2015届一线教师精编高考物理《命题大猜想》圆周运动的动力学问题

《2015届一线教师精编高考物理《命题大猜想》圆周运动的动力学问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、圆周运动的动力学问题1．右图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。P是轮盘的一个齿，Q是飞轮上的一个齿。下列说法中正确的是（）Ａ．P、Q两点角速度大小相等Ｂ．P、Q两点线速度大小相等Ｃ．P、Q两点向心加速度大小相等Ｄ．P、Q两点周期相等答案：Ｂ2．如图，将完全相同的两小球A、B用长为L=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右运动的小车顶部，两小球与小车前后竖直壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线中张力之比TB∶TA为（g=10m/s2）（　　）Ａ.1∶1Ｂ.1∶2Ｃ.1∶3Ｄ.1∶4答案：Ｃ　解析：Ａ球由于惯性有向右的

2、速度，将开始在竖直平面上做圆周运动，在最低点，根据牛顿第二定律TA－mg＝m，解得TA=3mg；Ｂ由于受到前壁的阻挡而保持静止状态，故TB=mg．3．如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，则杆的上端受到球对其弹力的大小为（　　）Ａ．　　　　　　Ｂ.mＣ.m　　　Ｄ.条件不足，不能确定答案：Ｂ　解析：受力如图，，Ｎ＝m4．如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图．演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动，图中a、b两个虚线圆表示同

3、一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹．不考虑车轮受到的侧向摩擦，下列说法中正确的是（　　）Ａ．在a、b轨道上运动时摩托车对侧壁的压力相等Ｂ．在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大Ｃ．在a轨道上运动时角速度较大Ｄ．在b轨道上运动时角速度较大答案：ＡＤ　解析：先作受力分析，再正交分解，由于重力控制支持力沿竖直方向的分力，再有夹角不变，故在两个位置支持Ｎ相等，支持力沿水平方向的分力为向心力，也相等，有Ｎx＝mωA2RA=mωB2RB，知在b轨道上运动时角速度较大．５．如图为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变

4、化的图象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知（　　）　　Ａ．A质点运动的线速度大小不变　　Ｂ．A质点运动的角速度大小不变　　Ｃ．B质点运动的角速度大小不变Ｄ．B质点运动的线速度大小不变答案：ＡＣ６．如图，光滑水平面上，小球m在拉力作用下做匀速圆周运动，当小球运动至Ｐ点时拉力Ｆ发生变化，以下说法正确的是（　　）Ａ．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动Ｂ．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动Ｃ．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动Ｄ．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做向心运动答案：ＡＤ　解析：Pa为直线，则不能再有与它有夹角的力

5、存在；拉力变大，大于向心力，则做向心曲线运动．7．惠更斯发现了单摆的周期公式，即单摆（体积极小、质量较大的摆球在竖直平面上以很小的角度往复摆动，叫单摆）的周期Ｔ与摆长及当地的重力加速度g有关．有一位同学想探究这个公式，却做成如右图所示的圆锥摆而得不到惠更斯周期公式，但却发现了新的周期公式．若已知圆锥摆的平面与悬点的距离为h，摆球的质量为m，试根据所学知识导出圆锥摆的周期公式，并说明周期取决于什么因素？解答：对小球进行受力分析，如右图所示，根据牛顿第二定律，有：①由圆周运动公式，有：②由图的几何关系可知：③①②③联立得：由此可知，圆锥摆的周期与

6、圆锥的高度h及当地重力加速度g有关，与球的质量m及摆长无关．8．如图所示，两绳系一个质量为m=0.1kg的小球，两绳的另一端分别固定于轴上的A、B两处，上面绳长l=2m，两绳都拉直时与轴夹角分别为30°和45°，问球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？（g取10m/s2）T2T1G解答：选Ｃ小球为研究对象，对Ｃ受力分析如图所示．当BC恰好拉直，但BC线中Ｔ2＝0时，设此时的角速度为1．则有：---------------①----------------------②由①、②解得:rad/s当AC恰好拉直，但AC线中Ｔ1＝0时，设此时的角速度

7、为2．则有：-----------③-------------------④由③④解得＝3.16rad/s.即球的角速度在2.40rad/s＜＜3.16rad/s范围内，两绳始终张紧．著名物理学家克里斯蒂安・惠更斯(ChristiaanHuygens，1629年04月14日―1695年07月08日)荷兰物理学家、天文学家、数学家、他是介于伽利略与牛顿之间一位重要的物理学先驱，是历史上最著名的物理学家之一，他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献，在数学和天文学方面也有卓越的成就，是近代自然科学的一位重要开拓者。他建立向心力定律，提出动量守恒原

8、理，改进了计时器。　　　　惠更斯曾首先集中精力研究数学问题，惠更斯在数学上有出众的天才，早在22岁时就发表过关于计算圆周长、椭圆弧及双曲线的著作。他对各种平面曲线，