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时间:2018-07-24
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1、水平面内的圆周运动一、向心力来源分析例1:请分析以下圆周运动的向心力来源(作受力图说明)。光滑的水平面练习1:有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ,不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系。2.如图所示,在匀速转动的圆桶内壁上紧靠者一个物体与圆桶一起运动,物体所受的向心力是()A.重力B.弹力C.静摩擦力D.滑动摩擦力二、临界问题例2:如图所示,洗衣机内半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO′
2、转动,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为,现要使a不下落,则圆筒转动的角速度至少为()A.B.C.D.例3:如图所示,细绳一端系着质量M=0.6kg的物体,静止在水平桌面上,另一端通过光滑的小孔吊着质量m=0.3kg的物体m,已知M与圆孔距离为0.2m,M与水平面间的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围m会处于静止状态?(g=10m/s2)Mrom三、两个或多个物体的圆周运动例4:如图所示,A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上,三物与转盘的最大静摩擦因数均为μ,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴距离为R,C离轴2R
3、,若三物相对盘静止,则()A.每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用B.C的向心加速度最大C.B的摩擦力最小D.当圆台转速增大时,C比B先滑动,A和B同时滑动例5:在光滑杆上穿着两个小球m1、m2,且m1=2m2,用细线把两球连起来,当盘架匀速转动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,如右图所示,此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为()A.1∶1B.1∶C.2∶1D.1∶2四、课后作业1.在水平面上转弯的汽车,提供向心力的是()A.重力与支持力的合力B.静摩擦力C.滑动摩擦力D.重力、支持力、牵引力的合力2.有长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质
4、量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么()A.两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断B.两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断C.两个球以相同的周期运动时,短绳易断D.不论如何,短绳易断3.在一段半径为R的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ倍,则汽车拐弯时的安全速度是()A.B.C.D.4.如图所示,A、B、C三个小物体放在水平转台上,mA=2mB=2mC,离转轴距离分别为2RA=2RB=RC,当转台转动时,下列说法正确的是()A.如果它们都不滑动,则C的向心加速度最大B.如果它们都不滑动,则B所受的静摩擦力最小C.当转台转速增大时
5、,B比A先滑动D.当转台转速增大时,C比B先滑动5.如图所示,甲、乙两名滑冰运动员,M甲=80kg,M乙=40kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,两人相距0.9m,弹簧秤的示数为600N,下列判断中正确的是()A.两人的线速度相同,约为0.4m/sB.两人的角速度相同,约为5rad/sC.两人的运动半径相同,都是0.45m D.两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为0.6m6.汽车在倾斜的轨道上转弯如图所示,弯道的倾角为θ,半径为r,则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是(设转弯半径水平)()A.B.C.D.7.一辆质量为1t的赛车正以14m/s的速度进入一个圆形跑道,
6、已知跑道半径为50m,最大静摩擦力约等于滑动摩擦力,则:(1)此赛车转弯所需的向心力是多大?(2)当天气晴朗时,赛车和路面之间的摩擦系数是0.60,问比赛过程中赛车是否能顺利通过弯道?(3)在雨天时,赛车和路面之间的摩擦系数是0.25,问比赛过程中赛车是否能顺利通过弯道?8.水平圆盘绕竖直轴以角速度ω匀速转动。一个质量为50kg的人坐在离轴m处随盘一起转动。设人与盘的最大静摩擦力均为体重的0.3倍,g取10m/s2,求:(1)ω为多大时,人开始相对盘滑动。(2)此时离中心r′=0.4m处的质量为100kg的另一个人是否已相对滑动?请简述理由。9.如图所示,水平转盘的中心有
7、一竖直的小圆筒,质量为m的物体A放在转盘上,A到竖直圆筒中心的距离为r。物体A通过轻绳跨过无摩擦的滑轮与物体B相连,B与A的质量相同,物体A与转盘间的最大静摩擦力与正压力之比为(<1),则转盘转动的角速度在什么范围内,物体A才能随盘转动?
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