高中物理圆周运动练习题
1. 如图3-1所示,两根轻绳同系一个质量m=0.1kg 的小球,两绳的另一端分别固定在轴上的A 、B 两处,上面绳AC 长L=2m ,当两绳都拉直时,与轴的夹角分别为30°和45°,求当小球随轴一起在水平面内做匀速圆周运动角速度为
ω=4rad/s 时,上下两轻绳拉力各为多少?
2.
如图3-2所示为一皮带传动装置,右轮的半径为
r ,a 是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮半径为4r ,小轮半径为2r ,b 点在小轮上,到小轮中心距离为r ,c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则 ( )
A .a 点与b 点线速度大小相等
B .a 点与c 点角速度大小相等
C .a 点与d 点向心加速度大小相等
D .a 、b 、c 、d 四点,加速度最小的是b 点
3. 如图3-4所示,半径为R 的半球形碗内,有一个具有一定质量的物体A ,A 与碗壁间的动摩擦因数为μ,当碗绕竖直轴OO/匀速转动时,物体A 刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,求碗转动的角速度.
图3-
图3-
图3-4
4. 如图3-6所示,半径为R 的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h 处沿OB 方向水平抛出一个小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B ,则小球的初速度v =____,圆盘转动的角速度ω=_____。
5. 如图3-7所示,小球Q 在竖直平面内做匀速圆周运动,当Q 球转到图示位置时,有另一小球P 在距圆周最高点为h 处开始自由下落.要使两球在圆周最高点相碰,则Q 球的角速度ω应满足什么条件?
6. 绳系着装有水的水桶,在竖直面内做圆周运动,水的质量m =0.5 kg ,绳长L =60 cm ,求:
①最高点水不流出的最小速率。
②水在最高点速率v =3 m/s 时,水对桶底的压力。
7.
汽车质量m 为1.5×104 kg ,以不变的速率先后驶过凹形路面和凸形路面,路面圆弧半径均为15 m ,如图3-17所示.如果路面承受的最大压力不得超过2×105 N ,汽车允许的最大速率是多少?汽车以此速
率驶过路面的最小压力是多少?
图
3-6
图
3-7
图3-17
8. 使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点?
9. 使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点?
根据机械能守恒,小球在圆形轨道最低点
方程组得,当
以小球为研究对象。
小球在轨道最高点时,受重力和轨道给的弹力。
小球在圆形轨道最高点时满足方程根据机械能守恒,小球在圆形轨道最低点
度满足方程解方程组得
轨道的最高点。