资源描述
课时7 匀速圆周运动的实例分析(1)
例题推荐
1.火车在转弯行驶时,需要靠铁轨的支持力提供向心力。下列关于火车转弯的说法中正确的是 ( )
A.在转弯处使外轨略高于内轨
B.在转弯处使内轨略高于外轨
C.在转弯处使内轨、外轨在同一水平高度
D.在转弯处火车受到的支持力竖直向上
2.汽车以—定速率通过拱桥时,下列说法中正确的是 ( )
A.在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力
B.在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力
C.在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力
D.汽车以恒定的速率过桥时,汽车所受的合力为零
3.一辆汽车匀速通过一座圆形拱桥后,接着又匀速通过圆弧形凹地.设圆弧半径相等,汽车通过桥顶A时,对桥面的压力NA为车重的一半,汽车在弧形地最低点B时,对地面的压力为NB,则NA:NB为 .
练习巩固
4.关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是 ( )
A.做匀速圆周运动的物体所受的力为恒力
B.做匀速圆周运动物体的加速度数值大小不断变化
C.匀速圆周运动是变加速运动 、
D.匀速圆周运动是匀加速运动
5.一个质量为M的物体在水平转盘上。距离转轴的距离为r,当转盘的转速为n时,
物体相对于转般静止,如果转盘的转速增大时,物体仍然相对于转盘静止。则下列说法中正确的是 ( )
A.物体受到的弹力增大 B.物体受到的静摩擦力增大
C.物体受到的合外力不变 D.物体对转盘的压力减小
6. 飞机在沿水平方向匀速飞行日时,飞机受到的重力与垂直于机翼向上白升力为平衡力,当飞机沿水平面做匀速圆周运动时,,机翼与水平面成α角倾斜,这时关于飞机受力说法正确的是 ( )
A,飞机受到重力、升力
B.飞机受到重力、升力和向心力
C.飞机受到的重力和升力仍为平衡力
D.飞机受到的合外力为零
7. 在摩托车沿水平圆形弯道匀速转弯时,人和车应向弯道的 侧倾斜,人和车这时受到__________、___________、________三个力的作用。并且这三个力的合力提供人和车做匀速圆周运动的 .
8.汽车沿半径为R的圆形轨道行驶.若路面是水平的,汽车所受的 提供汽车的向心力,若路面作用于汽车的静摩擦力最大值是车重的1/k,要使汽车不冲出圆形轨道.汽车行驶速度的最大值不应超过 .
9.长度为L的轻绳系—个质量为M的小球,:在竖直面内做圆周运动。当小球运动到最高点时,小球可能受到 和 两个力的作用。当绳中拉力为零时,小球具有_______(填“最大的”或”最小的”)向心力.
10. 如图5-7-1所示,水平转盘上放一小木块。转速为60rad/ min时,木块离轴8cm恰好与转盘无相对滑动,当转速增加到120rad/min时,为使小木块刚好与转盘保持相对静止,那么木块应放在离轴多远的地方
11.如图5-7-2所示,长度为L=1.0m的绳,系一小球在竖直面内做圆周运动,小球的质量为M=5kg,小球半径不计,小球在通过最低点的速度大小为v=20m/s,试求:
(1)小球在最低点所受绳的拉力
(2)小球在最低的向心加速度
课时8 匀速圆周运动的实例分析(2)
例题推荐
l,关于匀速圆周运动的向心力,下列说法中确的是 ( )
A.做匀速圆周运动的物体除了受到其他物体的作用,还要受到向心力的作用
B.做匀速圆周运动的物体所受的合外力提供向心力
C.做匀速圆周运动的物体所受的合外力的一个分力
D.向心力是按性质命名的力
2.如图5-8-1所示,—小球套在光滑轻杆上,绕着竖直轴00´匀速转动,下列关于小球的说法中正确的是 ( )
A.小球受到重力、弹力和静摩擦力
B.小球受到重力、弹力
C.小球受到一个水平指向圆心的向心力
D.小球受到重力、弹力的合力是恒力
3.如图5-8-2所示,绳系小球在竖直面内做圆周运动。小球在最高点由重力和绳中拉力提供向心力,绳中拉力为零时,小球具有最小的向心力,已知绳长为L,小球半径不汁,质量为M.
(1)求小球在最高点具有的向心加速度的最小值;
(2)求小球在最高点速度的最小值.
(3)若绳换成细杆,则小球在最高点速度的最小值为多大?
练习巩固
4.如图5-8-3所示,汽车在—段丘陵地匀速行驶时。由于轮胎太旧。发生爆胎,爆胎可能性最大的地点是 ( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
5.一轻杆一端固定一质量为M的小球,以另—端为轴在竖直面内做圆周运动。小球运动到最高点时,关于小球受力,下列说法中正确的是 ( )
A.轻杆对小球的作用力不可能向下
B.轻杆对小球的作用力不可能为零
C.轻杆对小球的作用力和小球重力的合力提供向心力
D.小球所受的向心力不可能为零
6. 长度为R的细绳系—质量为M的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。若细绳的最大拉力为T,则保证细绳不断,小球运动的最大速率是 ( )
A. B. C. D.
7.质量为M的汽车以恒定的速率v通过—段平路和—个半径为R的圆形拱桥,在平路和拱桥的最高点汽车受到的支持力之比为 .
8.杂技演员用一根0.5m长的细绳系着一盛水的杯子,在竖直面内做圆周运动.杯子运动到最高点时,杯口向下水不会洒出来,这时水可能受到 和 两个力的作用.当杯对水的弹力为零时,杯子和水具有 (填“最大的”或“最小的”)速度.
9.如图5-8-4所示,长度为L的轻杆在其中点和—端固定两个相同的小球绕其另——端做匀速圆周运动时,两小球运动的角速度 。两小球的线速度关系有vA∶vB=_______,两小球运动的向心加速度关系有aA∶aB=______________。
10.质量为M=1 000 kg的汽车通过圆形拱桥时的速率恒定,拱桥的半径为R=10m.试求:(1)汽车对拱桥的压力为车重的一半时的速率;
(2)汽车对拱桥的压力为零时的速率.
11.如图5-8—5所示,光滑平台上的小球A通过—根不可伸长的细绳穿过小孔系一个小球B,小球A的质量为mA=100g,A球在平台上做匀速圆周运动,稳定后A球的线速度为5 m/s,A球到小孔的距离r=0.2 m,求B球的质量,(取g=10 m/s2)
课时11 单元复习(1)
1.关于曲线运动,下列说法中正确的是 ( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.曲线运动的加速度可以一直为零
C.在平衡力作用下,物体可以做曲线运动
D.在恒力作用下,物体可以做曲线运动
2.一只船在静水中的速度为3m/s,它要渡过一条宽度为30m的河,河水的流速为
4m/s,则下列说法中正确的是 ( )
A.船不可能渡过河 B.船渡河的速度一定为5m/s
C.船不能垂直到达对岸 D.船垂直到达对岸所需时间为6s
3.下列关于向心加速度的说法中,正确的是 ( )
A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直
B.在匀速圆周运动中,向心加速度大小是恒定的
C.向心加速度的方向可以不变
D.地球自转时,随地球一起转动的物体其向心加速度的方向指向地心
4.一个物体以初速度v0水平抛出,落地时竖直方向的速度为vy,合速度为vt,则该物体在空中运动的时间为 ( )
A.vy/g B.vt/g
C.(vt一vo)/g D.
5,如图5-11-1所示,纸质圆桶以角速度ω绕竖直轴高速转动,有一颗子弹沿直径穿过圆桶,若子弹在圆桶转动不到半周时在圆桶上留下两个弹孔a、b,已知Oa与Ob的夹角为θ,圆桶的直径为d,则子弹的速度为 ( )
A. dθ/(2πω) B.dωθ
C.dω/(2π-θ ) D.dω/(π-θ)
6.A、B两物体都做匀速圆周运动,A的质量是B质量的—半,A的轨道半径是B轨道半径的—半,当A转过600角的时间内,B转过450角,则A物体的向心力与B物体的向心力之比为 ( )
A.1:4 B.2:3 C.4:9 D.9:16
7.在某一高度以10 m/s的初速度水平抛出—个物体(不汁空气阻力g取10m/s2),则第1 s内物体速度的变化量为 ,第1 s未物体速度的大小是 。
8.物体以30 m/s的速率沿半径为60 m的圆形轨道运动,从A运动到B时,物体与圆心连线所转过的角度为600,在这—过程中物体位移的大小为 m。物体通过的路程为 m,物体运动角速度的人小为 rad/s.
9,船以恒定的速度v船=0.5m/s渡河,河水的流速为v水=0.3m/s,已知河的宽度为50m.试求:
(1)船渡河的最少时间;
(2)船用最少时间渡河时的位移大小;
(3)船用最小位移渡河时需要的时间.
10.以v0=15m/s的初速度水平抛出一个物体,当物体在竖直方向的速度与初速度的数值相等时,g取10m/s2:,试求:
(1)物体运动的时间;
(2)物体通过的位移大小;
(3)此时物体合速度的数值.
11.如图5—1l—2所示,相对的两个斜面,倾角分别为370和530,在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在足够长的斜面上.若不计空气阻力,则A、B两个小球在空中运动的时间之比为多少?(sin 37º=0.6,cos 37º=0.8)
12.如图5—11-3所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)。物体和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍,求:
(1)当转盘角速度ω1=时,细绳拉力T1;
(2)当转盘角速度ω1=时,细绳拉力T2;
课时12 单元复习(2)
1.—个物体初速度为v0,在恒力作用下可能做 ( 、
A.匀速运动 B.匀速圆周运动
C.变加速运动 D.曲线运动
2,如图l—1—2所示,一偏心轮绕O点做匀速转动,那么关于偏心轮上的各点,下列说法中正确的是 ( )
A.线速度大小相同 B.角速度大小相同
C.向心加速度大小相同 D.转动周期相同
3.关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是 ( )
A.是速度不变的运动
B.是加速度不变的运动
C.是受合外力不变的运动
D.是合外力总与速度垂直的运动
4.如图5-12-2所示,在皮带传送装置中,主动轮A和从动轮B半径不等。皮带与轮之间无相对滑动,则下列说法中正确的是 ( )
A.两轮的角速度相等
B.两轮边缘的线速度大小相同
C.两轮边缘的向心加速度大小相同
D.两轮转动的周期相同
5.—根长度为L=1.0m的绳,系一小球在竖直平面内做圆周运动,小球运动到最高点时,g取10m/s2,小球具有的最小速度的数值为 ( )
A.20m/s B.10 m/s C.m/s D.m/S
6.如图5-12-3所示,—个物体以v=1.0m/s的初速度水平抛出,s后物体到达A点时的速度与竖直方向的夹角为(g取10m/s2 ) ( )
A. 30º B. 45º C. 60º D. 90º
7.如图5-12-4所示,质点从A开始沿半径r=20cm的圆周做匀速圆周运动。角速度为ω=rad/s,则经过时间t= s(小于—个周期),质点的位移大小为20cm。
8.如图5—12—5所示。一根长度为L=1.0m的轻杆,以角速度ω=10rad/s绕——端点O做匀速圆周运动时。杆的中点A和另—端点B线速度之比为 ;若在A、B两点固定质量相等的两个物体时,物体所受的向心力之比为 .
9.火车以2m/s2的加速度在平直轨道上匀加速行驶,车厢中一乘客把手伸到窗外。从距地面2.5 m高处自由释放—物体。如不计空气阻力.则物体落地时与乘客的水平距离为多少?(g=10m/s2 )
(10.质量为1000kg的汽车。通过—圆形拱桥,已知桥面的圆弧半径为90m,试求:
(1)汽车以l 5 m/s的速度通过桥顶时。汽车对桥面的压力:
(2)汽车以多大的速度通过桥顶时,汽车对桥面的压力为重力的—半.
11.汽车起重机用5m长的钢绳吊着l t的重物以2m/s的速率水平匀速行驶.如果突然汽车停车,则在这—瞬间钢绳所受的拉力比匀速行驶时增加多少?
12.如图5—12—6所示,一个小球从楼梯顶部以v0=2m/s的水平速度抛出,如果所有的台阶都是高0.2m,宽0.25 m.那么小球从楼梯顶部抛出后,首先撞到哪一级台阶上?
课时13 单元测试
1-.关于匀速圆周运动,下列说法中下确的是 ( )
A.是匀变速运动 B.是变加速运动
C.是匀速运动 D.是速率不变的运动
2.A、B两个物体,从同—高度同时开始运动,A做自由落体运动,B做初速度为v0 的平抛运动.则下列说法中正确的是 ( )
A.两个物体同时落地 B.两个物体相同时间内通过的位移相同
C.两个物体落地时速度相同 D.两个物体落地时速率相同
3.(2003年江苏省综合高考题)若以抛出点为起点,取初速度方向为水平位移的正方向,则图5—13—1中,能正确描述做平抛运动物体的水平位移x随时间t变化关系的图像是
( )
4.在高速公路的转弯处,路面造得外高内低,即当车向右转弯时,司机左侧的路画比右侧的要高—些,路面与水平面间的夹角为θ.设转弯路段是半径为R的圆弧。要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,θ应等于 ( )
A. B . C . D .
5.水平抛出个物体,t时间后物体的速度与水平方向的夹角为θ。重力加速度为g,则平抛物体的初速度的大小为 ( )
A.gtsinθ B.gtcosθ C.gttanθ D.gtcotθ
6.小球做匀速圆周运动,半径R=0.1m,向心加速度的大小为a=0.4m/s2,则下列说法小正确的是 ( )
A.小球所受的合力为恒力
B.小球运动的角速度为2rad/s
C.小球做匀速圆周运动的周期为π s
D.小球在t=π/4 s内通过位移的大小为小π /20 m
7.如图5—13—2所示,是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器.球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动,两球之间用一条轻绳连接,mP=2mQ,当整个装置以角速度ω匀速旋转时,两球离转轴的距离保持不变,此时 ( )
A.两球受到的向心力大小相等
B.P球受到向心力大于Q球受到的向心力
C.RP一定等于RQ/2
D.当ω增大时,P球将向外运动
8.一个物体沿半径为R m的圆形轨道做匀速圆周运动,在t s内物体转过的弧长为S m,则物体的线速度的大小为v= m/s,物体转动的角速度为ω= rad/s,若物体的质量为M kg,则物体所受向心力的大小为 N.
9.从离地面h高处水平抛出一个质量为M的物体,小球落地点至抛出点的水平距离为h,不计空气阻力,则小球在空中运动的时间为 ,小球水平抛出时的初速度的大小为 ·
10.一飞机沿水平方向匀速飞行,速度为200m/s,每隔0.5 s从飞机上放下—个物体,当第六个物体离开飞机时,第一个物体刚好落地,此时第三个物体和第五个物体离地的高度分别是多少?这两个物体之间的距离是多少?(空气阻力不计,g取]0m/s2 )
11.如图5—l3—3所示,长度为L=0.5m的轻杆其下端固定于转轴O,上端连接质量为M=2.0kg的物体A,物体A随着轻杆一起绕O点在竖直平面内做圆周运动,求在最高点时下列两种情况下球对轻杆的作用力
(1)A的速率为1.0m/s;
(2)A的速率为4.0m/s.
12.(2003年上海市高考题)如图5—13—4所示,一高度为h=0.2m的水平面在A点处与一倾角为θ=30º的斜面连接,一小球以v0=5 m/s的速度在平面是上向右运动.求小球从A点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑,取g=10m/s2 ).某同学对此题的解法为:小球沿斜面运动,则,由此可求得落地时间t.
问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需时间;
若不同意则说明理由并求出你认为正确的结果.
第五章达标测试卷
(时间45分钟 满分100分)
一.选择题(每题6分,共36分)
1.A、B两物体从同一高度处同时开始运动,A从静止自由下落,B以初速V水平抛出,则关于两物体的运动,下列说法中正确的是(不计空气阻力)( )
A.它们将同时落地
B.空们在相同时间内通过的位移相等
C.它们落地时速度大小相同
D.物体B抛出时的速度越大,它在空中运动的时间越长
图5-8-1
2.如图 5-8-1所示,质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗的最低点运动过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块速率不变,那么( )
A.因为速率不变所以木块的加速度为零
B.木块下滑过程中所受的合力越来越大
C.木块下滑过程中摩擦力大小不变
D.木块下滑过程中,加速大小不变,方向始终指向圆心
3.由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中,如果保持飞行速度的大小和距离海面的高度均不变,则以下说法中正确的是()
A.飞机做的是匀速直线运动
B.飞机上的乘客对座椅的压力略大于地面对乘客的引力
C.飞机上的乘客对座椅的压力略小于地面对乘客的引力
D.飞机上的乘客对座椅的压力为零
4.水平抛出一个物体,经时间t秒后,物体速度方向与水平方向夹角为α,重力加速度为g,则平抛物体的初速度为( )
A.gtsinα B.gtcosα C.gttanα D.gtcotα
5.有一种大型游戏器械,它是一个圆筒型大容器,筒壁竖直,游客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动,且转速加快到一定程度时,突然地板脱落,游客发现自己没有掉下去,这是因为()
A.游客受到与筒壁垂直的压力的作用
B.游客处于失重状态
C.游客受到的摩擦力等于重力
D.游客随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势
O
.
5-8-2
C
B
A
D
6.如图5-8-2所示,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直平面内沿顺时针方向做圆周运动,A、C为圆周的最高点和最低点,B、D是与圆心 O在同一水平线上的点,在小滑块运动的过程中,物体M在地面上始终保持静止不动,则有关物体M对地面的压力N和地面对M的摩擦力,下列说法中正确的是 ( )
A.小滑块在A点时,N>Mg,摩擦力方向向左
B.小滑块在B点时,N=Mg,摩擦力方向向左
C.小滑块在C点时,N=(M+m)g,M与地面无摩擦
D.小沿块在D点时,N=(M+m)g,摩擦力方向向右
二.填空题(每空5分,共30分)
7.如图5-8-3所示,高为h的车厢在平直的轨道上匀加速向右行驶,加速度为a,车厢顶部A处有油滴滴落到车厢地板上,车厢地板上的O点位于A点的正下方,则油滴落地点必在O点的 (填“左”、“右”)方,离O点的距离为 .
8.在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地,已知汽车从最高点到着地点经历的时间为0.8s,两点间的水平距离为30m,忽略空气阻力,则汽车在最高点时的速率为 m/s ,最高点与着地点的高度差为 m. (g=10m/s2)
9.如图5-8-4所示,线段OA=2AB,A、B两球质量相等,当它们绕O点在光滑水平桌面上以相同的角速度转动时,两线段拉力TAB:TOB为 .
图5-8-5
ω
b
a
θ
O
A
O
a
h
图5-8-3
10.如5-8-5所示,直径为d的纸质圆筒以角速度ω绕轴心O匀速转动,一子弹对准圆筒并沿直径射入圆筒,若圆筒旋转不到半周时,子弹在圆筒上先后留下a、b两个子弹孔,且∠aob=θ,则子弹的速度为 m/s.
A
BA
图5-8-4
OA
三.计算题(11题10分,12题12分,13题12分,共34分)
12.光滑水平面上,一个质量为2kg的物体从静止开始运动,在前5s受到一个沿正东方向大小为4N的水平面恒力作用;从第5s末开始改受正北方向,大小为2N的水平恒力作用了10s.求物体在15s内的位移和15s末的速度.
图5-8-6
13.如图5-8-6所示,在光滑的圆锥顶端用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面,则此时绳的张力是多少?若要使小球离开锥面,则小球的角速度ω至少为多少?
10
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