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1、2022年高二物理暑假作業(yè) 圓周運(yùn)動(dòng)習(xí)題課
圖6.9-6
O
O′
【能力訓(xùn)練】
1、如圖6.9-6所示,半徑為r的圓筒,繞豎直中心軸OO′旋轉(zhuǎn),
小物塊a靠在圓筒的內(nèi)壁上,它與圓筒內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)要
使a不下落,則圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω至少為( )
A. B. C. D.
圖6.9-7
2m m m
A B C
2、如圖6.9-7所示,A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)的水平圓盤面上,物體與盤面間的最大靜摩擦力均是其重力的k倍,三物體的質(zhì)量分別為2m、m、m,它們離轉(zhuǎn)軸的距離分別為R、R、2R.當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí),若A、B、C三物
2、體相對圓盤處于靜止,則下列判斷中正確的是 ?。ā 。?
A.C物的向心加速度最大
B.B物受到的靜摩擦力最小
C.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí),C比A先滑動(dòng)
D.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí),B比A先滑動(dòng)
3、一個(gè)小物塊從內(nèi)壁粗糙的半球形碗邊下滑,在下滑過程中由于摩擦力的作用,物塊的速率恰好保持不變,如圖6.9-10所示,下列說法中正確的是( )
圖6.9-10
A.物塊所受合外力為零
B.物塊所受合外力越來越大
C.物塊所受合外力大小保持不變,但方向時(shí)刻改變
D.物塊所受摩擦力大小不變
圖6.9-11
a
b
O
4、如圖6.9-11所示,細(xì)桿的一端與小球相連,可
3、繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運(yùn)動(dòng),圖中a、b分別表示小球在軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),則細(xì)桿對小球的作用力可能是( )
A.a(chǎn)處為拉力,b處為拉力
B.a(chǎn)處為拉力,b處為推力
C.a(chǎn)處為推力,b處為拉力
D.a(chǎn)處為推力,b處為推力
5、設(shè)地球半徑為R=6400km,自轉(zhuǎn)周期T=24h,試計(jì)算赤道上一個(gè)質(zhì)量為m=10kg的物體繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度和所需的向心力。
m
r
O
圖6.9-12
6、如圖6.9-12所示,在電動(dòng)機(jī)上距水平軸O為r處固定一個(gè)質(zhì)量為m的鐵塊,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后達(dá)到穩(wěn)定時(shí),鐵塊將以角速度ω做半徑為r的勻速圓
4、周運(yùn)動(dòng),則在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,電動(dòng)機(jī)對地面的最大壓力和最小壓力之差為多少?
圖6.9-13
A
B
O
vAO
7、如圖6.9-13所示,兩根輕桿的長度均為L=0.3m,由小球B連結(jié)在一起,A球固定在一輕桿的另一端。A、B兩球質(zhì)量均為m=2kg,當(dāng)輕桿系統(tǒng)繞水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),A球的速度大小為vA=3m/s,問兩輕桿所受彈力各為多大?取g=10m/s2。
【素質(zhì)提高】
8、如圖6.9-14所示,一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上,其軸線沿豎直方向,母線與軸線之間的夾角為θ=30°,一條長為L的繩(質(zhì)量不計(jì)),一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)
5、O處,另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小物體(物體可看作質(zhì)點(diǎn)),物體以速率v繞圓錐體的軸線做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
圖6.9-14
L
m
O
θ
⑴當(dāng)v=時(shí),求繩對物體的拉力;
⑵當(dāng)v=時(shí),求繩對物體的拉力。
圖6.9-15
L
m
θ
mg
O
FT
FN
9、如圖6.9-15所示,長為L的細(xì)線將質(zhì)量為m的小球懸于O點(diǎn),使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),角速度為ω,求小球?qū)λ矫娴膲毫?,并討論角速度變化后小球的運(yùn)動(dòng)情況。
九、圓周運(yùn)動(dòng)習(xí)題課
1、D 2、ABC 3、C 4、AB 5、a=0.034 m/
6、s2;F=0.34N。
6、2mrω2 7、輕桿AB受彈力10N,輕桿BO受彈力5N。
8、⑴當(dāng)v=時(shí),求繩對物體的拉力F1=(+)mg=1.03mg;
⑵當(dāng)v=時(shí),求繩對物體的拉力F2=2mg。(注意:物塊繞圓錐體軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),隨線速度v逐漸增大,可能出現(xiàn)臨界狀態(tài),即錐體對物塊的支持力恰好為零的狀態(tài),繼續(xù)增大線速度,物體將離開錐面,但仍繞軸做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng),注意確定圓平面及圓心、半徑。)
9、FN=mg-mω2Lcosθ。討論:⑴當(dāng)ω<,F(xiàn)N>0,小球?qū)λ矫嬗袎毫?,大小為FN=mg-mω2Lcosθ。⑵當(dāng)ω=,F(xiàn)N=0,小球?qū)λ矫媲『脽o壓力,但還沒有飛離水平面。⑶當(dāng)ω>,F(xiàn)N<0,實(shí)際上小球已飛離水平面,在水平面上方做圓錐擺運(yùn)動(dòng),其時(shí)懸線與豎直方向的夾角α大于θ,具體數(shù)值與ω有關(guān)。