高中物理圆周运动
匀速圆周运动中的向心加速度是描述
[D ] A. 线速度大小变化的物理量 B. 线速度大小变化快慢的物理量 C. 线速度方向变化的物理量 D. 线速度方向变化快慢的物理量
关于匀速圆周运动,下列叙述正确的是
[D ] A.是匀变速运动 B.是在恒力作用下的运动 C.是速度恒定的运动 D.是所受合外力及速度不断变化的运 动
B、作匀速圆周运动的物体,在所受合外力突然消
失时,将沿圆周切线方向离开圆心
C、作匀速圆周运动的物体,它自己会产生一
个向心力,维持其作圆周运动
D、作离心运动的物体,是因为受到离心力作用 的缘故
某人为了测定一个凹形桥的半径,在乘汽车通过凹形桥
最低点时,他注意到车上的速度计示数为72 km/h,悬
挂1 kg钩码的弹簧测力计的示数为11.8 N,则桥的半径
况为 [ B ]
A.合外力为零
B.只受到重力
C.受到重力和桶底压力
D.受到重力和向心力
绳系着装水的桶,在竖直平面内做圆周运动, 水的质量m=0.5kg,绳长=40cm.求 (1)桶在最高点水不流出的最小速率? (2)水在最高点速率=3m/s时水对桶底的 压力?(g取10m/s2)
2m/s, 6.25N
A. μmg
B. μ(mg+mv2/r)
C. μ(mg-mv2/r) D. mv2/r
N
G
v2 mg N m
r
如图所示,当汽车通过拱桥顶点的速 度为10m/s时,车对桥顶的压力为车 重的3/4,如果要使汽车在粗糙的桥面 行驶至桥顶时,不受摩擦力作用,则 汽车通过桥顶的速度应为( B )
A.15m/s B.20m/s
A.小球过最高点时,绳子的张力可以为零 B.小球过最高点时的最小速度为零 C.小球刚好过最高点是的速度是 gR D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所 受的重力方向相反
T mg
O
长度为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质 量为m=3.0kg的小球,如图所示,小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最 高点时小球的速率是2.0m/s,g取10m/ s2,则此时细杆OA受到B ( )
为多大?(g取9.8 m/s2) 解析:v=72 km/h=20 m/s。 对钩码由向心力公式得 F-mg=mvR2, 所以 R=Fm-vm2 g=111.×8-2092.8 m=200 m。 答案:200 m
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长为 L 的轻绳,其一端固定于 O 点,另一端连有质量为 m 的小球,它绕 O 点在竖直平面内做圆周运动。求:
T
F向
G
mg tan
v2 m
r
用绳系住一个小球, 使其作圆锥摆运 动, 则此小球受到的力有
[ B] A.重力和向心力 B.线的拉力和重力 C.线的拉力和向心力 D.重力, 向心力和线的拉力
N G
N mg m v2 r
下图所示, 一质量为m的物体沿着半径 为r的圆形轨道自P点下滑, 已知物体与 轨道间的动摩擦因数为μ, 若物体滑至轨 道最底点Q时的速率为v, 那么这时物体 所受的摩擦力大小为( B )
实际上小球还不到最 高点时就脱离了轨道
mg
O 轨道
有支撑的物体
(例:小球与杆相连,球在光滑封闭管中运动)
1、临界条件:由于支撑作用,小球恰能到达最高点的临界速度V临界=0,
此时弹力等于重力 FN mg
2、小球过最高点时,轻杆对小球的弹力情况:
A、当 v Rg 时,杆对小球的支持力 FN 0
B、当 V Rg 时,杆对小球有指向圆心的拉力, 其大小随速度的增大而增大。
轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是
(D ) A. a处
B. b处
C. c处
D. d处
a b
c d
水流星
T
mg
T mg m v2 L
刚好过最高点时:mg m v2 L
一根细绳, 一端固定, 另一端系一盛有水 的小桶, 在竖直平面做圆周运动.在最高 点时, 水刚好不会流出, 这时水的受力情
(1)小球刚好到达最高点时的速度; (2)小球到达最高点速度为 2 gL时绳受到的拉力。 [思路点拨] 本题可按如下思路分析:
确定研 分析受 由牛顿第二定 究对象 力情况 律列方程求解
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[解析] (1)小球刚好到达最高点的临界条件是绳的拉力 为 0,只有重力提供向心力,在最高点由牛顿第二定律得 mg =mvL20,解得 v0= gL。
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解析:随着脱水筒的转速增加,水滴所需的向心力越来越 大,当转速达到一定值,水滴所需的向心力 F=mvr2大于水 滴与衣服间的附着力时,水滴就会做离心运动,沿切线方 向被甩出。 答案:D
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B.向心加速度的大小与轨道半径成反比 C.向心加速度的方向始终与速度方向垂直 D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
做匀速圆周运动的物体所受的向心力( c ).
A.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变, 故向心力是一个恒力
B.因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直, 所以它能改变线速度的大小
C.物体所受的合外力
C. 25m/s D.30m/s
质量为m的小车, 以相同的速度分别通过 凸桥的最高点和凹桥的最低点时,对桥面 的压力分别为N1和N2, 则 [ C ] A.N1>mg,N2>mg B.N1<mg,N2<mg C.N1<mg,N2>mg D.N1>mg,N2<mg
一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于
C、0 v Rg 时,对小球的支持力方向竖直向上,大小随速
度的增大而减小,取值范围是:mg FN 0
N
N
mg
O 杆
mg O 管道
如图所示,一质量为m的小球用长 为L的细绳悬于O点,使之在竖直平 面内做圆周运动,小球通过最低点 时速率为v,则小球在最低点时细 绳的张力大小为多少?
O
用细绳栓着质量为m的物体,在竖直平面 内做圆周运动,则下列说法正确的是: C
D.向心力和向心加速度的方向都是不变的
下列说法中正确的是
(C )
Байду номын сангаас
A、做匀速圆周运动的物体没有加速度
B、做匀速圆周运动的物体所受合外力为零
C、做匀速圆周运动的物体加速度的大小是
不变的
D、做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
物体做匀速圆周运动时,下列哪些量改
变 ( B)
A、速率
B、速度
C、角速度
D、周期
作用是改变速度的方向
变速圆周运动中
(2)合力大小方向都变 方向不指向圆心与速度不垂直
切向分力: 改变速度大小 法向分力:(提供向心力)改变速度方向
合力与速度方向成锐角 是加速圆周运动 合力与速度方向成钝角是减速圆周运动
下列关于向心加速度的说法正确的是( c ). A.向心加速度越大,物体运动的速率变化越 快
图5-4-5
生活中圆周运动实例分析
N
.O .0
f
G
f m v2 r
在水平转盘上放一块木块, 木块与转盘 一起转动而不滑动, 则木块所受的力为
[A] A. 重力、弹力、指向圆心的摩擦力
B. 重力、弹力、背向圆心的摩擦力
C. 重力、弹力、与木块运动方向相反的 摩擦力与向心力
D. 重力、弹力
在匀速转动的水平圆盘上有一个相对转 盘静止的物体,则物体相对于转盘的运 动趋势是[ D ] A.没有相对运动趋势 B.沿切线方向 C.沿半径指向圆心 D.沿半径背离圆心
(2)小球在最高点受重力和绳的拉力作用,其合力提供向心 力,由牛顿第二定律得 F+mg=mvL2,解得 F=3mg,由牛顿 第三定律得绳受到的拉力 F′=F=3mg。
[答案] (1) gL (2)3mg
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下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是 ( D ) A.水滴受离心力作用,而沿背离圆心的方向甩出 B.水滴受到向心力,由于惯性沿切线方向甩出 C.水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线 方向甩出 D.水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力,于是沿 切线方向甩出
2011.10
匀速圆周运动 定义,受力条件,相应公式
(1)匀速圆周运动:质点在任意相等时间内通过的 弧长相等。匀速指的是速率。
匀速圆周运动是变速运动,有加速度。
(2)向心力:
变速圆周运动 定义,受力条件,特点
在圆周运动中速度与合力方向关系如何? 对于匀速圆周运动:
(1) 合力大小不变 方向 始终指向圆心 与速度垂直
两个有用的结论:
①不打滑下,皮带上及与带相切的各点V大小相等。
A
B
A
B
C
②同一转轴上的物体上的各点ω相同
o
如图5-4-5所示的皮带传动装置中,右边两轮连 在一起同轴转动.图中三轮半径的关系为:r1 =2r2,r3=1.5r1,A、B、C三点为三个轮边 缘上的点,皮带不打滑,则A、B、C三点的线 速度大小之比为________;角速度之比为 ________;周期之比为________.
Am
L o
(1)16N,竖直向上;(2)44N,竖直向 下
对宇航员,重力提供向心力: mg= mv2/r
由此可以得出 v gr
此时人对座椅的压 力为零
宇航员处于完 全失重状态
离心运动和向心运动
下列说法正确的是 ( B )
A、作匀速圆周运动的物体,在所受合外力突然消 失时,将沿圆周半径方向离开圆心
A. 5m/s B. 10m/s
C. 15m/s D. 20m/s
没有支撑的物体 : (例:细绳拴小球,圆滑轨道上滑动的小球)
1、临界条件: 绳子或轨道对小球没有力的作用:(即:T=0)
v2 有 mg m
R
所以:V临界
Rg
mg O