1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圓周運(yùn)動(dòng)題型總結(jié) 2011.9.26【圓周運(yùn)動(dòng)各物理量的關(guān)系】1、如圖所示，一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑r0=1.0 cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力.自行車車輪的半徑R1=35 cm，小齒輪的半徑R2=4.0 cm，大齒輪的半徑R3=10.0 cm.求大齒輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比.(假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對(duì)滑動(dòng))2、圖示為一種“滾輪平盤無級(jí)變速器”的示意圖，它由固

2、定于主動(dòng)軸上的平盤和可隨從動(dòng)軸移動(dòng)的圓柱形滾輪組成.由于摩擦的作用，當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾輪就會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng).如果滾輪不打滑，那么主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系是() A.n2n1eq f(x,r)B.n2n1eq f(r,x)C.n2n1eq f(x2,r2) D.n2n1eq r(f(x,r)解析：滾輪與平盤接觸處的線速度相等，故有：1x2r即2n1x2n2r可得：n2n1eq f(x,r).答案：A3、如圖所示，A、B是兩個(gè)圓盤，它們能繞共同的軸以相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，兩盤相距為L.有一顆子彈以一定速度垂直盤面射向A盤后又穿過B盤，子彈分別在A、

3、B盤上留下的彈孔所在的半徑之間的夾角為.現(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為n r/min，求子彈飛行的速度.(設(shè)在子彈穿過A、B兩盤過程中，兩盤轉(zhuǎn)動(dòng)均未超過一周)【圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用】1、如圖所示，用細(xì)繩一端系著的質(zhì)量為M=0.6 kg的物體A靜止在水平轉(zhuǎn)盤上，細(xì)繩另一端通過轉(zhuǎn)盤中心的光滑小孔O吊著質(zhì)量為m=0.3 kg的小球B，A的重心到O點(diǎn)的距離為0.2 m若A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為Ff=2 N，為使小球B保持靜止，求轉(zhuǎn)盤繞中心O旋轉(zhuǎn)的角速度的取值范圍(取g=10 m/s2).2、圖示是用以說明向心力與質(zhì)量、半徑之間的關(guān)系的儀器，球P和Q可以在光滑桿上無摩擦地滑動(dòng)，兩球之間用一條輕繩連接，mP2mQ.當(dāng)整個(gè)

4、裝置以角速度勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩球離轉(zhuǎn)軸的距離保持不變，則此時(shí)()A.兩球受到的向心力的大小相等B.P球受到的向心力大于Q球受到的向心力C.rP一定等于 eq f(rQ,2)D.當(dāng)增大時(shí)，P球?qū)⑾蛲膺\(yùn)動(dòng)解析：兩球在水平方向上只受到輕繩拉力的作用，故兩球受到的向心力大小相等(等于輕繩張力)即mPrP2mQrQ2由上可知上等式與的大小無關(guān)，隨的增大兩球的位置不變，且由mP2mQ可得：rPeq f(1,2)rQ.答案：AC3、如圖所示，在雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中，有時(shí)會(huì)看到被男運(yùn)動(dòng)員拉著的女運(yùn)動(dòng)員離開地面在空中做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的精彩表演.目測(cè)體重為G的女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)與水平冰面的夾角約為30，重力加速度為g，

5、則可估算出該女運(yùn)動(dòng)員()A.受到的拉力為 eq r(3)G B.受到的拉力為2GC.向心加速度為3g D.向心加速度為2g解析：女運(yùn)動(dòng)員的受力情況可簡化成如圖乙所示，有：Tcos 60GTsin 60maGtan 60解得：T2G，aeq r(3)g. 答案：B4、如圖所示，m為在水平傳送帶上被傳送的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，A為終端皮帶輪.已知皮帶輪的半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑.當(dāng)m可被水平拋出時(shí)，A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少為()A.eq f(1,2)eq r(f(g,r)B.eq r(f(g,r)C.eq r(gr)D.eq f(1,2)eq r(gr)解析：方法一m到達(dá)皮帶輪的頂端時(shí)，若me

6、q f(v2,r)mg，表示m受到的重力小于(或等于)m沿皮帶輪表面做圓周運(yùn)動(dòng)的所需的向心力，m將離開皮帶輪的外表面而做平拋運(yùn)動(dòng)，又因?yàn)檗D(zhuǎn)數(shù)neq f(,2)eq f(v,2r)所以當(dāng)veq r(gr)，即轉(zhuǎn)數(shù)neq f(1,2)eq r(f(g,r)時(shí)，m可被水平拋出故選項(xiàng)A正確.5、如圖所示，小球A的質(zhì)量為2m，小球B和C的質(zhì)量均為m，B、C兩球到結(jié)點(diǎn)P的輕繩長度相等，滑輪摩擦不計(jì)，當(dāng)B、C兩球以某角速度做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，A球?qū)?)A.向上做加速運(yùn)動(dòng) B.向下做加速運(yùn)動(dòng)C.保持平衡狀態(tài) D.上下振動(dòng)解析：設(shè)B、C做角速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，BP、CP與豎直方向的夾角為，兩輕繩的張力Teq f

7、(mg,cos )，B、C球的向心力Fmgtan m2r.則BP、CP兩繩對(duì)P點(diǎn)張力的合力為：T左2Tcos 2mg故A球?qū)⒈３制胶鉅顟B(tài).答案：C6、質(zhì)量為60kg的體操運(yùn)動(dòng)員，做“單臂大回環(huán)”，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動(dòng).此過程中，運(yùn)動(dòng)員到在最低點(diǎn)時(shí)手臂受的拉力至少約為忽略空氣阻力， g=10m/s2）（ C ）A600NB2400N C3000ND3600NBA7、如圖所示，固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的，內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相 等的小 球A和B，在各自不同的水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下關(guān)系正確的是（B ）A.角速度 AB B. 線速度vAvB C. 向心加速度aAaB D.

8、支持力NANB 8、如圖所示，在繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤盤面上，離軸心r=20cm處放置一小物塊A，其質(zhì)量為m2kg，A與盤面間相互作用的靜摩擦力的最大值為其重力的k倍（k0.5），試求當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度2rad/s時(shí)，物塊與圓盤間的摩擦力大小多大？方向如何？欲使A與盤面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度多大？（取g=10m/s2 SHAPE * MERGEFORMAT 解：(1)f=mr2=1.6N 方向?yàn)橹赶驁A心?！矩Q直方向上的圓周運(yùn)動(dòng)問題】1、如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，

9、則桿對(duì)球的作用力可能是( )a處為拉力，b處為拉力a處為拉力，b處為推力a處為推力，b處為拉力a處為推力，b處為推力A. B. C. D. A2、長度為L=0.50m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為m=3.0kg的小球，如圖所示，小球以O(shè)點(diǎn)位圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過最高點(diǎn)b的速度為2m/s，則此時(shí)細(xì)桿OA受到 A、6N的拉力 B、6N的壓力 C、24N的拉力 D、24N的壓力【變形】求在最低點(diǎn)a細(xì)桿OA的受到的力的情況？【再變形】如果在最高點(diǎn)桿OA受到的彈力大小為F=15N，則此時(shí)小球的瞬時(shí)速度大?。?、 有一輛質(zhì)量為1.2t的小汽車駛上半徑為50m的圓弧形拱橋。問：（1）汽車到達(dá)橋頂?shù)?/p>

10、速度為10m/s時(shí)對(duì)橋的壓力是多大？（2）汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時(shí)恰好對(duì)橋沒有壓力作用而騰空？（3）設(shè)想拱橋的半徑增大到與地球半徑一樣，那么汽車要在這樣的橋面上騰空，速度要多大？(重力加速度取10 m/s2，地球半徑R取km) 【懸點(diǎn)變化引起的問題】1、如圖所示，小金屬球的質(zhì)量為m， 用長為L的輕懸線固定于O點(diǎn)，在O點(diǎn)的正下方 eq f(L,2) 處釘有一顆釘子P，把懸線沿水平方向拉直.若小金屬球被無初速度釋放，當(dāng)懸線碰到釘子后的瞬間(設(shè)線沒有斷)，則()A.小球的角速度突然增大B.小球的線速度突然減小到零C.小球的加速度突然增大D.懸線的張力突然增大解析：碰到釘子的瞬間線速度不變，做圓周運(yùn)

11、動(dòng)的半徑突然變小.故角速度突然變大，向心加速度aeq f(v2,r)突然變大，懸線張力Tmgeq f(mv2,r)突然變大.答案：ACD2、在光滑的水平面上相距40 cm的兩個(gè)釘子A和B，如圖所示，長1 m的細(xì)繩一端系著質(zhì)量為0.4 kg的小球，另一端固定在釘子A上，開始時(shí)，小球和釘子A、B在同一直線上，小球始終以2 m/s的速率在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)若細(xì)繩能承受的最大拉力是4 N，那么從開始到細(xì)繩斷開所經(jīng)歷的時(shí)間是( B )A. 0.9 s B. 0.8 s C. 1.2 s D. 1.6 sABCD3、質(zhì)量為m的小球，用輕軟繩在邊長為L的正方形截面的木柱的頂角A處（木柱水平，圖中陰影部分

12、為其豎直橫截面），如圖所示，軟繩長為47L，軟繩能承受的最大的拉力F=7mg，軟繩開始時(shí)拉直并處于水平狀態(tài)。問：要使繩繞在木柱上且各小段都做圓周運(yùn)動(dòng)后擊中A點(diǎn)，在豎直下拋小球時(shí)的初速度的大小的范圍是多少？【綜合練習(xí)】1、一根輕繩一端系一小球，另一端固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)有一個(gè)能測(cè)量繩的拉力大小的力傳感器，讓小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，由傳感器測(cè)出拉力F隨時(shí)間t變化圖象如圖所示，已知小球在最低點(diǎn)A的速度vA6 m/s，g=9.8 m/s2取2=g,求：(1)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T. (2)小球的質(zhì)量m. (3)輕繩的長度L.2、如圖為電動(dòng)打夯機(jī)的示意圖，在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸O上裝一個(gè)偏心輪，偏心輪

13、的質(zhì)量為m，其重心離軸心的距離為r.除偏心輪之外，整個(gè)裝置其余部分的質(zhì)量為M.當(dāng)電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，打夯機(jī)的底座在地面上跳動(dòng)而將地面打?qū)嵑痪o，試分析并回答：(1)為了使底座剛好跳離地面，偏心輪的最小角速度0應(yīng)是多少？(2)如果偏心輪始終以這個(gè)角速度0轉(zhuǎn)動(dòng)，底座對(duì)地面壓力的最大值為多少？解析：由題意知，底座剛好跳離地面(或?qū)Φ貕毫ψ畲?時(shí)，偏心輪(m)的重心剛好在半徑為r的圓周上的最高點(diǎn)(或最低點(diǎn))，分別如圖所示：(1)M剛好跳離地面時(shí)的受力分析如圖乙所示：所以對(duì)m有T1mgmeq oal(2,0)r 對(duì)M有：T1Mg0解得：0eq r(f(Mm)g,mr).(2)M對(duì)地的最大壓力為FNm時(shí)的受力

14、分析如圖丙所示：對(duì)m有：T2mgmeq oal(2,0)r對(duì)M有：FNmMgT20解得：FNm2Mg2mg.答案：(1)0eq r(f(Mm)g,mr)(2)FNm2Mg2mg3、游樂場(chǎng)的過山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會(huì)掉下來(如圖甲所示).我們把這種情況抽象為圖乙所示的模型：弧形軌道下端與豎直圓軌道相接，使小球從弧形軌道上端無初速度滾下，小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，其中M、N分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn).實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，只要h大于一定值，小球就可以順利通過圓軌道的最高點(diǎn).已知圓軌道的半徑R5.0 m，小球的質(zhì)量m1.0 kg，不考慮摩擦等阻力，取g10 m/s2.(1)為使小球沿圓

15、軌道運(yùn)動(dòng)而不掉下來，h至少為多大？(2)如果h15 m，小球通過M點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的支持力FM為多大？(3)高度h越大，小球滑至N點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的壓力FN也越大，試推出FN關(guān)于h的函數(shù)關(guān)系式.解析：(1)小球恰能通過N點(diǎn)時(shí)有：mgmeq f(voal(2,N),R)由機(jī)械能守恒定律：mg(h2R)eq f(1,2)mveq oal(2,N) 解得：heq f(5,2)R12.5 m.(2)由機(jī)械能守恒定律：mgheq f(1,2)mveq oal(2,M)牛頓第二定律：FMmgmeq f(voal(2,M),R)當(dāng)h15 m時(shí)，解得：FM70 N.(3)小球從h高處釋放后至N點(diǎn)的過程有：mg(h

16、2R)eq f(1,2)mveq oal(2,N)在N處有：FNmgmeq f(voal(2,N),R)解得：FNeq f(2mg,R)h5mg4h50 (h12.5 m).答案：(1)12.5 m(2)70 N (3)FN4h50 (h12.5 m)3、某機(jī)器內(nèi)有兩個(gè)圍繞各自的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤A、B，A盤上有一個(gè)信號(hào)發(fā)射裝置P，能發(fā)射水平紅外線，P到圓心的距離為28cm。B盤上有一個(gè)帶窗口的紅外線信號(hào)接受裝置Q，Q到圓心的距離為16cm。P、Q轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度相同，都是4m/s。當(dāng)P、Q正對(duì)時(shí)，P發(fā)出的紅外線恰好進(jìn)入Q的接受窗口，如圖所示，則Q接受到的紅外線信號(hào)的周期是 （ A ） A0.5

17、6s B. 0.28s C0.16s D. 0.07s滾動(dòng)輪主動(dòng)輪從動(dòng)輪4、無極變速可以在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度，性能優(yōu)于傳統(tǒng)的檔位變速器，很多種高檔汽車都應(yīng)用了無極變速。如圖所示是截錐式無極變速模型示意圖，兩個(gè)錐輪之間有一個(gè)滾動(dòng)輪，主動(dòng)輪、滾動(dòng)輪、從動(dòng)輪之間靠著彼此之間的摩擦力帶動(dòng)。當(dāng)位于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間的滾動(dòng)輪從左向右移動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速增加。當(dāng)滾動(dòng)輪位于主動(dòng)輪直徑D1、從動(dòng)輪直徑D2的位置時(shí)，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2的關(guān)系是 （ B ）A BCD=5、鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的，彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還取決于火車在彎道上行駛的速

18、率。下表中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊(cè)中彎道半徑r及與之相應(yīng)的軌道的高度差h。彎道半徑r (m)660330220165132110內(nèi)外軌高度h (m)0.050.100.150.200.250.30（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，試導(dǎo)出h與r關(guān)系的表達(dá)式，并求出當(dāng)r = 400m時(shí)，h的設(shè)計(jì)值。（2）鐵路建成后，火車通過彎道時(shí)，為保證絕對(duì)安全，要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)面壓力，又已知我國鐵路內(nèi)外軌的距離設(shè)計(jì)值為L = 1.435m，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，求出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v（路軌傾角很小時(shí)，tg sin）。（3）隨著人們的生活節(jié)奏加快，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊?，為了提高運(yùn)輸能力，國家對(duì)鐵路不斷進(jìn)行提速改造，這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需提高，請(qǐng)根據(jù)上述高處原理和上表分析，提速時(shí)應(yīng)采取怎樣的有效措施？（g取9.8m/s2）解：（1）由表中數(shù)據(jù)可見：h與r成反比，即h1r1 = h2r2 = 33m2當(dāng) （2）火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，當(dāng)重力與路面支持力的合力恰好等于火車轉(zhuǎn)彎所需要的向心力時(shí)，內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)向壓力，如圖所示。 （3）提速時(shí)應(yīng)采取的有效措施是增大彎道半徑 r和內(nèi)外軌高度差h。6、如圖所示，一根長0.1m的細(xì)線,一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18Kg的小球拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加