欢迎来到三一文库! | 帮助中心 三一文库31doc.com 一个上传文档投稿赚钱的网站
三一文库
全部分类
  • 研究报告>
  • 工作总结>
  • 合同范本>
  • 心得体会>
  • 工作报告>
  • 党团相关>
  • 幼儿/小学教育>
  • 高等教育>
  • 经济/贸易/财会>
  • 建筑/环境>
  • 金融/证券>
  • 医学/心理学>
  • ImageVerifierCode 换一换
    首页 三一文库 > 资源分类 > PDF文档下载
     

    2017_2018学年高考物理精做11圆周运动的相关计算大题精做27111.pdf

    • 资源ID:5038546       资源大小:1.05MB        全文页数:22页
    • 资源格式: PDF        下载积分:6
    快捷下载 游客一键下载
    会员登录下载
    微信登录下载
    三方登录下载: 微信开放平台登录 QQ登录   微博登录  
    二维码
    微信扫一扫登录
    下载资源需要6
    邮箱/手机:
    温馨提示:
    用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)
    支付方式: 支付宝    微信支付   
    验证码:   换一换

    加入VIP免费专享
     
    账号:
    密码:
    验证码:   换一换
      忘记密码?
        
    友情提示
    2、PDF文件下载后,可能会被浏览器默认打开,此种情况可以点击浏览器菜单,保存网页到桌面,就可以正常下载了。
    3、本站不支持迅雷下载,请使用电脑自带的IE浏览器,或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
    4、本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰。
    5、试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。

    2017_2018学年高考物理精做11圆周运动的相关计算大题精做27111.pdf

    精做 11 圆周运动的相关计算 1(2016·新课标全国卷)如图,在竖直平面内有由 1 4 圆弧AB和 1 2 圆弧BC组成的光滑固定 轨道,两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为 2 R 。一小球在A点正上方 与A相距 4 R 处由静止开始自由下落,经A点沿圆弧轨道运动。 (1)求小球在B、A两点的动能之比; (2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。 【答案】(1) k k 5 B A E E (2)小球恰好可以沿轨道运动到C点 【解析】(1)设小球的质量为m,小球在A点的动能为 kA E,由机械能守恒可得 k 4 A R Emg 设小球在B点的动能为 k B E,同理有 k 5 4 B R Emg 由联立可得 k k 5 B A E E (2)若小球能沿轨道运动到C点,小球在C点所受轨道的正压力N应满足0N 【方法技巧】分析清楚小球的运动过程,把握圆周运动最高点临界速度的求法:重力等于向 心力,同时要熟练运用机械能守恒定律。 2竖直平面内有一圆形绝缘细管,细管截面半径远小于半径R,在中心处固定一带电荷量为+Q 的点电荷。质量为m、带电荷量为 +q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动,当小球运动 到最高点时恰好对管无作用力,求当小球运动到最低点时对管壁的作用力。 【答案】N=6mg 【解析】在最高点是重力提供向心力,故: mgF=m 2 1 v R 最低点,重力和支持力的合力提供向心力,故: N mg F=m 2 2v R 从最高点到最低点过程只有重力做功,根据动能定理,有: mg·2R= 22 21 11 22 mvmv 其中:F= 2 kQq R 联立解得:N=6mg 根据牛顿第三定律,压力为6mg 【名师点睛】对于圆周运动的问题,往往与动能定理或机械能守恒定律综合起来进行考查, 基本题型,难度适中。 3如图,一个质量为M的人,站在台秤上,手拿一个质量为m,悬线长为R的小球,在竖直平 面内做圆周运动,且摆球恰能通过圆轨道最高点,求台秤示数的变化范围。 【答案】Mg0.75mgF(M+6m)g 小球通过最低点时,由牛顿第二定律得:Tmg=m 2 v R ,解得:T=6mg 台秤的最大示数:F最大=(M+6m)g 小球运动到最高点时,细线中拉力为零,台秤的示数为Mg,但是不是最小,当小球处于如图 所示状态时 设其速度为v1,由机械能守恒定律得: 1 2 mv1 2=1 2 mv0 2+mgR (1 cos ) 由牛顿第二定律得:T+mgcos =m 2 1 v R 解得,悬线拉力:T=3mg(1 cos ) 其分力:Ty=Tcos =3mgcos 3mgcos 2 当 cos = 1 2 ,即 =60°时 台秤的最小示数为:F最小=Mg 3 4 mg=Mg0.75mg 台秤示数的变化范围为Mg0.75mgF(M+6m)g 【名师点睛】对物体进行受力分析,运用牛顿第二定律列出力与力的关系,根据题目的条件 中找到临界状态。对于圆周运动的受力问题,我们要找出向心力的来源。 4如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m的小球先后两次 以不同的速度冲上轨道,第一次小球恰能通过轨道的最高点A,之后落于水平面上的P点, 第二次小球通过最高点后落于Q点,P、Q两点间距离为R。求: (1)第一次小球落点P到轨道底端B的距离; (2)第二次小球经过A点时对轨道的压力。 【答案】(1)2 PBxR( 2) 5 4 Fmg (2)根据题意可得RxQB 3 根据tvxQB 2 解得gRv 2 3 2 设第二次小球经过轨道A点时,轨道对小球的弹力为F R v mFmg 2 2 解得mgmg R v mF 4 5 2 2 根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力为mg 4 5 5如图所示,匀速转动的水平转台上,沿半径方向放置两个用细线相连的小物块A、B(可视为 质点) , 质量分别为3 A m kg 、1 B m kg ; 细线长L=2 m ,A、B与转台间的动摩擦因数=0.2 。 开始转动时A放在转轴处,细线刚好拉直但无张力,重力加速度g=10 m/s 2。最大静摩擦力等 于滑动摩擦力,求: (1)使细线刚好拉直但无张力,转台转动的最大角速度1为多少; (2)使A、B能随转台一起匀速圆周运动,转台转动的最大角速度2为多少 【答案】(1)1=1 rad/s (2)2=2 rad/s 6如图所示,在水平面上固定一个半径R=1.6 m 的 3/4 光滑圆弧轨道的工件,其圆心在O点, AOC连线水平,BOD连线竖直。在圆周轨道的最低点B有两个质量分别为m1=2 kg ,m2=1 kg 的可视为质点的小球1 和 2,两小球间夹有一个极短的轻弹簧,当弹簧储存了Ep=90 J 的弹性 势能时锁定弹簧。某时刻解除锁定,弹簧将两个小球弹开,重力加速度g=10 m/s 2,试求: (1)两小球脱离弹簧瞬间的速度的大小 (2)通过计算说明小球2 第一次沿轨道上滑过程中能否通过D点? 【答案】(1)v1=30 m/s v2=230 m/s (2)能通过 (2)小球 2 向右运动,设其能到达圆周轨道的最高点D,由机械能守恒,有: 2 22 2 22 2 1 2 2 1 D vmRgmvm 代入数据解得:vD=56 m/s 又小球能通过竖直面内光滑圆周最高点的条件为:mg=m R v 2 代入数据解得:v=4 m/s 由于vvD,故小球2 能通过D点。 【名师点睛】弹簧将两个小球弹开的过程动量守恒、机械能守恒,根据动量守恒定律、机械 能守恒定律列方程,可求出两球的速度。小球到达圆周轨道的最高点的过程,机械能守恒, 列出方程, 可求到达D点的速度。 小球能通过竖直面内光滑圆周最高点的最小向心力为重力, 根据牛顿第二定律求出最小速度。与求出的D点速度比较可知能否到达最高点。 7如图,用一根长为L=1 m的细线,一端系一质量为m=1 kg 的小球(可视为质点),另一端固 定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角 =37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀 速圆周运动的角速度为 时,细线的张力为T。求(g=10 m/s 2,sin 37°=3/5, cos 37°=4/5, 计算结果可用根式表示): (1)若要小球离开锥面,则小球的角速度0至少为多大? (2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度为多大? (3)细线的张力T与小球匀速转动的加速度 有关,当 的取值范围在0 到之间时, 请通过计算求解T与 2 的关系,并在坐标纸上作出T 2 的图象,标明关键点的坐标 值。 【答案】(1) 0 12.5rad/s(2)2 5 rad/s(3)见解析 (3)a当 1=0 时T1=mgcos =8 N,标出第一个特殊点坐标(0,8 N) b当 012.5 rad/s时,根据牛顿第二定律得:Tsin -Ncos =m 2l sin Tcos +Nsin =mg 得,T=mgcos +ml 2sin2 =8+ 9 25 2 当 2=12.5 rad/s时,T2=12.5 N 标出第二个特殊点坐标12.5 (rad/s) 2,12.5 N c当12.5 rad/s 20 rad/s时,小球离开锥面,设细线与竖直方向夹角为 T3sin =m 2l sin T3=ml 2 当 = =20 rad/s时,T3=20 N 标出第三个特殊点坐标20 (rad/s) 2,20 N 画出T 2 图象如图所示。 8如图所示,光滑杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为k、原长为 0 l的轻弹簧,质量为m的 小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接,OO为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终 为。 (1)感保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小a 及小球速度最大时弹簧的压缩量 1 l ; (2)当球随杆一起绕OO轴匀速转动时,弹簧伸长量为 2 l ,求匀速转动的角速度; (3)若30,移去弹簧,当杆绕OO轴以角速度 0 g L ,匀速转动时,小球恰好在杆 上某一位置随杆在水平面内匀速转动,球受轻微扰动后沿杆向上滑动,到最高点A时球 沿杆方向的速度大小为 0 v,求小球从开始滑动到离开杆过程中,杆对球所做的功W。 【 答 案 】 ( 1)sinag 1 sinmg l k ( 2) 2 2 02 sin co(s) mgk l m ll ( 3) 2 0 3 8 1 2 WmgLmv 【解析】( 1)小球释放的瞬间,小球的加速度大小为: sin sin mg a m g 当小球速度相等时,有: 1 sinmgk l,解得弹簧的压缩量为:1 sinmg l k (2)当弹簧伸长量为 2 l,受力如图所示: 在水平方向上有: 2 202 sincos=(c) os N Fk lmll 竖直方向上有: 2 cossin0 N Fk lmg,解得: 2 2 02 sin co(s) mgk l m ll 。 ( 3 ) 当 杆 绕OO轴 以 角 速 度 0 匀 速 转 动 时 , 设 小 球 距 离B点 0 L, 此 时 有 : 2 00 tancosmgmL 解得: 0 2 3 L L,此时小球的动能为: 2 k000 1 (cos) 2 EmL= 小球在最高点A离开杆瞬间的动能为: 22 00 1 )cos( 2 kA Em vL 根据动能定理有: 0kk0 (sin) A Wmg LLEE,解得: 2 0 3 8 1 2 WmgLmv 【名师点睛】本题考查了动能定理、牛顿第二定律、胡克定律与圆周运动的综合,知道小球 做匀速转动时,靠径向的合力提供向心力,由静止释放时,加速度为零时速度最大。 9一转动装置如图所示,四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球以及一小环通过铰链连接,轻杆 长均为l,球和环的质量均为m,O端固定在竖直的轻质转轴上,套在转轴上的轻质弹簧连接 在O与小环之间,原长为L,装置静止时,弹簧长为 3 2 L,转动该装置并缓慢增大转速,小环 缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g,求: (1)弹簧的劲度系数k; (2)AB杆中弹力为零时,装置转动的角速度0。 【答案】(1) 4mg k L ( 2) 0 8 5 g L 【解析】(1)装置静止时,设OA、AB杆中的弹力分别为F1、T1,OA杆与转轴的夹角为1。 小环受到弹簧的弹力 1= 2 L Fk 弹 小环受力平衡:F弹 1=mg+2T1cos 1 小球受力平衡:F1cos 1+T1cos 1mg=0;F1sin 1T1sin 1=0 解得: 4mg k L 10如图所示,半径为R的光滑圆周轨道AB固定在竖直平面内,O为圆心,OA与水平方向的夹 角为 30°,OB在竖直方向。一个可视为质点的小球从O点正上方某处以某一水平初速度向 右抛出, 小球恰好能无碰撞地从A点进入圆轨道内侧,此后沿圆轨道运动到达B点。已知重 力加速度为g,求: (1)小球初速度的大小; (2)小球运动到B点时对圆轨道压力的大小。 【答案】( 1) 0 2 gR v(2)6Fmg 【解析】( 1)设小球的初速度为 0 v,飞行时间为t,则在水平方向有 0 cos30Rv t 在竖直方向有 21 2 ygt, y vgt 小球运动到A点时与轨道无碰撞,故 0 30tan y v v 联立解得 0 2 gR v, 3 4 yR (2)抛出点距轨道最低点的高度sin30hRRy 设小球运动到最低点B时速度为v,对圆轨道的压力为F 根据机械能守恒有 22 0 11 22 mghmvmv 根据牛顿运动定律有 2 v Fmgm R 联立解得6Fmg 【名师点睛】 对于多过程问题,需要将运动对象在每一个过程中的运动性质分析清楚,然后 根据相对应规律列式求解。 11如图所示,一根轻质细杆的两端分别固定着A、B两个小球,在杆上的O点装一光滑水平轴, 已知两球质量均为m,AO=l,BO=2l。现从水平位置以某一初速度释放,当转到竖直位置时, A球对杆的拉力为mg,则此时B球对细杆的作用力为多大? 【答案】T=5mg 【解析】由题意知,小球AB转动的角速度相等,对A球有: 受重力和杆的拉力作用做圆周运动故有: 2 n=Fmgmgml 可得球A转动的角速度: 2 2g l 再以B球为研究对角,有: Tmg=m2l 2=4mg 所以杆对球的拉力T=5mg 【名师点睛】注意A、B两球用轻杆相连,两球转动的角速度相等,这是正确解题的关键。 12如图所示,一根跨越一固定的水平光滑细杆的柔软、不可伸长的轻绳,绳子总长为3L,细 杆O点离地高为2L,两端各系一个质量不等的小球A和B,已知球B的质量为m0。球A置于 地面上,球B被拉到与细杆同样的高度的水平位置,在绳恰被拉直时从静止释放小球B。假 设小球A始终未离开地面,空气阻力不计,重力加速度大小为g。 (1)小球B下落到最低点过程中重力的瞬时功率大小如何变化; (2)当B球下落到绳子与竖直方向成60°角时重力的瞬时功率多大; (3)若小球B达到竖直位置时,A球与地面压力恰好为零,则小球A的质量是小球B质量 的几倍。 【答案】( 1)先变大后减小(2) 0 3 2 M ggl P( 3) 0 3 A mm 【解析】( 1)B球刚开始时速度为零,重力的瞬时功率为零,到最低点时速度水平与重力垂 直,重力的瞬时功率也为零,故瞬时功率先变大后减小。 (2)下落过程中机械能守恒: 2 00 1 sin 30 = 2 m glm v 重力的瞬时功率为: 0 cos30Pm gv 解得: 03 2 M ggl P (3)对A球此时: A Tm g 对B球,由牛顿第二定律: 2 00 B v Tm gm l 由机械能守恒定律: 2 00 1 2 B m glm v 得: 0 3 A mm 故A球的质量是B球质量的 3 倍 【名师点睛】本题主要考查了机械能守恒定律、牛顿第二定律、瞬时功率。B球刚开始时速 度为零,瞬时功率为零,到最低点时速度水平与重力垂直,瞬时功率也为零,故瞬时功率先 变大后减小; 由机械能守恒定律求出速度,即可得出瞬时功率;根据牛顿第二定律和机械能 守恒定律得出两球质量间的关系。 13如图所示,在倾角为 的光滑斜面上,有一长为l的细线,细线的一端固定在O点,另一 端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动求: (1)小球通过最高点A时的速度vA; (2)小球通过最低点B时,细线对小球的拉力。 【答案】( 1)vA=singl(2)T=6mgsin 【解析】 (1)小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,小球通过A点时细线的拉力为零,根 据圆周运动和牛顿第二定律有: mgsin =m 2 Av l 解得:vA=singl (2)小球从A点运动到B点,根据机械能守恒定律有: 1 2 mvA 2+mg ·2lsin = 1 2 mvB 2 解得:vB=5singl 小球在B点时根据圆周运动和牛顿第二定律有: Tmgsin =m 2 B v l 解得:T=6mgsin 【名师点睛】 本题关键是明确小球的运动规律,找到圆周运动时的向心力来源,对于类似平 抛运动,根据分位移公式列式求解。 14一质量为2 000 kg 的汽车,行驶到一座半径为40 m的圆弧形拱桥顶端时,汽车运动速度为 8 m/s 。求此时汽车对桥面的压力的大小(g=10 m/s 2) 。 【答案】此时汽车对桥面的压力的大小为16 800 N 。 15如图所示, 半径R=0.5 m的光滑圆弧面CDM分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M点, 斜面倾角分别如图所示。O为圆弧圆心,D为圆弧最低点,C、M在同一水平高度。斜面体ABC 固定在地面上,顶端B安装一定滑轮,一轻质软细绳跨过定滑轮(不计滑轮摩擦)分别连接 小物块P、Q(两边细绳分别与对应斜面平行), 并保持P、Q两物块静止。 若PC间距为L1=0.25 m , 斜面MN足够长, 物块P质量m1=3 kg, 与MN间的动摩擦因数 1 3 ,重力加速度g=10 m/s 2 求: (sin 37 °=0.6,cos 37 °=0.8) (1)小物块Q的质量m2; (2)烧断细绳后,物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小; (3)物块P在MN斜面上滑行的总路程。 【答案】( 1) 2 4 kgm(2)78 N D F(3)1.0 mL总 【解析】( 1)根据共点力平衡条件,两物体的重力沿斜面的分力相等,有: 12 sin 53sin 37m gm g 解得: 2 4kgm,即小物块Q的质量 2 m为4kg (2)P到D过程,由动能定理得 11 21 2 D m ghm v ,根据几何关系,有: 1sin 53 (1 cos53 )hLR 在D点,支持力和重力的合力提供向心力: 2 D D Fg R mm v ,解得:78 N D F,由牛顿第 三定律得,物块P对轨道的压力大小为78 N (3)分析可知最终物块在CDM之间往复运动,C点和M点速度为零,由全过程动能定理得: 11 sin 53cos530mgLmgLL总 ,解得:1.0 mL总,即物块P在MN斜面上滑行的总路 程为1.0m。 【名师点睛】本题关键对物体受力分析后,根据平衡条件、牛顿第二定律、运动学公式和动 能定理综合求解,对各个运动过程要能灵活地选择规律列式。 16长L=0.5 m 、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2 kg 的小球,它绕O 点在竖直平面内做圆周运动。当通过最高点时,如图所示,求下列情况下,杆受到的力(计 算出大小,并说明是拉力还是压力,g取 10 m/s 2) : (1)当v=1 m/s 时,杆受到的力多大,是什么力? (2)当v=4 m/s 时,杆受到的力多大,是什么力? 【答案】( 1)小球对杆子的作用力为向下的压力,大小为16 N (2)小球对杆子的作用力 为向上的拉力,大小为44 N 【解析】对小球受力分析,假设杆子对小球的作用力方向竖直向上大小为F: 根据牛顿第二定律:mg F= 2 v m L (1)当v=1 m/s 时,解得:F=mg 2 v m L =16 N 故杆子对小球的作用力大小为16 N,方向向上。 根据牛顿第三定律小球对杆子的作用力为向下的压力,大小为16 N (2)当v=4 m/s 时,解得:F=mg 2 v m L =44 N,负号表示力F的方向与题目假设的方向 相反 故杆子对小球的作用力大小为44 N,方向向下 根据牛顿第三定律小球对杆子的作用力为向上的拉力,大小为44 N 17如图所示,质量为m的小球A、B分别固定在轻杆的中点和端点,当杆在光滑水平面上绕O 点匀速转动时,求杆OA段与AB段对球的拉力之比。 【答案】 12 3: 2F F: 【解析】设 OAABr ,两球质量均为m,小球转动的角速度为 ,杆OA段与AB段对球 的拉力大小分别为 12 FF、,根据牛顿第二定律得:对B球有: 2 2 2Fmr,对 A球有: 2 12 FFmr 联立可以得到, 212) 2(FFF,解得: 12 3: 2F F: 【名师点睛】本题中A、B两球的加速度不同,不能用整体法研究,只能用隔离法处理。列 式时,要抓住两球的角速度相等。 18如图,质量为0.5 kg 的小杯里盛有1 kg 的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星” 表演,转动半径为2 m,小杯通过最高点的速度为6 m/s ,g取 10 m/s 2,求: (1)在最高点时,绳的拉力? (2)在最高点时水对小杯底的压力? (3)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少? 【答案】( 1)T=12 N (2)F=8 N (3)2 5 m/sv 【解析】( 1)小杯质量m=0.5 kg,水的质量M=1 kg,在最高点时,杯和水的受重力和拉力 作用,如图所示, 合力F合=(M+m)g+T 圆周半径为R,则F向=(M+m) 2 v R F合提供向心力,有(M+m)g+T=(M+m) 2 v R 所以细绳拉力为:T=(M+m)( 2 v R g)=(1+0.5)( 2 6 2 10)=12 N (3)小杯经过最高点时水恰好不流出时,此时杯对水的压力为零,只有水的重力作为向心 力,由( 2)得: Mg=M 2 v R 解得:10 2 m/s2 5 m/svgR。 【名师点睛】 水桶在竖直面内做圆周运动时向心力的来源是解决题目的重点,分析清楚哪一 个力做为向心力,再利用向心力的公式可以求出来,必须要明确的是当水桶恰好能过最高点 时,只有水的重力作为向心力,此时水恰好流不出来。 19如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径90 mR的大圆弧和 40 mr的小圆弧,直到与弯道相切,大。小圆弧圆心O、O距离100mL,赛车沿弯 道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍,假设赛车在直道上 做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使赛车不打滑,赛车绕赛道一圈的时间最 短(发动机功率足够大,重力加速度 2 10m/sg,结果小数点后保留两位) (1)求赛车在直道上的加速度大小? (2)求最短时间? 【答案】( 1) 2 6.50 m/sa( 2)15.79 st 【解析】(1)设经过小圆弧的速度为 0 v,经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力,由 2 0 2.25mgm r v 可知,代入数据解得: 030 m/sv,由几何关系可得直道的长度为: 22 100(9040)50 3 mx,再由 22 0 2vvax 代入数据解得: 2 6.50 m/sa 【名师点睛】 解答此题的关键是由题目获得条件:在弯道上由最大静摩擦力提供向心力;由 数学知识求得圆弧的长度,另外还要熟练掌握匀速圆周运动的知识。 20如图所示,半径R=0.4 m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO匀速转动,在圆心O正上方h=0.8 m高处固定一水平轨道,与转轴交于O点。一质量m=1 kg 的小车(可视为质点)可沿轨道 运动,现对其施加一水平拉力F=4 N,使其从O左侧 2 m处由静止开始沿轨道向右运动。当 小车运动到O点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘的半径OA正好与轨道平行,且A 点在O的右侧。小车与轨道间的动摩擦因数 =0.2 ,g取 10 m/s 2。 (1)若小球刚好落到A点,求小车运动到O点的速度大小; (2)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大? (3)为使小球能落到圆盘上,小车在水平拉力F作用时运动的距离范围应为多大? 【答案】( 1) 0 1 m/sv(2)5 rad/s(1,2,3)nn(3)11.125 m 【解析】( 1)小球下落时间 2 0.4 s h t g , 01m/s R v t (2)小球下落过程中圆盘应恰好转过n圈(n=1,2,3···) 2 5 rad/s(1,2,3) n nn t 【名师点睛】 解决本题的关键知道物块整个过程的运动:匀加速直线运动、匀减速直线运动 和平抛运动,知道三个过程的运动时间与圆盘转动的时间相等。以及熟练运用运动学公式; 解题思路:(1)物块离开O 点后做平抛运动,可以求出平抛运动的时间和平抛运动的初 速度,从而得出小车运动到O 点速度;(2)若圆盘转一圈,物块恰好调入小桶,此时作用 力时间最短。 圆盘转一圈的时间与平抛运动时间是相等。从而得出圆盘转动的角速度最小值, 也有可能在平抛运动时间内,圆盘转动n圈。因此求出转动角速度。 (3)根据第一问求出小 球能落到圆盘上在O 点的速度范围,再从P到O 的过程中,根据动能定理列式求解。 21A、B两球质量分别为m1与m2,用一劲度系数为k的弹簧相连,一长为l1的细线与m1相连, 置于水平光滑桌面上,细线的另一端拴在竖直轴OO 上,如图所示。当m1与m2均以角速度 绕OO 做匀速圆周运动时,弹簧长度为l2,求: (1)此时弹簧伸长量; (2)绳子张力; 【答案】( 1)l=m2 2( l1+l2)/k (2)T=m1 2l 1+m2 2( l1+l2) 【解析】( 1)m2只受弹簧弹力,设弹簧伸长l,满足:kl=m2 2( l1+l2) 则弹簧伸长量:l=m2 2( l1+l2)/k (2)对m1,受绳拉力T和弹簧弹力f做匀速圆周运动,满足:Tf=m1 2l 1 绳子拉力:T=m1 2l 1+m2 2( l1+l2) 【名师点睛】解决本题的关键知道匀速圆周运动的向心力靠合力提供,A、B两球的角速度 相同,难度适中。

    注意事项

    本文(2017_2018学年高考物理精做11圆周运动的相关计算大题精做27111.pdf)为本站会员(tbuqq)主动上传,三一文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知三一文库(点击联系客服),我们立即给予删除!

    温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。




    经营许可证编号:宁ICP备18001539号-1

    三一文库
    收起
    展开