《圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析》同步練習(xí)

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1、《勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析》同步訓(xùn)練 1. 如圖所示，用長(zhǎng)為l的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是( ) A.小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力 B.小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力不可能為零 C.若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)的速率為 D.小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球重力 2. 一輛卡車在丘陵地勻速行駛,地形如圖所示，由于輪胎太舊，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段應(yīng)是（ ） A．a(chǎn)處 B．b處 C．c處 D．d處 3．一汽車通過(guò)拱形橋頂點(diǎn)時(shí)

2、速度為10 m/s，車對(duì)橋頂?shù)膲毫? 為車重的，如果要使汽車在橋頂對(duì)橋面沒有壓力，車速至少為（ ） A．15 m/s B．20 m/s C．25 m/s D．30 m/s 4. 質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，若經(jīng)最高點(diǎn)不脫離軌道的臨界速度為v，則當(dāng)小球以2v速度經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)壍缐毫Φ拇笮? ( ) A．0 B．mg C．3mg D．5mg 5．雜技演員在表演水流星節(jié)目時(shí)，盛水的杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)杯子到最高點(diǎn)時(shí)，里面水也不流出來(lái)，這是因?yàn)? ( ) A

3、．水處于失重狀態(tài)，不受重力的作用了 B．水受平衡力作用，合力為零 C．水受的合力提供向心力，使水做圓周運(yùn)動(dòng) D．杯子特殊，杯底對(duì)水有吸力 6. 把盛水的水桶拴在長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩子一端，使水桶在豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng)，要使水在水桶轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)不從水桶里流出來(lái)，這時(shí)水桶的線速度至少應(yīng)該是( ) 7．在半徑為R的固定半球形碗內(nèi)，有一質(zhì)量為m的物體自碗邊向碗底滑動(dòng)，滑到最低點(diǎn)時(shí)速度為v，若物體與碗的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點(diǎn)受到的摩擦力大小是( ) 8. 質(zhì)量為m的小球，用一條繩子系在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球到達(dá)最

4、高點(diǎn)時(shí)的速度為v，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速變?yōu)?，則兩位置處繩子所受的張力之差是（ ） A．6mg B．5mg C．4mg D．2mg 9. 如圖所示，一球質(zhì)量為m，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下L/2處釘有一根長(zhǎng)釘，把懸線沿水平方向拉直后無(wú)初速度釋放，當(dāng)懸線碰到釘子瞬間下列說(shuō)法正確的是（　） A．小球的線速度突然加大 B．小球的向心加速度突然增小 C．小球的角速度突然增小 D．懸線拉力突然增大 10. 如圖所示,小球A質(zhì)量為m，固定在輕細(xì)直桿L的一端,并隨桿一起繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。如果小球經(jīng)過(guò)最高位置時(shí)

5、,桿對(duì)球的作用力為拉力,拉力大小等于球的重力。求： (1)球的速度大小。 （2）當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度為，桿對(duì)球的作用力大小和球的向心加速度大小。 11．飛行員的質(zhì)量為m，他駕駛飛機(jī)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若飛機(jī)飛到最高點(diǎn)的速度為v時(shí)，飛行員對(duì)座位的壓力恰好為零，試求；當(dāng)飛機(jī)飛到最低點(diǎn)的速度大小仍為vˊ時(shí)，飛行員對(duì)座位的壓力是多少？ 12．在游樂園坐過(guò)山車是一項(xiàng)驚險(xiǎn)、刺激的游戲。游樂園“翻滾過(guò)山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示。斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AB、EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn)，C為軌道的最低點(diǎn)，斜軌AB傾

6、角為37°。質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放，先后經(jīng)B、C、D、E到F點(diǎn)落入小框。（整個(gè)裝置的軌道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）小球在光滑斜軌AB上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中加速度的大小； （2）要使小球在運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中不脫離軌道，A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少多高及在C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Γ? 13. 如圖所示，半徑為R、內(nèi)徑很小的光滑半圓管置于豎直平面內(nèi)，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)，A通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)管壁上部的壓力為3mg，B通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)管壁下部的壓力為0．75mg，求A、

7、B兩球落地點(diǎn)間的距離。 參考答案： 1.C 2.D 3.B 4.C 5.C 6.C 7.B 8.A 9.D 10. (1)小球A在最高點(diǎn)時(shí),對(duì)球做受力分析，如圖D-1所示。重力mg; 拉力F=mg 　根據(jù)小球做圓運(yùn)動(dòng)的條件,合外力等于向心力，即：　 F=mg　　　　　　 ② 　　　　 (2)小球A在最低點(diǎn)時(shí),對(duì)球做受力分析

8、，如圖所示。重力mg; 拉力F,設(shè)向上為正 根據(jù)小球做圓運(yùn)動(dòng)的條件,合外力等于向心力 　　　　　? 　　　　　　 11. FN = 2mg 12．⑴小球在斜槽軌道AB上受到重力和支持力作用，合力為重力沿斜面向下的分力，由牛頓第二定律得 m/s ⑵ 要使小球從A點(diǎn)到F點(diǎn)的全過(guò)程不脫離軌道，只要在D點(diǎn)不脫離軌道即可。 物體在D點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)臨界條件是： ① 由機(jī)械能守恒定律得 ② 解①②得A點(diǎn)距離最低點(diǎn)的豎直高度h至少為： m 從C到D由動(dòng)能定理的： ③ 在C點(diǎn)對(duì)小球由牛頓第二定律得： ④ 聯(lián)解①③④得軌道對(duì)小球得支持力N 由牛頓第三定律得小球在C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?N，方向豎直向上 13．3R