2010高考物理精品講練系列學(xué)案圓周運(yùn)動向心力公式的應(yīng)用通用優(yōu)秀免費(fèi)下載資料

1、高考物理精品講練系列學(xué)案： 圓周運(yùn)動向心力公式的應(yīng)用要點(diǎn)精析要點(diǎn)一火車轉(zhuǎn)彎問題的力學(xué)分析即學(xué)即用.質(zhì)量為的火車在軌道上行駛，火車內(nèi)、外軌連線與水平面的夾角為彎道半徑 m m 重力加速度取 m m 求：（）當(dāng)火車的速度為 m m 時，軌道受到的側(cè)壓力多大？方向如何？。當(dāng)火車的速度為 m m 時，軌道受到的側(cè)壓力多大？方向如何？X X 沿斜面向上。X X 沿斜面向下要點(diǎn)二豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動. .如圖所示，輕桿長 m m 其兩端各連接質(zhì)量為 kgkg 的小球，桿可繞距端 m m 的軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，輕桿從靜止由水平轉(zhuǎn)至豎直方向球在最低點(diǎn)時的速度為 m m（取 m m求:（）球此時對桿的作用力

2、大小及方向（）球此時對桿的作用力大小及方向答案（）,向下（）,向下題型探究-題型有關(guān)摩擦力的臨界問題【例】如圖所示的裝置中，在水平轉(zhuǎn)臺上開有一光滑小孔，一根輕繩穿過小孔，一端拴質(zhì)量為的物體，另一端連接質(zhì)量為的物體.已知與物體間的距離為，物體與轉(zhuǎn)臺一起做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)最大靜摩擦力為（）.求使不發(fā)生相對滑動，轉(zhuǎn)臺做勻速圓周運(yùn)動時轉(zhuǎn)動角速度可能的范圍答案img_fm&mgjfmMr,Mr題型物理最高點(diǎn)和幾何最高點(diǎn)問題【例】如圖所示，在點(diǎn)系長度為的細(xì)線，線的另電小球，小球可繞點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動.空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，若電場力大小學(xué)即用端系質(zhì)量為、電荷量為的帶答案8gL題型情景建模【例】如圖所示

3、，在同一豎直平面內(nèi)的兩正對著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，小球能在其間運(yùn)動，今在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍赖膲毫?，并通過計(jì)算機(jī)顯示出來，當(dāng)軌道距離變化時，測得兩點(diǎn)壓力差與距離的圖象如圖取用不計(jì)空氣阻力，求：是重力的心倍.在最低點(diǎn)至少使小球獲得多大的速度可使物體在豎直平面內(nèi)繞點(diǎn)()小球的質(zhì)量為多少？()若小球在最低點(diǎn)的速度為 m m 為使小球能沿軌道運(yùn)動的最大值為多少答案()kgkg()()m m跟蹤訓(xùn)練.在實(shí)際修筑鐵路時，要根據(jù)彎道半徑和規(guī)定的行駛速度，適當(dāng)選擇內(nèi)外軌的高度差，如果火車按規(guī)定的速率轉(zhuǎn)彎，內(nèi)、外軌與車輪之間沒有側(cè)壓力，那么火車以小于規(guī)定

4、的速率轉(zhuǎn)彎，則.僅內(nèi)軌對車輪有側(cè)壓力.僅外軌對車輪有側(cè)壓力.內(nèi)、外軌對車輪都有側(cè)壓力.內(nèi)、外軌對車輪均無側(cè)壓力答案(蘭州模擬)如圖所示，半徑為的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，小物塊靠在圓它與圓筒的動摩擦因數(shù)為科，現(xiàn)要使不下落，則圓筒轉(zhuǎn)動的角速度 3 至少.四.眄答案.如圖所示，光滑圓管形軌道部分平直部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為的半圓，圓管截面半徑，有一質(zhì)量為半徑比略小的光滑小球以水平初速度射入圓管尺筒的內(nèi)壁上（）若要小球能從端出來，初速度多大？N（）在小球從端出來的瞬間,對管壁壓力有哪幾種典型情況，初速度各應(yīng)滿足什斯切么條AB件？答案（）,4gR（）小球從端出來瞬間，對管壁壓力可以有三種典型情況：v2剛

5、好對管壁無壓力，此時重力恰好充當(dāng)向心力，由圓周運(yùn)動知識上.由機(jī)械能守恒定律2mv02R21mvc2,聯(lián)立解得步所.2對下管壁有壓力，此時應(yīng)有&，此時相應(yīng)的入射速度應(yīng)滿足標(biāo)g、頹g.Rv,對上管壁有壓力，此時應(yīng)有m上，此時相應(yīng)的入射速度應(yīng)滿足/5Rg.R.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放置兩個用細(xì)線相連的質(zhì)量均為的小物體、，它們到轉(zhuǎn)軸的距離分別為 cmcmcmcm 與盤面間最大靜摩擦力均為重力的倍，試求:（）當(dāng)細(xì)線上開始出現(xiàn)張力時，圓盤的角速度 3.3.（）當(dāng)開始滑動時，圓盤的角速度 3.3.（）當(dāng)即將滑動時，燒斷細(xì)線、運(yùn)動狀態(tài)如何？（取 m m答案（）（）（）隨圓盤做圓周運(yùn)動做離

6、心運(yùn)動活頁作業(yè).質(zhì)量為 kgkg 的體操運(yùn)動員，做“單臂大回環(huán)”，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動所示，此過程中，運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)時手臂受的拉力至少約為（忽略空氣阻力 m m）ikR答案.如圖所示為、兩質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度隨半徑變化的圖象知（）物體運(yùn)動的線速度大小不變物體運(yùn)動的角速度大小不變物體運(yùn)動的線速度大小不變物體運(yùn)動的角速度與半徑成正比.如圖,其中為雙曲線的一個分支，由圖可答案.如圖所示、是兩個共軸圓筒的橫截面，外筒半徑為，內(nèi)筒半徑比小很多，可以忽略不計(jì)，筒的兩端是封閉的兩筒之間抽成真空.兩筒以相同的角速度 3 繞其中心軸線（圖中垂直于紙面）做勻速轉(zhuǎn)動.設(shè)從筒內(nèi)

7、部可以通過窄縫（與筒的軸線平行）不斷地向外射出兩種不同速率和的微粒，從處射出時的初速度的方向都是沿筒的半徑方向，微粒到達(dá)筒后就附著在筒上.如果、和都不變，而 3 取某一合適的值，則（）.有可能使微粒落在筒上的位置都在處一條與縫平行的窄條上.有可能使微粒落在筒上的位置都在某一處如處一條與縫平行的窄條上.有可能使微粒落在筒上的位置分別在某兩處如處和處與縫平行的窄條上.只要時間足夠長筒上將到處都落有微粒答案.如圖所示，將完全相同的兩小球、用長為 m m 的細(xì)繩懸于以 m m 向右運(yùn)動的小車頂部，兩小球與小車前后豎直壁接觸，由于某種原因，小車突然停止，此時懸線中張力之比:為(m)m)()()答案（西寧

8、模擬）如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為，支架頂端用細(xì)繩拴著的擺球質(zhì)量為，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，然后釋放，擺球運(yùn)動過程中，支架始終不動，以下說法中正確的是.在釋放瞬間，支架對地面壓力為（）.在釋放瞬間,支架對地面壓力為 n n.擺球到達(dá)最低點(diǎn)時，支架對地面壓力為（）、.擺球到達(dá)最低點(diǎn)時,支架對地面壓力為（3m3m）: :答案.在光滑的圓錐漏斗的內(nèi)壁，兩個質(zhì)量相同的小球和，分別緊貼著漏斗在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，其中小球的位置在小球的上方，如圖所示.下列判斷正確的是（球的速率大于球的速率球的角速度大于球的角速度球?qū)β┒繁诘膲毫Υ笥谇驅(qū)β┒繁诘膲毫η虻霓D(zhuǎn)動周期大于球的轉(zhuǎn)動周期II拉直，要使兩物

9、體與轉(zhuǎn)盤之間不發(fā)生相對滑動,則轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的角速度最大值不得超過答案.如圖所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為的小球，以另一端為圓心，使小球做半徑為的圓周運(yùn)動，以下說法正確的是（）.小球過最高點(diǎn)時，桿所受的彈力可以等于零.小球過最高點(diǎn)時的最小速度為1/gR.小球過最高點(diǎn)時，桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反.小球過最高點(diǎn)時，桿對球作用力一定與小球所受重力方向相反答案.質(zhì)量為的小球由輕繩和分別系于一輕質(zhì)木架上的點(diǎn)和點(diǎn)，如圖所示，當(dāng)輕桿繞軸以角速度 3 勻速轉(zhuǎn)動時小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，繩在豎直方向，繩在水平方向，當(dāng)小球運(yùn)動到圖示位置時，繩被燒斷的同時桿子停止轉(zhuǎn)動，則.小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動.

10、在繩被燒斷瞬間繩中張力突然增大.若角速度 3 較小，小球在垂直于平面的豎直平面內(nèi)擺動.若角速度 3 較大，小球可能在垂直于平面的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動答案.如圖所示，兩個內(nèi)壁光滑、半徑不同的半球形碗，放在不同高度白水平面上，使兩碗口處于同一水平面，現(xiàn)將質(zhì)量相同的兩個小球（小球半徑遠(yuǎn)小于碗的半徑），分別從兩個碗的邊緣由靜止釋放，當(dāng)兩球分別通過碗的最低點(diǎn)時（）.兩球的速度大小相等弋-*（二 7 7.兩球的速度大小不相等一.兩球?qū)ν氲椎膲毫Υ笮∠嗟?兩球?qū)ν氲椎膲毫Υ笮〔幌嗟却鸢?（成都模擬）一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，圓盤半徑為，甲、乙兩物體質(zhì)量分別為與（），它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為

11、正壓力的科倍，兩物體用一根長為（）的輕繩連在一起，如圖所示，若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸的位置上，甲、乙之間輕繩剛好沿半徑方向（）若小車恰好能通過第一個圓形軌道的最高點(diǎn)處，則其在點(diǎn)的初速度應(yīng)為多大？0 0 若小車在點(diǎn)的初速度為 m m 則小車能否安全通過兩個圓形軌道答案（）246mo246mo 能(M_m)g：!ml.(M_m)gMl. .-M+m)g. .p(M+m)gMl.ml答案.如圖所示，細(xì)繩長，吊一個質(zhì)量為的鐵球，繩受到大小為的拉力就會斷裂，繩的上端系一質(zhì)量不計(jì)的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上.起初環(huán)帶著球一起以速度 1 1 回向右運(yùn)動，在處環(huán)被的瞬間，繩子所受拉力為多少？在以后的運(yùn)動過程中，球是先碰墻還是次的碰撞點(diǎn)離點(diǎn)的距離是多少？（已知處離墻的水平距離為，球離地的答案球先碰墻312.如圖所示，小球從光滑的圓弧軌道下滑至水平軌道末端時，光電裝置被觸動，控制電路會使轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動起來.轉(zhuǎn)筒的底面半徑為，已知軌道末端與轉(zhuǎn)筒上部相平，與轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)軸距離為且與轉(zhuǎn)筒側(cè)壁上的小孔的高度差為；開始時轉(zhuǎn)筒靜止，且小孔正對著軌道方向.現(xiàn)讓一小球從圓弧軌道上的某處無初速滑下，若正好能鉆入轉(zhuǎn)筒的小孔（小孔比小球略大點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為），求：（）小球從圓弧軌道上釋放時的高度（）轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動的角速度 3.3.答案（）（）支肅亡（）（）ninir r2g2g（- -）小球視為質(zhì)（