圆周运动习题卷(共9页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上圆周运动习题卷（一）编制：田军 审卷：杨自芹 时间：3.20解决圆周运动问题的解题步骤1 明确研究对象，分析运动状态 2确定圆心与轨道半径3受力分析，确定向心力的来源 4列式求解几种常见的匀速圆周运动的实例图表图形受力分析以向心加速度方向建立坐标系利用向心力公式Fcos=mgFsin=m2rFcos=mgFsin=m2lsinFcos=mgFsin=m2rF升cos=mgF升sin=m2r 例题1如图所示，竖直放置的光滑圆环，半径R=20cm，在环上套有一个质量为m的小球，若圆环以w=10 rad/s的角速度转动（取g=10m/s2），则角的大小为（ ）A30°B45° C60° D90°例题2如下图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长L=0.8 m的细绳悬于以v=4 ms向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FBFA为(g=10 ms2)（ ） A.11 B.12 C.13 D.14例题3.如图1所示，半径为r的圆形转筒，绕其竖直中心轴oo转动，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒间的动摩擦因数为，现要使小物块不下落，圆筒转动的角速度至少为（ ） OO/MNABC例题4.如图所示，OO/为竖直转轴，MN为固定在OO上的水平光滑杆。有两个质量相同的有孔金属球A、B套在水平杆上，AC、BC为抗拉能力相同的两根细线，C端固定在转轴OO/上。当线拉直时，A、B两球到转轴距离之比为21，当转轴角速度逐渐增大时（ ）AAC线先断 BBC线先断 C两线同时断 D不能确定哪段先断一竖直面内的圆周运动竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动，对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题，中学物理中只研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态.1.轻绳连接小球或小球受外轨道的约束，在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况临界条件：小球达最高点时绳子的拉力（或轨道的弹力）刚好等于零，小球的重力提供其做圆周运动的向心力，即mg= 上式中的v是小球通过最高点的最小速度，通常叫临界速度，v0 =.能过最高点的条件：vv0. 此时小球对轨道有压力或绳对小球有拉力不能过最高点的条件：v<v0（实际上小球还没有到最高点就已脱离了轨道）.2.轻杆连接小球或受内外轨道的约束，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况临界条件：由于硬杆和管壁的支撑作用，小球恰能达到最高点的临界速度 V0=0.图（a）所示的小球过最高点时，轻杆对小球的弹力情况是当v=0时，轻杆对小球有竖直向上的支持力FN，其大小等于小球的重力，即FN=mg，当0< V0<时，杆对小球有竖直向上的支持力。当v=时，FN=0；当v>时，杆对小球有指向圆心的拉力。图（b）所示的小球过最高点时，光滑硬管对小球的弹力情况是，当v=0时，管的下侧内壁对小球有竖直向上的支持力，其大小等于小球的重力，即FN=mg.当0<v<时，管的下侧内壁对小球有竖直向上的支持力。当v=时，FN=0. 当v>时，管的上侧内壁对小球有竖直向下指向圆心的压力图(c)的球沿球面运动,轨道对小球只能支撑,而不能产生拉力.在最高点的v临界=.当v>时，小球将脱离轨道做平抛运动.预习自测1.长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能过最高点，则下列说法中正确的是D（ ）A球过最高点时，速度为零 B球过最高点时，绳的拉力为C开始运动时，绳的拉力为 D球过最高点时，速度大小为2. 把盛水的水桶拴在长为L的绳子一端，使水桶在竖直平面做圆周运动，要使水在水桶转到最高点时不从水桶里流出来，这时水桶的线速度至少应该是C( ) 3. 质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速变为，则两位置处绳子所受的张力之差是A（ ）A6mgB5mg C4mg D2mg4.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。求(1)(2)：（1）绳断时球的速度大小。 （2）绳能承受的最大拉力是多大？圆周运动习题卷（二）班级： 姓名： 轻杆模型测试题1.如图所示，质量为m的小球固定在长为L的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面上做圆周运动，球转到最高点A时，线速度的大小为，此时B          A杆受到mg/2的拉力                   B杆受到mg/2的压力C杆受到3mg/2的拉力                  D杆受到3mg/2的压力2.一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是 AD（ ）A球过最高点时，杆所受的弹力可以等于零B球过最高点时，最小速度为C球过最高点时，杆对球的弹力一定与球的重力方向相反D球过最高点时，杆对球的弹力可以与球的重力反向，此时重力一定大于杆对球的弹力3.如图所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的有BC（ ）A小球通过最高点的最小速度为 B小球通过最高点的最小速度为0C小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作力4.如图所示,小球A质量为m，固定在轻细直杆L的一端,并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动。如果小球经过最高位置时,杆对球的作用力为拉力,拉力大小等于球的重力。求（1）（2）：(1)球的速度大小（2）当小球经过最低点时速度为，杆对球的作用力大小和球的向心加速度大小。5.长L=0.5 m、质量可忽略的杆，其一端固定于O点，另一端连有质量为m=2 kg的小球，它绕O点在竖直平面内做圆周运动，当通过最高点时，如图所示。求下列情况下杆对球的作用力（计算大小，并说明是拉力还是支持力，取g=10 m/s2(1)16 N支持力(2)44 N拉力）（1） 当v11 m/s时，大小为多少？是拉力还是支持力？（2）当v24 m/s时，大小为多少？是拉力还是支持力？6.如图所示，在半径为R的竖直放置的圆形管道中，从圆周最高点A到水平半径左侧B点有1/4的圆周缺口。可视为质点的、质量为m的小球，在圆形管道内做圆周运动，在最高点A以一定速度飞出，恰好从水平半径左侧B点进入管道。如果不计空气阻力，该处的重力加速度为g。则 (1) (2)对内壁有作用力 ：(1)小球从圆周最高点A飞出的速度为多少?(2)小球在圆周最高点A时，小球对管道的内壁还是外壁有作用力？作用力多大？圆周运动习题卷（三）班级： 姓名： 一圆锥摆测试题1.如图17所示，用长为L的细线栓一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为，关于小球的受力情况，下列说法正确的是BC（ ）A.小球受到重力、线的拉力和向心力三个力B.向心力等于细线对小球拉力的水平分量C.向心力的大小等于mgtan D.无法确定向心力2.如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为。下列说法中正确的是BC（    ）A小球受重力、绳的拉力和向心力作用B小球只受重力和绳的拉力作用C 越大，小球运动的速度越大 D 越大，小球运动的周期越大AB3.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则AB（ ）A.球A的线速度一定大于球B的线速度B.球A的角速度一定小于球B的角速度C.球A的运动周期一定小于球B的运动周期D.球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力7.有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为。不计钢绳的重力。求转盘转动的角速度与夹角的关系二、摩擦力提供向心力8.、三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为，的质量为，、质量均为，、离轴，离轴2，则当圆台旋转时（设、都没有滑动，、三者的滑动摩擦力认为等于最大静摩擦力，如图所示）（ ） A. 物的向心加速度最大 B. 物的静摩擦力最小C.当圆台转速增加时，比先滑动 D.当圆台转速增加时，比先滑动三、临界问题9.如下图所示，两绳系一质量为m=0.1kg的小球，上面绳长L=2m，两端都拉直时与轴的夹角分别为30°与45°，问球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧；当角速度为3rad/s时，上、下两绳拉力分别为多大？10.一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线的夹角，如图所示，一条长为L的绳，一端固定在圆锥体的顶点O，另一端系一个质量为m的小球（视作质点），小球以速率v绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动（小球和绳在图中都未画出） （1）当时，求绳子对小球的拉力； （2）当时，求绳子对小球的拉力。、 专心-专注-专业