曲線運(yùn)動(dòng)綜合練習(xí)(編輯修改稿)
2025-04-21 03:42 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 B. 物體B先滑動(dòng)C. 物體C先滑動(dòng) D. B與C同時(shí)開(kāi)始滑動(dòng)二、多項(xiàng)選擇1一根繩長(zhǎng)為的輕繩一端系一個(gè)質(zhì)量為的小球，另一端懸于固定點(diǎn)，若小球一次在豎直面做單擺運(yùn)動(dòng)，另一次做圓錐擺運(yùn)動(dòng)。單擺運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大擺角和圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)的偏角均為，如圖所示，下列判斷正確的是A．單擺可能容易斷 B．單擺一定容易斷 C．圓錐擺可能容易斷 D．圓錐擺一定容易斷圖14－1為甲、乙兩球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線，甲圖線為雙曲線的一支，乙圖線為直線．由圖象可以知道( )圖14－1A．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小保持不變 B．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度的大小保持不變C．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小保持不變 D．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度的大小保持不變2如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的薄壁細(xì)圓管豎直放置，圓管內(nèi)部光滑，圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多。已知圓的半徑R=，一質(zhì)量m=，在管內(nèi)最低點(diǎn)A的速度大小為，g取10m/s2，則以下說(shuō)法正確的是A 小球恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng) B C 圓管對(duì)地的最大壓力為20N D圓管對(duì)地的最大壓力等于40N三、計(jì)算題2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m＝2kg，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（k＝），試求⑴當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝2rad/s時(shí)，物塊與圓盤間的摩擦力大小多大？方向如何？⑵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）（10分）2如圖2所示，兩繩系一質(zhì)量為m=，上面繩長(zhǎng)L=2m，兩端都拉直時(shí)與軸的夾角分別為30176。與45176。，問(wèn)球的角速度在什么范圍內(nèi)，兩繩始終張緊；當(dāng)角速度為3 rad/s時(shí)，上、下兩繩拉力分別為多大？參考答案一、選擇題【知識(shí)點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．C2 D4【答案解析】C 解析：以整體為研究對(duì)象，開(kāi)始靜止，所以大環(huán)對(duì)輕桿拉力為（M+m）g,小環(huán)在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：Fmg=m，得：F=mg+m，小環(huán)從最高到最低，由動(dòng)能定理，則有：mv2=mg?2R；對(duì)大環(huán)分析，有：T=F+Mg=m（g+）+Mg=5mg+Mg．故拉力正大了4mg，故C正確【思路點(diǎn)撥】根據(jù)牛頓第二定律求出小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，大環(huán)對(duì)它的拉力，再用隔離法對(duì)大環(huán)分析，求出大環(huán)對(duì)輕桿的拉力大?。鉀Q本題的關(guān)鍵搞清小環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解． 知識(shí)點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．C2 D4【答案解析】C解析： 對(duì)其中一個(gè)小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得，合力：F=mgtanθ ①；由向心力公式得到，F(xiàn)=mω2r ②；設(shè)繩子與懸掛點(diǎn)間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ ③；由①②③三式得，ω=，與繩子的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān)；又由T=，故周期與繩子的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān)，故A正確；由v=wr，兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不等，故線速度不同，故B錯(cuò)誤；繩子拉力：T=，故繩子拉力不同，故C錯(cuò)誤；由F=ma=mω2r，兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不等，故向心力不同，故D錯(cuò)誤；故選A．【思路點(diǎn)撥】小球靠重力和繩子的拉力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出角速度、線速度的大小，向心力的大小，看與什么因素有關(guān)．本題關(guān)鍵要對(duì)球受力分析，找向心力來(lái)源，求角速度；同時(shí)要靈活應(yīng)用角速度與線速度、周期、向心加速度之間的關(guān)系公式！DB C A[解析] 對(duì)小球做受力分析可知，小球受重力、支持力兩個(gè)力的作用，兩個(gè)力的合力提供向心力，由向心力關(guān)系可得mgcotθ＝mω2r，其中t
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