人教版高中物理圆周运动模型(2)单元测试.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6.如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①放在A盘的边缘，钢球②放在B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2∶1.a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮．a轮、b轮半径之比为1∶2，当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力之比为()练6图A．2∶1B．4∶1C．1∶4D．8∶1【答案】Ｄ【解析】a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动，说明a、b两轮的线速度相等，即va＝vb，又ra∶rb＝1∶2，由v＝rω得：ω∶ω＝2∶1，又由a轮与A盘同轴，b轮与B盘同轴，则ω＝ω，ω＝ω

2、，根据向心力公abaAbB2式F＝mrω2得F1＝mrAωA2＝8.所以D项正确．F2mrBωB17.如图所示，细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体，静止于水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量为m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M与水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴转动，问角速度在什么范围m会处于静止状态？（g10m/s2）练7图【答案】2.9rad/s6.5rad/s当为所求范围的最大值时，M有远离圆心运动的趋势，水平面对M的静摩擦力方向指向圆心，且大小也为2N，此时有：TfmMr22代入数据解得:26.5rad/s1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯故所求的范围为:学]2.9rad/s6.5rad/s.8..如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿直径方向上放置以细线相连的A、B两个小物块。A的质量为mA2kg，离轴心r120cm，B的质量为mB1kg，离轴心r210cm，A、B与盘面间相互作用的摩擦力最大值为其重力的0.5倍，试求练8图（1）当圆盘转动的角速度0为多少时，细线上开始出现张力？（2）欲使A、B与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度为多大？（g10m/s2）【答案】（１）５rad/s（２）7.07rad/s【解析】（1）较小时，A、B均由静摩擦力充当向心力，增大，Fm

4、2r可知，它们受到的静摩擦力也增大，而r1r2，所以A受到的静摩擦力先达到最大值。再增大，AB间绳子开始受到拉力。由Ffmm102r2，得：Ffm0.5m1g05rad/smrmr1111B就在圆盘上滑动起来。设此时角速度为1，绳中张力为FT，对A、B受力分析：学]对A有Ffm1FTm112r1对B有FTFfm2m2r221联立解得：2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯Ffm1Ffm27.07rads/152rads/m1r1m2r29.一光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，其顶角为60，如图所示，一条长为L的轻绳，一端

5、固定在锥顶O点，另一端拴一质量为m的小球，小球以速率v绕圆锥的轴线做水平面内的匀速圆周运动，求：练9图（1）当（2）当v1gL时，绳上的拉力多大？6v3gL时，绳上的拉力多大？2【答案】（１）1.033mg（２）2mg【解析】当小球刚好对圆锥没有压力时v02mgtan30mLsin30求得小球的线速度3v0gL61（1）当vgLv0，小球不做圆锥摆运动，小球受三个力，如图所示，用正交分解法解题，在竖直方6向FTcos30FNsin30mg3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯在水平方向v2FTsin30FNcos30mLsin30解

6、得FT1033.mg（2）当vgLv，小球做圆锥摆运动，且30，设此时绳与竖直方向的夹角为，则有20mgtanmv2Lsin解得60因此FTmg2mgcos6010.如图所示，两根长度不同的细线分别系有两个小球，细线的上端都系于O点。设法让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动。已知细线长之比为L1∶L2=3∶1，L1跟竖直方向成60o角。下列说法中正确的有（）L1L2m1m2练10图A．两小球做匀速圆周运动的周期相等B．小球m1的周期大C．L2跟竖直方向成30o角D．L2跟竖直方向成45o角【答案】ＡＣ11..质量为100t的火车在轨道上行驶，火车内外轨连线与水平面的夹角为θ=37如°,图所

7、示，弯道半径R=304⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯m.问：（g取10m/s2）练11图（1）当火车的速度为v1=10m/s时，轨道受到的侧压力为多大？方向如何？（2）当火车的速度为v2=20m/s时，轨道受到的侧压力为多大？方向如何？FNcosmg得v0gRtan15m/s(1)v1