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高考物理一轮复习随堂精品练习第16课时圆周运动的临界问题doc高中物理2

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第16课时专题圆周运动的临界问题1.图4-3-6质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点,如图4-3-6所示,当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时杆子停顿转动,那么(  )A.小球仍在水平面内做匀速圆周运动B.在绳被烧断瞬间,a绳中张力突然增大C.假设角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D.假设角速度ω较大,小球可在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动解析:绳b烧断前,竖直方向合力为零,即Fa=mg,烧断b后,因惯性,要在竖直面内做圆周运动,且Fa′-mg=m,所以Fa′>Fa,A错B对,当ω足够小时,小球不能摆过AB所在高度,C对,当ω足够大时,小球在竖直面内能通过AB上方最高点,从而做圆周运动,D对.答案:BCD2.图4-3-7m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A为终端皮带轮,如图4-3-7所示,已知皮带轮半径为r,传送带与皮带轮间不会打滑,当m可被水平抛出时,A轮每秒的转数最少是(  )A.B.C.D.解析:当m被水平抛出时只受重力的作用,支持力N=0.在圆周最高点,重力提供向心力,即mg=,所以v=.而v=2πf·r,所以f==,所以每秒的转数最小为,A正确.答案:A3.图4-3-83/3\n(2022·西南师大附中模拟)如图4-3-8所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,那么以下说法正确的选项是(  )A.小球通过最高点时的最小速度vmin=B.小球通过最高点时的最小速度vmin=0C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力解析:小球沿管上升到最高点的速度可以为零,故A错误,B正确;小球在水平线ab以下的管道中运动时,由外侧管壁对小球的作用力FN与球重力在背离圆心方向的分力Fmg的合力提供向心力,即:FN-Fmg=m,因此,外侧管壁一定对球有作用力,而内侧壁无作用力,C正确;小球在水平线ab以上的管道中运动时,小球受管壁的作用力与小球速度大小有关,D错误.答案:BC4.图4-3-9某实验中学的学习小组在进展科学探测时,一位同学利用绳索顺利跨越了一道山涧,他先用绳索做了一个单摆(秋千),通过摆动,使自身获得足够速度后再平抛到山涧对面,如图4-3-9所示,假设他的质量是M,所用绳长为L,在摆到最低点B处时的速度为v,离地高度为h,当地重力加速度为g,那么:(1)他用的绳子能承受的最大拉力不小于多少?(2)这道山涧的宽度不超过多大?解析:(1)该同学在B处,由牛顿第二定律得:F-Mg=M,解得:F=Mg+M,即他用的绳子能承受的最大拉力不小于Mg+M.(2)对该同学做平抛运动的过程由运动学公式得:水平方向有:x=vt,竖直方向有:h=gt2,解得:x=v,即这道山涧的宽度不超过v.答案:(1)Mg+M (2)v5.图4-3-10(2022·诸城模拟)如图4-3-10所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg.求:(1)小球从管口飞出时的速率;(2)小球落地点到P点的水平距离.解析:(1)分两种情况,当小球对管下部有压力时,那么有mg-0.5mg=,v1=3/3\n.当小球对管上部有压力时,那么有mg+0.5mg=,v2=(2)小球从管口飞出做平抛运动,2R=gt2,t=2,x1=v1t=R,x2=v2t=R.答案:(1)或 (2)R或R3/3

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发布时间:2022-08-25 17:01:09 页数:3
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文章作者:U-336598

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