入上式得到，球面對球的支持力F=0，因此，小球在不計(jì)空氣阻力的情況下，只受重力以程度速度拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)，所以D選項(xiàng)正確。4、A解析：此題屬于摩擦傳動(dòng)，摩擦傳動(dòng)的特點(diǎn)是各個(gè)輪邊緣的線速度大小相等，即v1v2v3，即有，顯然選項(xiàng)A正確5、AC解析：A、B兩個(gè)球受到的向心力是一對互相作用力，且一樣的時(shí)間轉(zhuǎn)過的角度一定一樣，所以；由向心力公式可知，它們的軌道半徑與其質(zhì)量成反比，所以一定等于，選項(xiàng)AC正確。只要A、B兩個(gè)球的軌道半徑滿足與質(zhì)量成反比關(guān)系，無論角

10、速度多大，兩個(gè)小球總是保持在原來的軌道上運(yùn)動(dòng)，既不離心運(yùn)動(dòng)也不會(huì)向心運(yùn)動(dòng)。6、C解析：由圖可知，主動(dòng)輪A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B兩輪邊緣上的點(diǎn)的線速度大小相等，由由于小木塊恰能在A輪邊緣上靜止，那么由靜摩擦力提供的向心力到達(dá)最大值 。設(shè)小木塊放在B輪上能使木塊相對靜止的距B轉(zhuǎn)軸的最大間隔 為r，那么向心力由最大靜摩擦力提供，故，所以選項(xiàng)C正確。7、BC解析：主動(dòng)輪是輪子帶動(dòng)皮帶動(dòng)，從動(dòng)輪是皮帶帶動(dòng)輪子動(dòng)，分析從動(dòng)輪所受皮帶施加的摩擦力的方向，不難看出從動(dòng)輪在沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故B選項(xiàng)正確；又由于皮帶不打滑，輪緣的線速度一樣，由v2r得從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為，C選項(xiàng)正確所以此題的正確答案為B、C8、B解析：a、b

11、、c三點(diǎn)的角速度一樣，而線速度不同，由vr得，故B對，A、C、D錯(cuò)二、填空題：1、0，3mg解析：當(dāng)球的線速度時(shí)，對小球在最高點(diǎn)處用牛頓第二定律：，解得線的拉力是；當(dāng)球的線速度時(shí)，對小球在最高點(diǎn)處用牛頓第二定律：，解得線的拉力是；2、 n1，2，3，解析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上，那么運(yùn)動(dòng)時(shí)間，那么運(yùn)動(dòng)時(shí)間又因?yàn)槌潭任灰茷镽，所以球的速度在時(shí)間t內(nèi)盤轉(zhuǎn)過的角度，又因?yàn)?，那么轉(zhuǎn)盤角速度3、14.55 21.46解析：1轉(zhuǎn)速， 由圖可知：T0.22s， 2每個(gè)周期內(nèi)接收到信號的時(shí)間， 弧長， 可得1.46 cm三、計(jì)算題：1、1 球自由落體運(yùn)動(dòng)到桶底的時(shí)間t必須是圓周運(yùn)動(dòng)周期T的整數(shù)倍。2 解

12、析：小球射入桶內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可以分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是程度面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)。要使得小球從B處射出，必須滿足的條件是小球落到桶底的這段時(shí)間內(nèi)，程度方向完成了整數(shù)個(gè)圓周，也就是說，球自由落體運(yùn)動(dòng)到桶底的時(shí)間t必須是圓周運(yùn)動(dòng)周期T的整數(shù)倍。 在豎直方向： 在程度方向：解得小球射入速度是在程度方向球?qū)ν氨诘膲毫Υ笮〉扔谕氨趯τ谇虻膹椓Γ@個(gè)彈力提供向心力使球在程度面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得2、解析：1飛機(jī)從俯沖狀態(tài)往上拉時(shí)，人體處于超重狀態(tài)，血液因?yàn)殡x心運(yùn)動(dòng)而向人體的下部分聚集，心臟不能像平常狀態(tài)運(yùn)輸血液，導(dǎo)致血壓降低。2血液在人體中的作用是：通過血液循環(huán)，將從

13、肺部獲取的氧氣，以及從消化器官獲取的營養(yǎng)，運(yùn)送到人體的各個(gè)器官，供給生理活動(dòng)需要，并帶走代謝所產(chǎn)生的廢物。3由向心加速度的計(jì)算公式可得：儀器的轉(zhuǎn)速3、解析：1物體A隨轉(zhuǎn)臺一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，和轉(zhuǎn)臺保持相對靜止，重力跟支持力平衡，轉(zhuǎn)臺對A的靜摩擦力就是使A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力，如下圖。設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角速度為， 那么有： 小球B由繩子拴著隨轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所需的向心力是它的重力和繩子對它的拉力的合力，即： 從式得： rad/s rad/s所以：2假如角速度增大，那么A和B所需的向心力也相應(yīng)增大。A的向心力是轉(zhuǎn)臺對它的靜摩擦力，在最大靜摩擦力的范圍內(nèi)，物體A仍將隨轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動(dòng)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

14、由于，當(dāng)時(shí)，靜摩擦力就缺乏以提供A所需的向心力，物體A就將脫離轉(zhuǎn)臺沿切線方向飛出。 當(dāng)角速增大時(shí)，物體B將升高，繩子和直桿間的夾角增大，這樣它的重力和繩子對它的拉力的合力也相應(yīng)增大，以適應(yīng)所需向心力的增大；角速度愈大，B將升得愈高，張角也愈大。由于B的升高，拉力隨之增大，假如越過了繩所能承受的最大拉力，繩將被拉斷而B即沿切線方向飛出。4、 n0，1，2，解析：設(shè)子彈速度為v，那么子彈穿過圓筒的時(shí)間此時(shí)間內(nèi)圓筒轉(zhuǎn)過的角度據(jù)，得那么子彈的速度此題中假設(shè)無旋轉(zhuǎn)不到半圓的限制，那么在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度那么子彈的速度n0，1，2，5、解析：汽車在重力mg和地面對它的支持力F的作用下繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 這里忽略了空氣的阻力，由牛頓第二定律得到： 所以隨著車速的增大，地面對車的支持力不斷減小，假如車的速度到達(dá)某一個(gè)值使得，那么地面對車的支持力等于零。此時(shí)，車的速度是：也就是說，只要車速到達(dá)8Km/s，它對于地面的壓力等于零。此時(shí)車只由重力提供向心力使它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，車處于完全失重狀態(tài)。坐在車中的駕駛員如衛(wèi)星中的宇航員完全一樣，對座椅的壓力為零，處于漂浮狀態(tài)。宇航員身體各個(gè)部分之間的壓力也為零，是完全失重的感覺。6、16 r/min216 r