高中物理圆周运动

1、 如图2A-1所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮，A是主动轮，B是从动轮，它们的半径RA＝2RB， a 和b 两点在轮的边缘，c 和d 在各轮半径的中点，下列判断正确的有（    ）

A   Va = 2 Vb       

B  ωb = 2ωa 

C   Vc = Va                  

D  ωb = ωc 

2、 如图2A-2所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，则物体所需向心力由下列哪个力提供

     A．重力                    

B．弹力 

C．静摩擦力                

D．滑动摩擦力 

3、如图2A-3所示，直径为d的纸制圆筒，使它以角速度ω绕轴O匀速转动，然后使子弹沿直线穿过圆筒.若子弹在圆筒旋转不到半圆时，在圆筒上留下a、b两个弹孔，已知ao,bo的夹角为ψ，则子弹的速度为。

A.        B.   

C.     D. 

4、 如图2A-4所示，压路机后轮半径是前轮半径的 3倍，A、B分别为前轮和后轮边缘上的一点，C为后轮上的一点，它离后轮轴心的距离是后轮半径的一半，则A、B、C三点的角速度之比和向心加速度之比分别为：

A．3∶1∶1  9∶2∶1           

B．3∶1∶1  2∶2∶1  

C．1∶3∶3  2∶6∶3          

D. 1∶3∶3   6∶2∶1

5、 如图2A-5所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么（    ）

A、木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心

B、木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心

C、因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩　擦力

D、因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反

6、 关于离心现象下列说法正确（     ）

做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切外力都突然消失时，它将做背离圆心的运动；

当物体所受的指向圆心的合力大于向心力时产生离心现象；

做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切外力都突然消失时，它将沿切线做直线运动；

做匀速直线运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动。

7、 关于匀速圆周运动的说法中，正确的是                       （  ）

 A．在相等时间内发生的位移的大小总是相同的

 B．由于速度大小不变，故它属于匀速运动

 C．匀速圆周运动时的角速度是不变的

 D．由于匀速圆周运动时的角速度是不变的，故线速度也不变。

8、关于向心力的说法正确的是（     ）

A、物体受到向心力的作用才可能做匀速圆周运动

B、向心力是指向圆心的力，是根据作用效果命名的

C、向心力可以是物体受到的几个力的合力，也可以是某个实际的力或几个力的分力

D、向心力的作用是改变物体速度的方向，不可能改变物体的速率

9、有一个质量为m的小木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为R的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，下列说法正确的是（    ）

A. 它的加速度为零                                  

B. 它所受合力提供向心力

C. 它所受的合外力大小一定、方向时刻改变                 

D. 它的加速度恒定

10、小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方L/2处有一光滑圆钉C（如图2A-6所示）。今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线呈竖直状态且与钉相碰时

A．小球的速度突然增大

B．小球的向心加速度突然增大

C．小球的向心加速度不变

D．悬线的拉力突然增大

三、填空或实验题

11、如图2A-7所示，一光滑小环穿在一水平杆A、B上，环上用长为L的细绳与质量为m的小球相连，两者一起沿杆水平向右以速度V匀速运动，突然使小环静止，则此刻细绳对小球拉力大小为           

12、铁路转弯处的圆弧半径是3000m，轨距是1435mm，规定火车通过这里的速度是72km/h，内外轨的高度差应该是            ，才能使外轨刚好不受轮缘的挤压

四、计算题

13、如图2A-8所示，半径为R的圆板做匀速运动，当半径OB转到某一方向时，在圆板中心正上方h处以平行于OB方向水平抛出一球，小球抛出时的速度及圆盘转动的角速度为多少时，小球与圆盘只碰撞一次，且落点为B。

14、一质量为m的汽车匀速率驶过曲率半径为R的圆弧型桥面，已知桥面能承受的最大压力为N，为使汽车能安全地沿路面驶过该桥，则汽车行驶的速度大小应在什么范围？

15、轻绳系着装有水的水桶（无盖子），在竖直平面内做圆周运动，水的质量m＝0.5 kg，绳长L＝60 cm，求：

 （1）桶到最高点时水不流出的最小速率? 

 （2）水桶在最高点的速率v＝3 m/s时，水对桶底的压力? 

16、在质量为M的电动机飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到转轴的距离为r，如图2A-9所示，为了使放在地面上的电动机不会跳起，电动机飞轮的角速度不能超过多少？

答案：

12、1.91cm

13、解：平抛的小球要和B相碰，则小球的下落时间

平抛的小球要和B相碰，则小球的水平飞行距离

所以，小球抛出时的速度

设圆盘转动的角速度为ω，周期为T，小球转动n转后与圆盘只撞一次，且落点为B，则小球下落的时间应和圆盘转动的时间相同，即nT=t.

所以，         由

所以     

14 解：对车，最小速度v1行驶，桥面压力最大 

由  ， N 1= N                                   

 得      . 

  车以最大速度v2行驶，重力恰好提供向心力，桥面支持力为零， 

     由 ， N2 = 0       得    . 

     故汽车安全行驶的速度范围为：  v1 ＜ v ＜ v2   。

15、 解析：（1）在最高点水不流出的条件是重力不大于水做圆周运动所需要的向心力。（以水为对象）

则所求最小速率为：

（2）当水在最高点的速率大于v0时，只靠重力提供向心力已不足，此时水桶底对水有一向下的压力，设为FN ，由牛顿第二定律有 (以水为对象）：

由牛顿第三定律知，水对桶底的作用力FN′＝FN＝2.6 N，方向竖直向上。

16、解：当m转到电动机飞轮的上方向时，m受到重力mg和飞轮对它的拉力N的作用，这两个力的合力提供m转动的向心力，

即   

要使电动机不会跳起，N