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物理备考复习之圆周运动和向心力

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一、

物理备考复习之圆周运动和向心力

1.质量相同的两个小球,分别用L和2L的细绳悬挂在天花板上。分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放,当小球到达最低位置时:( )

A.两球运动的线速度相等 B.两球运动的角速度相等

C.两球的向心加速度相等 D.细绳对两球的拉力相等

2.对于做匀速圆周运动的质点,下列说法正确的是:( )

A.根据公式a=V2/r, 可知其向心加速度a与半径r成反比

B.根据公式a=ω2r, 可知其向心加速度a与半径r成正比

C.根据公式ω=V/r, 可知其角速度ω与半径r成反比

D.根据公式ω=2πn,可知其角速度ω与转数n成正比

3、下列说法正确的是:( )

A。 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态

B。 做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力

C。 做匀速圆周运动的物体的速度恒定

D。 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定

4.物体做圆周运动时,关于向心力的说法中欠准确的是: ( )

①向心力是产生向心加速度的力 ②向心力是物体受到的合外力 ③向心力的作用是改变物体速度的方向 ④物体做匀速圆周运动时,受到的向心力是恒力

A。① B.①③ C.③ D。②④

5.做圆周运动的两个物体和N,它们所受的向心力F与轨道半径置间的关系如图1—4所示,其中N的图线为双曲线的一个分支,则由图象可知: ( )

A.物体、N的线速度均不变

B.物体、N的角速度均不变

C。物体的角速度不变,N的线速度大小不变

D。物体N的角速度不变,的线速度大小不变

6.长度为L=0。50 m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3。0 kg的小球,如图5—19所示,小球以O点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时,小球的速率是v=2。0 m/s,

g取10 m/s2,则细杆此时受到:( )

A.6。0 N拉力 B.6。0 N压力

C.24 N拉力 D.24 N压力 图5—19

7、关于向心力的说法中正确的是:( )

A、物体受到向心力的作用才可能做圆周运动

B、向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的

C、向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中一种力或一种力的分力

D、向心力只改变物体运动的方向,不可能改变物体运动的快慢

8.在质量为的电动机飞轮上,固定着一个质量为m的重物,重物到转轴的距离为R,如图9—19所示,为了使电动机不从地面上跳起,电动机飞轮转动的最大角速度不能超过:( )

(A) (B) (C) (D) S

9、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μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是: ( )

A。 受到向心力为 B。 受到的摩擦力为

C。 受到的摩擦力为μmg D 受到的合力方向斜向左上方。

10、物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码相连,并且正在做匀速圆周运动,如图2所示,如果减少的重量,则物体m的轨道半径r,角速度ω,线速度v的`大小变化情况是 ( )

A. r不变。 v变小

B. r增大,ω减小

C. r减小,v不变

D. r减小,ω不变

二、

11.吊车以4m长的钢绳挂着质量为200kg的重物,吊车水平移动的速度是5m/s,在吊车紧急刹车的瞬间,钢绳对重物的拉力为___________________N(g=10m/s2)

12、质量为m的物块,系在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在转轴上如右图所示,弹簧的自由长度为l。劲度系数为,使物块在光滑水平支持面上以角速度 作匀速圆周运动,则此时弹簧的长度为。

13、一圆环,其圆心为O,若以它的直径AB为轴做匀速转动,如下图所示,(1)圆环上P、Q两点的线速度大小之比是_____

(2)若圆环的半径是20cm,绕AB轴转动的周期是0.01s,环上Q点的向心加速度大小是_______。

三、

14、A、B两球质量分别为m1与m2,用一劲度系数为的弹簧相连,一长为l1的细线与m1相连,置于水平光滑桌面上,细线的另一端拴在竖直轴OO`上,如图所示,当m1与m2均以角速度w绕OO`做匀速圆周运动时,弹簧长度为l2。

求:(1)此时弹簧伸长量多大?绳子张力多大?

(2)将线突然烧断瞬间两球加速度各多大?

15、如图所示, 在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球, 试管的开口端加盖与水平轴O连接。 试管底与O相距5cm, 试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动。 求:

(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时,会出现小球与试管底脱离接触的情况? g取10m/s 。

16、如图所示,轻杆长2l,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A球质量为m ,B球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。

(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不受力,求此时O轴的受力大小和方向;

(2)若B球到最高点时的速度等于第(1)小题中A球到达最高点时的速度,则B球运动到最高点时,O轴的受力大小和方向又如何?

(3)在杆的转速逐渐变化的过程中,能否出现O轴不受力的情况?若不能,请说明理由;若能,则求出此时A、B球的速度大小。

17.如图1—10所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,顶部有入口A,在A的正下方h处有出口B,一质量为m的小球从人口A沿圆筒壁切线方向水平射人圆筒内,要使球从B处飞出,小球进入入口A处的速度vo应满足什么条?在运动过程中,球对简的压力多大?

《圆周运动、向心力》检测参考答案

一、

12345678910

CDDDDCBAADDB

二、题

11、3250 12、 13、(1)1: (2)7.9×102 m/s2

三、

14、解:(1)m2只受弹簧弹力,设弹簧伸长Δl,满足:Δl=m2w2(l1+l2)

则弹簧伸长量Δl=m2w2(l1+l2)/

对m1,受绳拉力T和弹簧弹力f做匀速圆周运动,

满足:T-f=m1w2l1

绳子拉力T=m1w2l1+m2w2(l1+l2)

(2)线烧断瞬间

A球加速度a1=f/m1=m2w2(l1+l2)/m1

B球加速度a2=f/m2=w2(l1+l2)

15、解:(1) (2)

16、解:(1)A在最高点时,对A有mg=m ,对B有TOB—2mg=2m ,可得TOB=4mg。根据牛顿第三定律,O轴所受有力大小为4mg,方向竖直向下

(2)B在最高点时,对B有2mg+ T′OB=2m ,代入(1)中的v,可得T′OB=0;对A有T′OA—mg=m , T′OA=2mg。根据牛顿第三定律,O轴所受的力的大小为2mg,方向竖直向下

(3)要使O轴不受力,据B的质量大于A的质量,可判断B球应在最高点。对B有T′′OB+2mg=2m ,对A有T′′OA—mg=m 。轴O不受力时,T′′OA= T′′OB,可得v′=

17、解:小球在竖直方向做自由落体运动,所以小球在桶内的运动时间为: ①

在水平方向,以圆周运动的规律研究,得

(n=1、2、3…) ②

所以 (n=1、2、3…) ③

由牛顿第二定律

(n=l、2、3…), ④