第六章圆周运动解答题专项训练（有解析）-高中物理人教版必修第二册

中小学教育资源及组卷应用平台 第六章圆周运动解答题专项训练-高中物理人教版必修第二册 1．甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，关于以下四种情况各举一个实际的例子。在这四种情况下，哪个物体的向心加速度比较大？ （1）它们的线速度大小相等，乙的半径小； （2）它们的周期相等，甲的半径大； （3）它们的角速度相等，乙的线速度小； （4）它们的线速度大小相等，在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大。 2．长L=0.5m、质量可忽略的轻绳，其一端系于O点，一端连有质量m=2kg的小球，现使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动。如图所示，求下列情况下轻绳受到的力，g=10m/s2： （1）若小球恰好能通过最高点，那么小球在最高点的速度是多少？ （2）若小球通过最高点A时vA=5m/s，轻绳受到的拉力是多少？ （3）若小球通过最低点B时vB=6m/s，轻绳受到的拉力是多少？ （4）若小球通过O点的等高点C时vC=4m/s，轻绳受到的拉力是多少？ 3．有关圆周运动的基本模型，回答下列问题。 （1）如图a所示是两个圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度会如何变化？线速度和加速度呢？ （2）如图b，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度又会如何变化？线速度和加速度呢？ 4．活动1：如图所示中的F合表示什么意思？F合＝mω2r时物体做什么运动？ 活动2：图中F合＝0表示什么意思？F合＝0时，物体会怎样运动？ 活动3：如果物体所受的合力不足以提供所需的向心力或者合力大于需要的向心力，物体又会怎样运动？ 5．有一辆质量为600kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。（g=10m/s2） 问∶（1）汽车到达桥顶时速度为6m/s，汽车对桥的压力是多大？ （2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？ （3）汽车对地面的压力过小是不安全的。因此从这个角度讲，汽车过桥时的速度不能过大。对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？ （4）如果拱桥的半径增大到与地球半径R（R=6400km）一样，汽车要在桥面上腾空，速度要多大？ 6．如图所示，质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。 （1）小球经过最高点的速度是多少？ （2）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求细绳被拉断后小球运动的水平位移。 7．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置用长L=0.1m的细线相连接的A、B两小物块。已知A距轴心O的距离r1=0.2m，A、B的质量均为m=1kg，它们与盘面间相互作用的摩擦力最大值为其重力的0.3倍。取g=10m/s2。试求： （1）当细线刚要出现拉力时，圆盘转动的角速度ω0为多大？ （2）当A、B与盘面间刚要发生相对滑动时，细线受到的拉力多大？ 8．如图所示为广场的两个同心圆形走道，O为公共圆心，内外径分别为r1、r2。甲乙两同学分别以逆时针方向沿着走道匀速行走，某时刻二者所在位置与圆心恰在一条线上，此时甲在图中A位置，乙在B位置。已知甲、乙走一圈的时间分别为T1、T2，且。求： （1）二人行走的速率之比； （2）二人再次与圆心在一条线上时所经历的时间。 9．小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞离水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为。忽略手的运动半径和空气阻力。 （1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。 （2）问绳能承受的最大拉力多大？ （3）绳能承受的最大拉力与第（2）小题结果相同的情况下，改变绳长，使球重复上述 ... ...