15水平面内圆周运动—模型三、竖直转台(原卷).doc

《15水平面内圆周运动—模型三、竖直转台(原卷).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《15水平面内圆周运动—模型三、竖直转台(原卷).doc（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【模型三、竖直转台】1、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动，下列说法正确的是（）A物体所受弹力增大，摩擦力也增大B物体所受弹力增大，摩擦力减小C物体所受弹力减小，摩擦力减小D物体所受弹力增大，摩擦力不变2、如图所示，质量相等的A、B两物体随竖直圆筒一起做匀速圆周运动，且与圆筒保持相对静止，下列说法中正确的是（ ）A.线速度vAvBB.运动周期 TATBC.筒壁对它们的弹力 NA=NBD.它们受到的摩擦力 fA=fB3、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体相对桶壁静止，若增大圆筒转动的角速度，稳定转动后，下列说法正

2、确的是（ ） A.物体相对筒壁下滑B.物体所受向心力增大C.物体所受的弹力不变D.物体所受的摩擦力不变【竖直面内圆周运动】【F-v2图】1、如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其Tv2图象如图乙所示，则（）A轻质绳长为ambB当地的重力加速度为amC当v2c时，轻质绳的拉力大小为acbaD只要v2b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a2、如图甲所示，一长为R的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动，小球通过最高点时，速度平方

3、v2与绳对小球的拉力F的关系如图乙所示，图线与纵轴的交点坐标为a，下列判断正确的是（）A利用该装置可以得出重力加速度g，且g=aRB仅增加轻绳的长度，得到的图线斜率变大C仅增加小球的质量，得到的图线斜率变大D仅改变小球的质量，图线a点的位置不变3、如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如乙图所示则（ ）Av2=c时，小球对杆的弹力方向向下B当地的重力加速度大小为RbC小球的质量为aRbDv2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等4、如图所示，轻质杆的一端连接一个小球，绕套在固定光

4、滑水平转轴O上的另一端在竖直平面内做圆周运动。小球经过最高点时的速度大小为v，杆对球的作用力大小为F，其F-v2图像如图所示。若图中的a、b及重力加速度g均为已知量，规定竖直向上的方向为力的正方向。不计空气阻力，由此可求得（）A小球做圆周运动的半径为gbBF=0时，小球在最高点的动能为abgCv2=2b时，小球对杆作用力的方向向下Dv2=2b时，杆对小球作用力的大小为a5、如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力)，小球运动到最高点时绳对小球的拉力为FT，小球在最高点的速度大小为v，其FTv2图象如图乙所示，则()A轻质绳长为mbaB当地的重力加速度为a

5、mC若v2b，小球运动到最低点时绳的拉力为6aD当v2c时，轻质绳最高点拉力大小为acba【向心力表达式的书写】1、如图所示，一连接体一端与一小球相连，绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，设轨道半径为r，图中P、Q两点分别表示小球轨道的最高点和最低点，则以下说法正确的是（ ）A若连接体是轻质细绳时，小球到达P点的速度可以为零B若连接体是轻质细杆时，小球到达P点的速度可以为零C若连接体是轻质细绳时，小球在P点受到细绳的拉力不可能为零D若连接体是轻质细杆时，小球在P点受到细杆的作用力为拉力，在Q点受到细杆作用力为推力2、一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为3m，该同学和秋千踏板的总质量约为

6、50kg，绳的质量忽略不计，g取10m/s2。当该同学荡到秋千支架的正下方时，每根绳子平均承受的拉力为550N，则秋千在最低点的速度大小约为（）A6m/sB3m/sC33m/sDm/s3、如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为10m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（）A300NB400NC500ND600N4、小明同学在学习中勤于思考，并且善于动手，在学习了圆周运动知识后，他自制了一个玩具，如图所示，用长为r的细杆粘住一个质量为m的小球，使之绕另一端O在竖直平面内做圆周运动，小

7、球运动到最高点时速度v=gr2，在这点时（ ）A小球对细杆的拉力是mg2B小球对细杆的压力是mg2C小球对细杆的拉力是3mg2D小球对细杆的拉力是mg5、长为0.8m的细杆的一端与质量为1kg小球相连，可绕O点的水平转轴在竖直平面内做圆周运动，小球转到最高点A时，线速度大小为2m/s，则（）A杆受到5N的拉力B杆受到5N的压力C杆受到的拉力D杆受到的压力6、如图所示，质量m=2kg的小球固定在长为L=0.4m的细轻绳的一端，绕轻绳的另一端O在竖直平面内做圆周运动。小球转到最高点A时，绳子上拉力大小25N，小球转到最低点B时，线速度为5m/s，g取10m/s2，求：(1)小球在A点的线速度；(2

8、)小球在B点时，小球对绳拉力大小？7、如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中正确的是（）A小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向下但大小小于重力B小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向上但大小大于重力C小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上且大于重力D小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力8、如图所示，将完全相同的两小球A ， B用长L=0.8m的细绳，悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球的小车前后壁接触。由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比TB:TA为（g=10m/s2）9、如

9、图所示，轻绳的一端系一小球，另一端固定于O点，在O点的正下方P点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（）A小球的角速度突然变大B小球的瞬时速度突然变小C绳上拉力突然变大D球的加速度突然变小10、质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是（）A物体对球壳的压力为mgB受到的摩擦力为(mv2R+mg)C受到的向心力为mg+mv2RD受到的合力方向为斜向右上方11、如图所示，长为L的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，

10、现将绳水平拉直，让小球从静止开始运动，重力加速度为g，当绳与竖直方向的夹角时，小球速度大小为，则小球受到的合力大小为（）A3mgB132mgC32mgD(1+3)mg12、如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（）A小球能够到达最高点时的最小速度为0B小球能够通过最高点时的最小速度为gRC如果小球在最高点时的速度大小为2gR，则此时小球对管道的内壁的作用力为3mgD如果小球在最低点时的速度大小为5gR，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg13、如图，一内壁光滑、质量为m10.1kg、半径为R0.1m的环形细圆管，

11、固定在一个质量为M0.5kg的长方体基座上。一质量为m20.2kg的小球（可看成质点）在管内做完整的圆周运动，长方体与地面不粘连，且始终相对地面静止。重力加速度记为g10m/s2，求：（1）当小球以速率v1=5 m/s经过最低点时，地面对长方体的支持力大小；（2）当小球经过最高点时，若长方体对面的压力恰好为零，此时小球的速率v2为多大？【结合动能定理】1、如图,半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度大小为 )（ ）A.B.C.D.2

12、、如图所示，将内壁光滑半径为R的圆形细管竖直固定放置，一质量为m的小球在管内做圆周运动，小球过最高点时的速度为v，则下列说法正确的是（）Av的最小值为vgRminB若0vgR，当v逐渐增大时，小球m受到内管壁向上的支持力逐渐减小C小球通过最低点时可能受到内管壁向下的压力D若小球恰好通过最高点，则小球在最低点与最高点受到管的弹力大小之差为5mg3、如图所示，半径为R的半圆形的圆弧槽固定在水平面上，质量为m的小球（可视为质点）从圆弧槽的端点A由静止开始滑下，滑到最低点B时对轨道的正压力为2mg，重力加速度为g，则（）A小球在最低点B时速度为2gRB小球在B点时，重力的功率为mggRC小球由A到B的

13、过程中克服摩擦力做功为12mgRD小球由A到B过程中速度先增大后减小【等高不同半径释放】1、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( )AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定小于Q球的动能CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度2、如图所示，质量相等的可视为质点的小球A，B分别用细线悬挂于等高的两点，A球的悬线比B球的长，把两球均拉到悬线水平后将小球由静止释放，不计空气阻力，则两球经最低点时（）AA球的对绳的

14、拉力等于B球对绳的拉力BA球的重力势能大于B球的重力势能CA球的动能等于B球的动能DA球的机械能大于B球的机械能3、如图，同一小球分别在半径为R和2R的固定半球形光滑曲面与球心等高处无初速度释放，假设小球释放点高处为零势能面，下列说法正确的是（）A小球运动到最低点对曲面底部压力大小相等B小球到达最低点时，动能相同C小球到达最低点时，机械能为零D小球从释放到最低点过程中，机械能守恒【单体多过程运动】1、如图所示，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机被能损失）。已知圆弧的半径R=0.6m，=60，小球到达A点时

15、的速度vA=8m/s，g取10m/s2，求：(1)小球做平抛运动的初速度v0；(2)小球刚好能到达圆弧最高点C，求此过程小球克服摩擦力所做的功。2、如图所示，一半径R=1m的圆盘水平放置，在其边缘E点固定一小桶（可视为质点），在圆盘直径DE的正上方平行放置一水平滑道BC，滑道右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上，且竖直高度h=1.25mAB为一竖直面内的光滑圆弧轨道，半径r=0.45m，且与水平滑道相切与B点一质量m=0.2kg的滑块（可视为质点）从A点以某一初速度释放，当滑块经过B点时，对B点压力为6N，恰在此时，圆盘从图示位置以一定的角速度绕通过圆心的竖直轴匀速转动，最终物块由C点水平抛出，

16、恰好落入圆盘边缘的小桶内已知滑块与滑道BC间的动摩擦因数=0.2（取g=10m/s2）求：（1）滑块到达B点时的速度；（2）水平滑道BC的长度；（3）圆盘转动的角速度应满足的条件.3、如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角BOC=37的粗糙圆弧轨道BC，经圆弧轨道克服摩擦力做功W=9.5J，后滑上与C点等高、静止在光滑水平面上的长木板，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=2kg，A点距C点的高度为H=0.6m，圆弧轨道半径R=0.75m，物块与长木板间的动摩擦因数=0.4，g=10m/s2，sin37=0

17、.6，cos37=0.8。求：(1)小物块在B点时的速度大小；(2)小物块滑至C点时对圆弧轨道的压力大小；(3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？4、图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图。整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为4.0m，圆弧轨道BC的半径为1.8m，圆心O恰在水面处。一质量为60kg的游客（视为质点）可从轨道AB上任意位置滑下，不计空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2。(1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，x=2R，求游客滑到B点时的速度大小及运动过程AB段轨道摩

18、擦力对游客所做的功Wf；(2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，后受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，以水面为重力势能零点，证明：游客到达P点时的重力势能是其动能的2倍。5、如图水平轨道与圆弧轨道相接，圆弧轨道半径为R=0.4m，OC与OD夹角为=37，一个质量m=1kg的小球从距地面某一高度A点沿水平方向以初速度v0=4m/s抛出一个小球，小球恰好从C点进入圆弧轨道，小球运动到D点的速度为25m/s，并恰好从圆弧轨道最高点B水平飞出。（sin37=0.6，cos37=0.8，3.6=1.9）求：(1)小球从A抛出时距地面的高度；(2)小球运动到圆弧轨道D点时对轨道的压力；(3

19、)小球从圆弧轨道最高点B飞出时最终落在水平面上，则落地点距C点的距离为多少。【均值不等式求极值】1、一个人用一跟长1m，只能承受35N拉力的绳子，拴着一个质量为1Kg的小球，在竖直面内作圆周运动，已知转轴O离地6m，如图所示，（1）小球在最低点转动的速度v达到多少时方能使小球到达最低点时绳子拉断？（2）此时绳断后，小球落地点与抛出点的水平距离多大？2、如图所示，位于竖直平面内的1/4 圆弧光滑轨道，半径为R，轨道的最低点B 的切线沿水平方向，轨道上端A 距水平地面高度为H质量为m 的小球（可视为质点）从轨道最上端A 点由静止释放，经轨道最下端B 点水平飞出，最后落在水平地面上的C 点处，若空气阻力可忽略不计，重力加速度为g求：（1）小球运动到B 点时，轨道对它的支持力； （2）小球落地点C 与B 点的水平距离x； （3）比值R/H 为多少时，小球落地点C 与B 点水平距离x 最远，及该最大水平距离