1、习题课圆周运动圆周运动各物理量的关系1.如图6所示,圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴匀速转动,其上有a、b、c三点,已知OcOa,则下列说法中正确的是()图6Aa、b两点线速度相同Ba、b、c三点的角速度相同Cc点的线速度大小是a点线速度大小的一半Da、b、c三点的运动周期相同答案BCD解析同轴转动的不同点角速度相同,B正确;依据T知,a、b、c三点的运动周期相同,D正确;依据vr可知c点的线速度大小是a点线速度大小的一半,C正确;a、b两点线速度的大小相等,方向不同,A错误向心力来源分析2.如图7,一小球套在光滑轻杆上,围着竖直轴OO匀速转动,下列关于小球的说法中正确的是()图7A小球受到重力、
2、弹力和静摩擦力B小球受到重力、弹力和向心力C小球向心力的方向沿着水平方向指向圆心D小球受到重力、弹力的合力是恒力答案C解析小球受重力、弹力,这两个力的合力供应向心力,向心力的方向始终沿着水平方向指向圆心,所以合力不是恒力,故C正确,A、B、D错误3如图8为2022年索契冬奥会上,佟健拉着庞清在空中做圆锥摆运动的精彩场面,目测体重为G的庞清做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30,重力加速度为g,估算庞清()图8A受到的拉力约为G B受到的拉力约为2GC向心加速度约为3g D向心加速度约为2g答案B解析庞清做圆锥摆运动,她受到重力、佟健对她的拉力F,竖直方向合力为零,由Fsin 30G,解得F2G
3、,故A错,B对;水平方向的合力供应匀速圆周运动的向心力,有Fcos 30ma即2mgcos 30ma,所以ag,故C、D错竖直面内绳杆模型问题4.如图9所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1 g的小球,试管的开口端与水平轴O连接试管底与O相距5 cm,试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周运动g取10 m/s2,求:图9(1)转轴的角速度达到多大时,试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍?(2)转轴的角速度满足什么条件时,会消灭小球与试管底脱离接触的状况?答案(1)20 rad/s(2)解析(1)当试管匀速转动时,小球在最高点对试管的压力最小,在最低点对试管的压力最大在最高点:F1mgm2r在低高点:F2mgm2rF23F1联立以上方程解得20 rad/s(2)小球随试管转到最高点,当mgm2r时,小球会与试管底脱离,即.