20xx-20xx學(xué)年人教版物理必修2第5章曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)word綜合測(cè)評(píng)(參考版)
2024-11-20 03:53本頁(yè)面
【正文】 ) ＝ mg tan 30176。 斜向下 15． (8分 )如圖 10所示，質(zhì)量為 m的物體，沿半徑為 r的圓軌道自 A點(diǎn)滑下， A與圓心O等高，滑至 B點(diǎn) (B點(diǎn)在 O點(diǎn)正下方 )時(shí)的速度為 v，已知物體與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ ，求物體在 B點(diǎn)所受的摩擦力． 圖 10 【解析】 物體由 A滑到 B的過(guò) 程中，受到重力、軌道的彈力及摩擦力的作用，做圓周運(yùn)動(dòng)，在 B 點(diǎn)物體的受力情況如圖所示，其中彈力 FN與重力 G＝ mg 的合力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；由牛頓第二定律有 FN－ mg＝ mv2r ，可求得 FN＝ mg＋mv2r ，則滑動(dòng)摩擦力為 Ff＝μF N＝ μm ??? ???g＋ v2r . 【答案】 μm ??? ???g＋ v2r 16． (12分 )如圖 11所示， 水平轉(zhuǎn)盤(pán)的中心有個(gè)豎直小圓筒，質(zhì)量為 m的物體 A放在轉(zhuǎn)盤(pán)上， A到豎直筒中心的距離為 A通過(guò)輕繩、無(wú)摩擦的滑輪與物體 B相連， B與 A質(zhì)量相同．物體 A與轉(zhuǎn)盤(pán)間的最大靜摩擦力是正壓力的 μ 倍，則轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在什么范圍內(nèi)，物體 A才能隨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)． 圖 11 【解析】 由于 A在轉(zhuǎn)盤(pán)上隨盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以它所受的合外力必然指向圓心，而其中重力、支持力平衡，繩的拉力指向圓心，所以 A所受的摩擦力方向一定沿著半徑或指向圓心，或背離圓心． 當(dāng) A 將要沿盤(pán)向外滑時(shí)， A 所受的最大靜摩擦力指向圓心， A 的向心力為繩的拉力與最大靜摩 擦力的合力．即 F＋ Ffm＝ mω 21r.① 由于 B靜止，所以 F＝ mg.② 最大靜摩擦力是壓力的 μ 倍，即 Ffm＝ μF N＝ μmg .③ 由 ①②③ 解得 ω 1＝ g ＋ μ r. 當(dāng) A將要沿盤(pán)向圓心滑時(shí)， A所受的最大靜摩擦力沿半徑向外，這時(shí)向心力為 F－ Ffm＝mω 22r.④ 由 ②③④ 得 ω 2＝ g － μ r. 要使 A隨盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度 ω 應(yīng)滿(mǎn)足 g － μ r≤ ω ≤ g ＋ μ r 【答案】 g － μ r≤ ω ≤ g ＋ μ r 附加題 (本題供學(xué)生拓展學(xué)習(xí)，不計(jì)入試卷總分 ) 17．如圖 12所示，在光滑的圓錐頂用長(zhǎng)為 L的細(xì)線(xiàn)懸掛一質(zhì)量為 m的小球，圓錐體固定在水平面上不動(dòng)，其軸線(xiàn)沿豎直方向，母線(xiàn)與軸線(xiàn)之間的夾角為 30176。 ， 方向與地面成 45176。2π n′ ，所以從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為 n′ ＝ r1r2n，選項(xiàng)C對(duì)． 【答案】 BC 8．在光滑的水平面上，用長(zhǎng)為 l的細(xì)線(xiàn)拴一質(zhì)量為 m的小球，以角速度 ω 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A． l、 ω 不變， m越大線(xiàn)越易被拉斷 B． m、 ω 不變， l越小線(xiàn)越易被拉斷 C． m、 l不變， ω 越大線(xiàn)越易被拉斷 D． m不變， l減半且角速度加倍時(shí)，線(xiàn)的拉力不變 【解析】 根據(jù)向心力的公式判斷，在角速度 ω 不變時(shí)， F 與物體的質(zhì)量 m、半徑 l都成正比， B錯(cuò)．質(zhì)量 m不變時(shí)， F又與 l和 ω
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