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时间:2023-11-29
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优秀学习资料欢迎下载高三圆周运动练习1.一质量为M的人手握长为l轻绳〔不行伸长〕一端,绳的另一端栓一质量为m的小球,今使小球在竖直平面内做圆周运动,如小球刚好能经过圆周的最高点,就在小球运动过程中,下面说法正确选项:〔〕A.人对地面的最小压力等于MgB.人对地面的最小压力大于MgC.人对地面的最大压力等于〔M+m〕gD.人对地面的最大压力大于〔M+m〕g2如图,一长为2L的轻杆中心有一光滑的小孔O,两端各固定质量分别为m和2m的两小球,光滑的铁钉穿过小孔垂直钉在竖直的墙壁上,将轻杆由水平位置静止释放,转到竖直位置,在转动的过程中,忽视空气的阻力;以下说法正确选项()A.在竖直位置两球的速度大小均为2gLB.杆竖直位置时对m球的作用力向上,大小为C.杆竖直位置时铁钉对杆的作用力向上,大小为2mg311mg3D.由于忽视一切摩擦阻力,依据机械能守恒,杆肯定能绕铁钉做完整的圆周运动3、如下列图的是杂技演员表演的“水流星”.一根瘦长绳的一端,系着一个盛了水的容器.以绳的另一端为圆心,使容器在竖直平面内做半径为R的圆周运动.N为圆周的最高点,M为圆周的最低点.如“水流星”通过最低点时的速度v5gR.就以下判定正确选项()A.“水流星”到最高点时的速度为零NNB.“水流星”通过最高点时,有水淡定器中流出C.“水流星”通过最高点时,水对容器底没有压力ORD.“水流星”通过最高点时,绳对容器有向下的拉力vM4、“时空之旅”飞车表演时,演员驾着摩托车,在球形金属网内壁上下回旋,令人赞叹不已,摩托车沿图示竖直轨道做圆周运动的过程中〔〕A.机械能肯定守恒B.其输出功率始终保持恒定C.经过最低点时的向心力仅由支持力供应D.通过最高点时的最小速度与球形金属网直径有关5、如图,半径为R的光滑半圆面固定在竖直面内,其直径AB处于竖直方向上;一质量为m的小球以初速度v0从最低点A水平射入轨道并运动到最高点B处,就 优秀学习资料欢迎下载A.小球的初速度v0至少为B.小球的初速度v0至少为2gR.5gR.C.小球经过A点时对轨道的压力至少为2mg.D.小球经过A点时对轨道的压力至少为5mg..6、为了讨论过山车的原理,物理小组提出了以下设想:取一个与水平方向夹角为37°、长L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的;其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图示;一个小物块以初速度v0=4.0m/s,从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下;已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.50(g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80)求:(1)小物块的抛出点和A点的高度差;(2)要使小物块不离开轨道,并从水平轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应当满意什么条件;(3)为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,就竖直圆轨道的半径应当满意什么条件;7、如下列图为“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道不行移动;弹射装置将一个小球(可视为质点)从A点以v0水平弹射向B点并进入轨道,经过轨道后从最高点D水平抛出,已知小球与地面AB段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其他机械能缺失,AB段长L=1.25m,问: 优秀学习资料欢迎下载(1)如圆的半径R=0.25m,v0至少多大才能使小球从D点抛出?(2)如v0=9.22m/s,圆的半径R取何值时,小球从D点抛出后的水平位移最大(抛出后小球不会再遇到轨道)?D〔3〕如圆的半径R=0.1m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为M=0.26kg,g取10m/s2,设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时,小球经过两半圆的对接处c点时,轨道对R地面的压力为零.Cv0AB8、如下列图,一个3圆弧形光滑细圆管轨道ABC,4放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力.(1)如小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,就小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?(2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大高度是多少? 优秀学习资料欢迎下载9、如下列图,质量分别为2m和3m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B,直角尺的定点O处有光滑的固定转动轴,AO、BO的长分别为2L和L,开头时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方,让该系统由静止开头自由转动,求(1)当A达到最低点时,A小球的速度大小v;(2)B球能上升的最大高度h;(不计直角尺的质量)高三圆周运动练习答案1-5DCCDB6答案30:解:(1)小物块做平抛运动,经时间t到达A处时,令下落的高度为h,水平分速度为vx,竖直分速度为vy=gt=v0tan37°h=gt/22由以上两式得h=0.45m〔2〕物体落在斜面上后,受到斜面的摩擦力fNmgcos37设物块进入圆轨道最高点时有最小速度v1,此时物块受到的重力恰好供应向心力,令此时半径 优秀学习资料欢迎下载为R02vmgm1R0物块从抛出到圆轨道最高点的过程中mg〔hLsin372R〕mgcos37L1212mvmv01022联立上式,解得:R0=0.66m所以要使物块从水平轨道DE滑出,圆弧轨道的半径R0.66m(3)为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,就物块上升的高度应当小于或等于轨道半径mg〔hLsin37〕mgcos37LmgR102mv02解得:R1.6m5所以要使物块能够滑回倾斜轨道AB,就R1.65m7.解:(1)小球恰好能从A点运动到D点,依据动能定理,2-μmgL-mg4R=0-1mv02(2分)代入数据得,v0=5m/s(2分)(2)设D点时的速度为v,mv-μmgL-mg4R=122-12mv2①(2分)0小球从D点抛出后做平抛运动,设水平位移为S,有gt4R=122②,S=vt③(2分)联立①②③,得S8RR2(2分)所以,当R=0.5m时,水平位移最大;(2分)〔3〕设小球到达c点处速度为vc,由动能定理,得-μmgL-mg2R=12-12④mvc22mv0当小球通过c点时,由牛顿其次定律得2NF′+mg=mvc⑤R要使轨道对地面的压力为零,就有FN′=Mg⑥联立④⑤⑥并代入数值,解得v0=6m/s.8答案:(1)小球离开C点做平抛运动,落到M点时水平位移为R,竖直下落高度为R,依据运动学公式可得: 优秀学习资料欢迎下载R1gt22运动时间t2Rg从C点射出的速度为1vRgRt2设小球以v1经过C点受到管子对它的作用力为N,由向心力公式可得v2mgNNmgm1Rv2m1mg,R2由牛顿第三定律知,小球对管子作用力大小为1mg,方向竖直向下.2(2)依据机械能守恒定律,小球下降的高度越高,在C点小球获得的速度越大.要使小球落到垫子上,小球水平方向的运动位移应为R~4R,由于小球每次平抛运动的时间相同,速度越大,水平方向运动的距离越大,故应使小球运动的最大位移为4R,打到N点.设能够落到N点的水平速度为v2,依据平抛运动求得:2v4Rt8gR设小球下降的最大高度为H,依据机械能守恒定律可知,mg〔HR〕1mv222v2H2R5R2g9.答案:直角尺和两个小球组成的系统机械能守恒(1)由2mg2L3mgL12mv2213m〔2v〕2解得v28gL11(2)设B球上升到最高时OA与竖直方向的夹角为θ,就有2mg2Lcos3mgL〔1sin〕解得sin7/25就B球上升最大高度h=L(1+sinθ)=32L/25 优秀学习资料欢迎下载
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