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向心力练习题分析

向心力练习题分析
向心力练习题分析

第六节向心力练习题

姓名班级学号

一、选择题

1、对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是( )

A.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力

B.向心力和向心加速度的方向都是不变的

C.向心力是物体所受的合外力

D.因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能改变线速度的大小

2.如图所示,一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动,则关于老鹰受力的说法正确的是( )

A.老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用

B.老鹰受重力和空气对它的作用力

C.老鹰受重力和向心力的作用

D.老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用

3、如图所示,一辆轿车正在水平路面上转弯,下列说法正确

的是()

A.水平路面对轿车弹力的方向斜向上

B.轿车受到的静摩擦力提供转弯的向心力

C.轿车受到的向心力是重力、支持力和牵引力的合力

D.轿车所受的合力方向一定与运动路线的切线方向垂直

4、平冰面上,狗拉着雪橇,雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心(如图所示).能正确地表示雪橇

受到的拉力F及摩擦力F f的图是()

5、种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行

驶,做匀速圆周运动,如图所示.图中虚线表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h.下列说法中正确的是()

A. h越大,摩托车对侧壁的压力将越大

B. h越大,摩托车做圆周运动的向心力将越大

C. h越大,摩托车做圆周运动的周期将越大

6、所示,物块质量为m,一直随转筒一起以角速度ω绕竖直轴做匀速圆周运动,以下描述正确

的是( )

A.物块所需向心力由圆筒对物块的摩擦力提供

B.若角速度ω增大,物块所受摩擦力增大

C.若角速度ω增大,物块所受弹力增大

D.若角速度ω减小,物块所受摩擦力减小

7、所示,在粗糙水平板上放一个物体,使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速

圆周运动,ab为水平直径,cd为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板

始终静止,则:( )

A.物块始终受到三个力作用

B.只有在a、b、c、d四点,物块受到合外力才指向圆心

C.从a到b,物体所受的摩擦力先增大后减小

D.从b到a,物块处于超重状态

8、所示,光滑水平面上有原长为L的轻弹簧,它一端固定在光滑的转轴O上,另一端系一小球.当

小球在该平面上做半径为2L的匀速圆周运动时,速率为v;当小球在该平面上做半径为3L的匀速圆周运动时,速率为v′.弹簧总处于弹性限度内.则v:v′等于( )

A.:

B.2:3

C.1:3

D.1:

9、量为m的小物块沿半径为R的圆弧轨道下滑,滑到最低点时的速度是v,若小物块与轨道的动

摩擦因数是μ,则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力是( )

A.μ

B.μm(- g)

C.μm(g + )

D.μm(g - )

10、和B用细线连接,可以在光滑的水平杆上无摩擦地滑动,已知它们的质量之比m1∶m2=3∶1,

当这一装置绕着竖直轴做匀速转动且A、B两球与水平杆达到相对静止时(如图所示),则A、B 两球做匀速圆周运动的( )

A.线速度大小相等

B.角速度相等

C.向心力的大小之比为F1∶F2=3∶1

D.半径之比为r1∶r2=1∶3

11、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的

A.球A的线速度必定大于球B的线速度

B.球A的角速度必定小于球B的角速度

C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期

D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力

12、示,一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动。在框架上套着两个质量相等的小球A、B,

小球A、B到竖直转轴的距离相等,它们与圆形框架保持相对静止。下

列说法正确的是()

A.小球A的合力小于小球B的合力

B.小球A与框架间可能没有摩擦力

C.小球B与框架间可能没有摩擦力

D.圆形框架以更大的角速度转动,小球B受到的摩擦力一定增大

13、示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴O上,杆随转轴

O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ是()

A.sinθ= B.tanθ=

C.sinθ= D.tanθ=

14、示,两根长度不同的细绳,一端固定于O点,另一端各系一个相同的小铁球,两小球恰好在

同一水平面做圆周运动,则()

A.它们做圆周运动的频率相等

B.它们所需的向心力跟轨道半径成反比

C.它们做圆周运动的线速度大小相等

D.B球受绳的拉力较大

15、曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列

不同半径的小圆弧来代替.如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出,如图(b)所示.则在其轨迹最高点P处的曲率半径是()

A. B. C. D.

16、如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动,细杆长0.5m,小球

质量为3.0kg,现给小球一初速度使它做圆周运动,若小球通过轨道最低点a处的速度为va =4m/s,通过轨道最高点b处的速度为vb=2m/s,取g=

10m/s2,则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是()

A.a处为压力,方向竖直向下,大小为126N

B.a处为拉力,方向竖直向上,大小为126N

C.b处为压力,方向竖直向下,大小为6N

D.b处为拉力,方向竖直向上,大小为6N

17、如图5所示,可视为质点、质量为的小球,在半径为R的竖直放置

的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是( )

A.小球能够通过最高点时的最小速度为0

B.小球能够通过最高点时的最小速度为

C.如果小球在最高点时的速度大小为2,则此时小球对管道的内壁有作用力

D.如果小球在最低点时的速度大小为,则小球通过最高点时与管道间有相互作用力

18、如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动.圆半径为R,小球经过

圆环最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时() )

A.小球对圆环的压力大小等于mg

B.小球受到的向心力等于0

C.小球的线速度大小等于

D.小球的向心加速度大小等于g

19、如图甲所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周

运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为N,小球在最高点的速度大小为v,N-v2图像如乙图所示。下列说法正确的是()

A.当地的重力加速度大小为

B.小球的质量为

C.v2=c时,杆对小球弹力方向向上

D.若c=2b,则杆对小球弹力大小为2a

二、计算题

16、上荡秋千.已知小丽的质量为40kg,每根系秋千的绳子长为4m,能承受的最大张力是300N.如

图,当秋千板摆到最低点时,速度为3m/s.(g=10m/s2,小丽看成质点处理,秋千绳、底座等不计质量)

(1)此时,小丽做圆周运动的向心力是多大?

(2)此时,小丽对底座的压力是多少?每根绳子受到拉力T是多少?

(3)如果小丽到达最低点的速度为5m/s,绳子会断吗?

17、如图所示,一根长0.1m的细线,一端系着一个质量是0.18kg 的小球,拉住线的另一端,使

球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速的3倍时,细线断裂,这时测得断前瞬间线的拉力比原来大40N,求:

(1)线断裂的瞬间,线的拉力为多大;

(2)这时小球运动的线速度为多大;

(3)如果桌面高出地面0.8m,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方?

(取10m/s2)

18、如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不

同速率进入管内.

(1)若A球刚好能通过最高点C,则A球在最高点C的速度多大?

(2)A通过最高点C时,对管壁上部的压力为5mg,B通过最高点C时,对管壁下部的压力为0.5mg.求A、B两球落地点间的距离?

19、如图所示,半径R=0.5m的光滑圆环上套有一质量为m=0.1kg的小环,当圆环绕

着过环心的竖直轴匀速旋转时,若环每秒钟恰好转过2圈,求小环偏离圆环最低点的高度h。(取g≈π2)

20、用长L=0.6m的绳系着装有m=0.5kg水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,成为

“水流星”.g=10m/s2.求:

(1)最高点水不流出的最小速度为多少?

(2)若过最高点时速度为3m/s,此时水对桶底的压力多大?

21、如图所示,轻质杆长为3L,在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球

A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,杆和球在竖直面内转动,当球B运动到最低点时,杆对球B的作用力大小为2mg,已知当地重力加速度为g,求此时:

(1)球B转动的角速度大小;

(2)A球对杆的作用力大小以及方向;

(3)在点O处,轻质杆对水平转动轴的作用力大小和方向.

22、如图所示,AC、BC两绳长度不等,一质量为m=0.1kg的小球被两绳拴住在水平面内做匀速

圆周运动.已知AC绳长l=2m,两绳都拉直时,两绳与竖直方向的夹角分别为30°和45°.(g 取10m/s2,答案可保留根号)

(1)小球的角速度等于多少时,AC绳刚好拉直但没有力

(2)小球的角速度等于多少时,BC绳刚好拉直但没有力

(3)当ω=3rad/s时,上下两绳拉力分别为多少?

功典型例题剖析教案

功典型题剖析 例1某人用300N的水平推力,把一个质量为50kg的木箱沿水平路面加速推动10m,后来又把它匀速举高2m,这个人对木箱共做功多少? 分析整个做功过程分为两个阶段:在水平路面上用力F1=300N,位移s1=10m;在竖直方向上用力F2,位移s2=2m.全过程中做功为这两个阶段中做功之和.解答沿水平路面推行时,人对木箱做功为 W1=F1s1=300×10J=3×103J. 匀速举高时,人对木箱的托力F2=mg,人对木箱做功为 W2=F2s2=mgs2=50×10×2J=1×103J. 所以全过程中人对木箱做的功为 W=W1+W2=4×103J. 说明 (1)计算每个过程中做功的时候,要注意力和位移要相应. (2)第一个过程中,木箱作什么运动跟功的计算无关;第二个过程中,指明木箱匀速上举,目的是可以由此求出对木箱的托力. (3)功是标量,全过程中的功等于两次做功的数量相加. 例2质量m=20kg的物体,与水平地面间的动摩擦因数μ=0.4.求下列两种情况下需对它做多少功: (1)使物体沿水平地面以加速度a=1m/s2移动10m; (2)使物体竖直向上以加速度a=1m/s2升高10m.取g=10m/s2. 分析物体沿水平面和竖直向上运动时,物体的受力情况分别如图4-3中(a)、(b)所示.根据牛顿第二定律,分别求出两种情况中对它的作用力F1、F2即可用功的公式算出功. 解答(1)设使物体沿水平面加速运动的作用力为F1, 由牛顿第二定律有:

水平方向F1-f=ma, 竖直方向N-mg=0. 又f=μN. 联立三式,得 F1=μmg+ma=0.4×20×10N+20×1N =100N. 所以对物体作功为 W1=F1s1=100×10J=103J. (2)设使物体竖直向上加速运动的作用力为F2,同理由牛顿第二定律: F2-mg=ma, 得F2=mg+ma=m(g+a)=20(10+1)N =220N. 所以对物体作功为 W2=F2s2=220×10J=2.2×103J. 说明不能认为两种情况下物体的加速度相同,位移也相同,因此做功相同,其值为 W=Fs=mas=20×1×10J=200J. 因为与ma相当的力F,不是我们所研究的某一个特定的力,而是作用在物体的合外力.所以在功的计算中必须注意是哪一个力做功,对谁做功. 例3一个质量为m的木块,放在倾角θ的斜面体上,当斜面体与木块保持相对静止沿水平方向匀速向右移动距离s的过程中,作用在木块上的各个力分别做功多少? 分析木块发生水平位移的过程中,作用在木块上共有三个力:重力mg、支待力N、静摩擦力f(图4-4).根据木块的平衡条件,由这三个力的大小、物体的位移及力与位移间的夹角,即可用功的计算公式算出它们的功. 解答斜面对木块的支持力N和静摩擦力f分别为 N=mgcosθ,f=mgsinθ. 根据功的公式,分别得重力、支持力、摩擦力的功为

《向心力的实例分析》教案(2)

向心力的实例分析 一、知识与技能 1、知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度,它就是物体所受 的向心力。 2、会在具体问题中分析向心力的来源。 3、引导学生应用牛顿第二定律和有关向心力知识分析实例,使学生深刻理解向心力的基础知识。 4、熟练掌握应用向心力知识分析两类圆周运动模型的步骤和方法。 二、过程与方法 1、通过对匀速圆周运动的实例分析,渗透理论联系实际的观点,提高学生的分析和解决问题的能力。 2、通过对匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特殊性和一般性之间的辨证关系,提高学生的分析能力。 3、运用启发式问题探索教学方法,激发学生的求知欲和探索动机;锻炼学生观察、分析、抽象、建模的解决实际问题的方法和能力。 三、情感态度与价值观 1、通过对几个实例的分析,使学生养成仔细观察、善于发现、勤于思考的良好习惯,明确具体问题必须具体分析。 2、激发学生学习兴趣,培养学生关心周围事物的习惯。 重点难点 重点:理解做匀速圆周运动的物体受到的向心力是由某几个力的合力提供的,而不是一种特殊的力;找出向心力的来源,理解并掌握在匀速圆周运动中合外力提供向心力,能用向心力公式解决有关圆周运动的实际问题。 难点:火车在倾斜弯道上转弯的圆周运动模型的建立;临界问题中临界条件的确定。 教学方法 讲授、分析、推理、归纳 教学用具 CAI课件 教学过程 【新课引入】:在上课之前先问一下我们班有没有溜旱冰的同学?(有),那么请问你在溜旱冰转弯是有什么感觉?你想安全或快速转弯,你将怎样滑?(引导学生)要弄清楚这些问题。这就是本节课我们要研究的问题。 【新课教学】: (一)、实例1:转弯时的向心力分析 课件模拟在平直轨道上匀速行驶的火车,提出问题: (1)、火车受几个力作用? (2)、这几个力的关系如何? (学生观察,画受力分析示意图) 师生互动:火车受重力、支持力、牵引力及摩檫力,其合力为零。 过渡:那火车转弯时情况会有何不同呢? 课件模拟平弯轨道火车转弯情形,提出问题: (1)、转弯与直进有何不同?

高一物理向心力典型例题含答案

向心力典型例题(附答案详解) 一、选择题【共12道小题】 1、如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO′转动,小物块a 靠在圆筒的壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使a不下滑,则圆 筒转动的角速度ω至少为()A. B. C. D. 解析:要使a不下滑,则a受筒的最大静摩擦力作用,此力与重力平衡,筒壁给a的支持力提供向心力,则N=mrω2,而fm=mg=μN,所以mg=μmr ω2,故. 所以A、B、C均错误,D正确. 2、下面关于向心力的叙述中,正确的是() A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心,所以是一个变力 B.做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用外,还一定受到一个向心力的作用 C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力,也可以是这些力中某几个力的合力,或者是某一个力的分力 D.向心力只改变物体速度的方向,不改变物体速度的大小 解析:向心力是按力的作用效果来命名的,它可以是物体受力的合力,也可以是某一个力的分力,因此,在进行受力分析时,不能再分析向心力.向心力时刻指向圆心与速度方向垂直,所以向心力只改变速度的方向,不改变速度

的大小,即向心力不做功. 答案:ACD 3、关于向心力的说法,正确的是() A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小 C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力 D.做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变 解析:向心力并不是物体受到的一个特殊力,它是由其他力沿半径方向的合力或某一个力沿半径方向的分力提供的.因为向心力始终与速度方向垂直,所以向心力不会改变速度的大小,只改变速度的方向.当质点做匀速圆周运动时,向心力的大小保持不变. 答案:BCD 4、在光滑水平面上相距20 cm的两点钉上A、B两个钉子, 一根长1 m的细绳一端系小球,另一端拴在A钉上,如图所 示.已知小球质量为0.4 kg,小球开始以2 m/s的速度做水平 匀速圆周运动,若绳所能承受的最大拉力为4 N,则从开始运动到绳拉断历时为() A.2.4π s B.1.4π s C.1.2π s D.0.9π s 解析:当绳子拉力为4 N时,由F=可得r=0.4 m.小球每转半个周期,其半径就减小0.2 m,由分析知,小球分别以半径为1 m,0.8 m和0.6 m各转过半个圆周后绳子就被拉

圆周运动与向心力知识点训练(经典题型)

圆周运动与向心力知识点训练 (经典题型) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

(4 题) (第8题) (第9题) (3题) (第7题) 圆周运动与向心力训练题 1、关于向心力,以下说法中不正确的是( ) A .是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力 B .向心力就是做圆周运动的物体所受的合力 C .向心力是线速度变化的原因 D .只要物体受到向心力的作用,物体就做匀速圆周运动 2、如右上图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是( ) A .物体所受弹力增大,摩擦力也增大 B .物体所受弹力增大,摩擦力减小 C .物体所受弹力减小,摩擦力减小 D .物体所受弹力增大,摩擦力不变 3、如右上图所示,A 、B 、C 三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A 的质量是2m ,B 和C 的质量均为m ,A 、B 离轴为R ,C 离轴为2R 。当圆台旋转时,则 ( ) A .若A 、 B 、 C 均未滑动,则C 的向心加速度最大 B .若A 、B 、C 均未滑动,则B 的摩擦力最小 C .当圆台转速增大时,B 比A 先滑动 D . 圆台转速增大时,C 比B 先滑动 4、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是( ) A .球A 的线速度必定大于球 B 的线速度 B .球A 的角速度必定小于球B 的角速度 C .球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期 D .球A 对筒壁的压力必定大于球B 对筒壁的压力 5、下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,正确的是 ( ) A .物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用 B .物体所受的合外力提供向心力 C .向心力是一个恒力 D .向心力的大小—直在变化 6、下列关于向心力的说法中正确的是 ( ) A .物体受到向心力的作用才可能做圆周运动 B .向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果来命名的,但受力分析时应该画出 C .向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某一种力或某几种力的合力 D .向心力只改变物体运动的方向,不改变物体运动的快慢 7、如图所示的圆锥摆中,摆球A 在水平面上作匀速圆周运动,关于A 的受力情况,下列说法中正确的是 ( ) A .摆球A 受重力、拉力和向心力的作用; B .摆球A 受拉力和向心力的作用; C .摆球A 受拉力和重力的作用; D .摆球A 受重力和向心力的作用。 8、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是 ( ) A .重力 B .弹力 C .静摩擦力 D .滑动摩擦力

典型例题剖析(力和运动)

典型例题剖析(力和运动) 例1 (市中考试题)坐在行驶汽车上的一位乘客,欲估测前方隧道的长度.在进出隧道口时,分别看了一下手表,如图1—2—1(甲)、(乙)所示,汽车通过隧道时的平均速度是30km /h ,由此可计算出此隧道长约________km . 图1—2—1 精析(1)通过图中的“手表”,可计算出时间. (2)通过速度和时间可计算路程. 解 图甲时间t l =1点20分 图乙时间t 2=1点25分 汽车通过隧道的时间为t =t 2-t 1=5 min =121h 隧道长:s =vt =30km /h × 12 1h =2.5km 答案 隧道长约2.5km . 例2 (市中考试题)一辆汽车在到的高速公路上行驶,汽车上的速度表指针在如图1—2—2所示的位置左右摆动,则汽车从图中位置行驶到还需________h . 图1—2—2 精析 (1)通过“路标”图,判断出路程长短,通过速度计判断出汽车行驶的速度. (2)通过路程和速度计算时间. 解 汽车需行驶的路程s =120km 汽车的速度为v =100km /h 计算汽车用的时间:

t =v s =h km km /100120=1.2h 答案 到达还需1.2h . 例3 (市中考试题)关于力、力和运动的关系,下列说法中正确的是 ( ) A .施力物体不一定是受力物体 B .只有相互接触的物体之间才有力的作用 C .物体不受力,一定处于静止状态 D .物体运动状态改变,一定是受到了力的作用 精析 A .因为力的作用是相互的,所以施力物体同时也是受力物体.A 选项不正确. B .只要物体之间有相互作用,就会产生力.力可以是两个物体相互接触而产生的,如:力、拉力、支持力.而有的力可以产生于相互不接触的物体之间,如:在空中运动的乒乓球,仍受到重力作用,施力物体是地球,乒乓球和地球之间不接触,也产生了力.B 选项不正确. C .根据前面复习的力和运动的关系,当物体不受力时,可以处于静止状态,还可以处于匀速直线运动状态.C 选项不正确. 答案 D 例4 (市中考试题)关于运动和力,下列说法中正确的是 ( ) A .力是使物体保持静止的原因 B .力是使物体运动状态改变的原因 C .力是维持物体运动的原因 D .物体受到力的作用就一定运动 精析 这道题考查学生对力的作用的理解,学生头脑中仍存在一些错误的概念,如:“物体运动必须有力维持,运动的物体失去力的作用,就会静止下来.”为纠正这些错误概念,就必须建立正确的概念:力是使物体运动状态改变的原因,而不是使物体运动的原因. 解 A .当物体不受任何力或受的合力为零时,它也可以保持静止状态,所以说,力不是使物体保持静止的原因.A 选项是错误的. B .力可以使物体速度大小改变,也可以使物体运动方向改变,所以力是使物体运动状态改变的原因.B 选项正确. C .当一个物体处于运动状态时,如果它不受任何力或所受合力为零时,仍可保持运动状态,所以说力不是维持物体运动的原因. D .物体受平衡力时,可以保持静止状态,而不一定运动.例如:人用水平力F 推动一

鲁科版物理必修二第四章 第3节 向心力的实例分析

第3节 向心力的实例分析 一、转弯时的向心力实例分析 1.汽车在水平路面转弯,所受静摩擦力提供转弯所需的向心力。 2.火车(或汽车)转弯时,如图4-3-1所示,向心力由重力和支持力的合力提供, 向心力 F =mg tan θ=mv 2 r ,转弯处的速度v =gr tan θ。 图4-3-1 图4-3-2 3.飞机(或飞鸟)转弯受力如图4-3-2所示,向心力由空气作用力F 和重力mg 的合力提供。 二、竖直平面内的圆周运动实例分析 1.汽车过拱形桥

2.过山车(在最高点和最低点) (1)向心力来源:受力如图4-3-3所示,重力和支持力的合力提供向心力。 图4-3-3 (2)向心力方程 在最高点:N +mg =m v 2 r ,v 越小, N 越小,当N =0时v min =gr 。 在最低点:N -mg =m v 2 r 。 1.自主思考——判一判 (1)火车转弯时的向心力是火车受到的合外力。(×) (2)火车以恒定速率转弯时,合外力提供向心力。(√) (3)做匀速圆周运动的汽车,其向心力保持不变。(×) (4)汽车过拱形桥时,对桥面的压力一定大于汽车自身的重力。(×) (5)汽车在水平路面上行驶时,汽车对地面的压力大小等于自身的重力大小。(√) 2.合作探究——议一议 (1)假定你是一个铁路设计的工程师,你打算用什么方法为火车转弯提供向心力? 提示:要根据弯道的半径和规定的行驶速度,确定内外轨的高度差,使火车转弯时所需的向心力几乎完全由重力G 和支持力N 的合力来提供。 (2)如图4-3-4所示,滑冰运动员转弯时为什么要向转弯处的内侧倾斜身体?

圆周运动典型例题学生版(含答案)

圆周运动专题总结 知识点一、匀速圆周运动 1、定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的 相等,这种运动就叫做匀速周圆运 动。 2、运动性质:匀速圆周运动是 运动,而不是匀加速运动。因为线速度方向时刻在变化,向 心加速度方向,时刻沿半径指向圆心,时刻变化 3、特征:匀速圆周运动中,角速度ω、周期T 、转速n 、速率、动能都是恒定不变的;而线速度 v 、加速度a 、合外力、动量是不断变化的。 4、受力提特点: 。 随堂练习题 1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A .匀速圆周运动是匀速运动 B .匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C .物体做匀速圆周运动是变加速曲线运动 D .做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态 2.关于向心力的说法正确的是( ) A .物体由于作圆周运动而产生一个向心力 B .向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小 C .做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受合外力 D .做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力 3.在光滑的水平桌面上一根细绳拉着一个小球在作匀速圆周运动,关于该运动下列物理量中 不变的是(A )速度 (B )动能 (C )加速度 (D )向心力 知识点二、描述圆周运动的物理量 ⒈线速度 ⑴物理意义:线速度用来描述物体在圆弧上运动的快慢程度。 ⑵定义:圆周运动的物体通过的弧长l ?与所用时间t ?的比值,描述圆周运动的“线速度”, 其本质就是“瞬时速度”。 ⑶方向:沿圆周上该点的 方向 ⑷大小:=v = ⒉角速度 ⑴物理意义:角速度反映了物体绕圆心转动的快慢。 ⑵定义:做圆周运动的物体,围绕圆心转过的角度θ?与所用时间t ?的比值 ⑶大小:=ω = ,单位: (s rad ) ⒊线速度与角速度关系: ⒋周期和转速: ⑴物理意义:都是用来描述圆周运动转动快慢的。 ⑵周期T :表示的是物体沿圆周运动一周所需要的时间,单位是秒;转速n (也叫频率f ): 表示的是物体在单位时间内转过的圈数。n 的单位是 (s r )或 (m in r )f 的单位:

备战2020年高考物理计算题专题复习《向心力的计算》(解析版)

《向心力的计算》 一、计算题 1.如图所示,长为L的细绳一端与一质量为m的小球可看成质点 相连,可绕过O点的水平转轴在竖直面内无摩擦地转动.在最 低点a处给一个初速度,使小球恰好能通过最高点完成完整的圆 周运动,求: 小球过b点时的速度大小; 初速度的大小; 最低点处绳中的拉力大小. 2.如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直 轨道相切,半径,物块A以的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动。P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段,光滑段交替排列,每段长度都为。物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为,A、B的质量均为重力加速度g 取;A、B视为质点,碰撞时间极短。 求A滑过Q点时的速度大小V和受到的弹力大小F; 若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值; 求碰后AB滑至第n个光滑段上的速度与n的关系式。

3.如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管 道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过秒后又恰好垂直与倾角为的斜面相碰到。已知圆轨道半径为,小球的质量为,g取求 小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离 小球经过圆弧轨道的B点时,受到轨道的作用力的大小和方向? 小球经过圆弧轨道的A点时的速率。 4.如图所示,倾角为的粗糙平直导轨与半径为R的光 滑圆环轨道相切,切点为B,整个轨道处在竖直平面内。一 质量为m的小滑块从轨道上离地面高为的D处无初速 下滑进入圆环轨道,接着小滑块从圆环最高点C水平飞出, 恰好击中导轨上与圆心O等高的P点,不计空气阻力。求: 小滑块在C点飞出的速率; 在圆环最低点时滑块对圆环轨道压力的大小; 滑块与斜轨之间的动摩擦因数。

向心力典型例题(附答案解析详解)

1、如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO′转动,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使a不下滑,则圆筒转动的角速度ω至少为() A. B. C. D. 2、下面关于向心力的叙述中,正确的是() A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心,所以是一个变力 B.做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用外,还一定受到一个向心力的作用 C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力,也可以是这些力中某几个力的合力,或者是某一个力的分力 D.向心力只改变物体速度的方向,不改变物体速度的大小 3、关于向心力的说法,正确的是() A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小 C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力 D.做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变 5、如图所示,质量为m的木块,从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B点,由于摩擦力的作用,木块的速率保持不变,则在这个过程中 A.木块的加速度为零 B.木块所受的合外力为零

C.木块所受合外力大小不变,方向始终指向圆心 D.木块所受合外力的大小和方向均不变 6、甲、乙两名溜冰运动员,M 甲=80 kg,M乙=40 kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示,两个相距0.9 m,弹簧秤的示数为 9.2 N,下列判断正确的是() A.两人的线速度相同,约为40 m/s B.两人的角速度相同,为6 rad/s C.两人的运动半径相同,都是0.45 m D.两人的运动半径不同,甲为0.3 m,乙为0.6 m 7、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动.若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是() A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大 B.物体所受弹力增大,摩擦力减小 C.物体所受弹力减小,摩擦力也减小 D.物体所受弹力增大,摩擦力不变 8、用细绳拴住一球,在水平面上做匀速圆周运动,下列说法中正确的是() A.当转速不变时,绳短易断 B.当角速度不变时,绳短易断 C.当线速度不变时,绳长易断 D.当周期不变时,绳长易断 9、如图,质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变 A.因为速率不变,所以木块加速度为零C.木块下滑过程中的摩擦

(完整版)向心力-同步练习试题-

向心力 同步练习 1、A 关于向心力的下列说法中正确的是 A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小 B.做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的 C.做圆周运动的物体,所受合力一定等于向心力 D.做匀速圆周运动的物体,一定是所受的合外力充当向心力 2、B 如下图所示,质量为m 的木块从半径为R 的半球形曲面的边缘滑到最低点的过程中,由于摩擦力作用使得木块速率不变,则( ) A.因为速率不变,所以木块的加速度为零 B.木块下滑过程中所受合外力越来越大 C.木块在下滑过程中的摩擦力大小不变 D.木块在下滑过程中加速度大小不变,方向始终指向球心 3、B 如图所示装置中,两球的质量都为m ,且绕竖直轴作同样的圆锥摆运动,木块质量为2m ,则木块的运动情况是 ( ) A .向上运动 B .向下运动 C .静止不动 D .上下振动 4、B 如下图所示,质量为m 的木块,从半径为r 的竖直圆轨道上的A 点滑向B 点,由于 摩擦力的作用,木块的速率保持不变,则在这个过程中( ) A.木块的加速度为零 B.木块所受的合外力为零 C.木块所受合外力大小不变,方向始终指向圆心. D.木块所受外力的大小和方向均不变 5、B 在高速公路的拐弯处.路面造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧 的要高一些,路面与水平面间的夹角为θ。设拐弯路段是半径为R 的圆弧,要使车速为v 时车轮与路面之 间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,θ应等于 ( ) A.arcsin Rg v 2 B.arctan Rg v 2 C.2 1 arcsin Rg v 22 D .arctan g v 2 6、B 如图所示,一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则 A.球A 的线速度一定大于球B 的线速度 B.球A 的角速度一定小于球B 的角速度 C.球A 的运动周期一定小于球B 的运动周期

典型例题分析

典型例题-G-方差分析-2 某企业准备用三种方法组装一种新的产品,为确定哪种方法每小时生产的产品数量最多,随机抽取了30名工人,并指定每个人使用其中的一种方法。通过对每个工人生产的产品数进行方差分析,得到如下表所示的结果。 每个工人生产产品数量的方差分析表 (2)若显著性水平为α=0.05,检验三种方法组装的产品数量之间是否有显著差异。 解: (1)完成方差分析表,以表格中所标的①、②、③、④、⑤、⑥为顺序,来完成表格,具体步骤如下: ①求k -1 根据题目中“该企业准备用三种方法组装一种新的产品”可知,因素水平(总体)的个数k =3,所以第一自由度df 1=k -1=3-1=2,即SSA 的自由度。 ②求n -k 由“随机抽取了30名工人”可知,全部观测值的个数n =30,因此可以推出第二自由度df 2=n -k =30-3=27,即SSE 的自由度。 ③求组间平方和SSA 已知第一自由度df 1=k -1=3-1=2,MSA =210 根据公式 1-= = k SSA MSA 自由度组间平方和 所以,SSA =MSA ×(k -1)=210×2=420 ④求总误差平方和SST 由上面③中可以知道SSA =420;此外从表格中可以知道:组内平方和SSE =3836,根据公式SST =SSA +SSE 可以得出SST =420+3836=4256,即总误差平方和SST=4256 ⑤求SSE 的均方MSE 已知组内平方和SSE =3836,SSE 的自由度n -k =30-3=27 根据公式 0741 .142273836 ==-== k n SSE MSE 自由度组内平方和 所以组内均方MSE =142.0741 ⑥求检验统计量F 已知MSA =210,MSE =142.0741 根据 4781.10741.142210 === MSE MSA F 所以F=1.4781

最新圆周运动与向心力知识点训练(经典题型)

(4题) (第8题) (第9题) (3题) (第7题) 圆周运动与向心力训练题 1、关于向心力,以下说法中不正确的是( ) A .是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力 B .向心力就是做圆周运动的物体所受的合力 C .向心力是线速度变化的原因 D .只要物体受到向心力的作用,物体就做匀速圆周运动 2、如右上图所示,在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动,下列说法正确的是( ) A .物体所受弹力增大,摩擦力也增大 B .物体所受弹力增大,摩擦力减小 C .物体所受弹力减小,摩擦力减小 D .物体所受弹力增大,摩擦力不变 3、如右上图所示,A 、B 、C 三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A 的质量是2m ,B 和C 的质量均为m ,A 、B 离轴为R ,C 离轴为2R 。当圆台旋转时,则 ( ) A .若A 、 B 、 C 均未滑动,则C 的向心加速度最大 B .若A 、B 、C 均未滑动,则B 的摩擦力最小 C .当圆台转速增大时,B 比A 先滑动 D . 圆台转速增大时,C 比B 先滑动 4、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是( ) A .球A 的线速度必定大于球 B 的线速度 B .球A 的角速度必定小于球B 的角速度 C .球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期 D .球A 对筒壁的压力必定大于球B 对筒壁的压力 5、下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,正确的是 ( ) A .物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用 B .物体所受的合外力提供向心力 C .向心力是一个恒力 D .向心力的大小—直在变化 6、下列关于向心力的说法中正确的是 ( ) A .物体受到向心力的作用才可能做圆周运动 B .向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果来命名的,但受力分析时应该画出 C .向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某一种力或某几种力的合力 D .向心力只改变物体运动的方向,不改变物体运动的快慢 7、如图所示的圆锥摆中,摆球A 在水平面上作匀速圆周运动,关于A 的受力情况,下列说法中正确的是 ( ) A .摆球A 受重力、拉力和向心力的作用; B .摆球A 受拉力和向心力的作用; C .摆球A 受拉力和重力的作用; D .摆球A 受重力和向心力的作用。 8、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是 ( )

(完整版)向心力练习题

第六节向心力 班级姓名学号 一、选择题 1.关于向心力,下列说法正确的是() A.向心力是一种效果力 B.向心力是一种具有某种性质的力 C.向心力既可以改变线速度的方向,又可以改变线速度的大小 D.向心力只改变线速度的方向,不改变线速度的大小 2.用细线悬吊着一个质量为m的小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向夹角为 α,线长为L,如图所示,下列说法中正确的是() A.小球受重力、拉力、向心力 B.小球受重力、拉力 C.小球的向心力大小为mgtanα D.小球的向心力大小为mg/cosα 3.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同的时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们的向心力之比为() A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16 4.如图所示,A、B两个小球质量相等,用一根轻绳相连,另有一根轻绳的两端分别连接O点和B 点,让两个小球绕O点在光滑水平桌面上以相同的角速度做圆周运动,若OB绳上的拉力为F1,AB绳上的拉力为F2,OB=AB,则() A.F1∶F2=2∶3 B.F1∶F2=3∶2 C.F1∶F2=5∶3 D.F1∶F2=2∶1 5.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小.图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是() 6.游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2,g取10 m/s2,那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的() A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍

7.我们经常在电视中看到男、女花样滑冰运动员手拉手在冰面上旋转并表演各种优美动作.现有甲、乙两名花样滑冰运动员,M甲=80 kg,M乙=40 kg,他们面对面拉着弹簧测力计各自以他们连线上某一点为圆心做匀速圆周运动,若两人相距0.9 m,弹簧测力计的示数为600 N,则() A.两人的线速度相同,为0.4 m/s B.两人的角速度相同,为 5.0 rad/s C.两人的运动半径相同,都是0.45 m D.两人的运动半径不同,甲的半径是0.3 m、乙的半径是0.6 m 8.如右图所示,质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质量为m 的小球,今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,且角速度为ω,则杆的上端受到球对其作用力的大小为() A.mω2R B.m g2-ω4R2 C.m g2+ω4R2 D.不能确定 9.如图所示某物体沿1 4 光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中,物体的速率逐渐增大,则() A.物体的合外力为零 B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心O C.物体的合外力就是向心力 D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外) 10.质量分别为M和m的两个小球,分别用长2l和l的轻绳拴在同一转轴上,当转轴稳定转动时, 拴M和m的悬线与竖直方向夹角分别为α和β,如图所示,则() A.cosα=cosβ2 B.cosα=2cosβ C.tanα=tanβ2 D.tanα=tanβ 11.如图所示,光滑杆偏离竖直方向的夹角为θ,杆以O为支点绕竖直线旋转,质量为m的小球套在杆上可沿杆滑动.当杆角速度为ω1时,小球旋转平面在A处;当杆角速度为ω2时,小球旋转平面在B处,设球对杆的压力为F N,则有() A.F N1>F N2 B.F N1=F N2 C.ω1<ω2 D.ω1>ω2

动能及动能定理典型例题剖析

动能和动能定理、重力势能·典型例题剖析例1一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,量得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图8-27,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的摩擦因数相同.求摩擦因数μ. [思路点拨]以物体为研究对象,它从静止开始运动,最后又静止在平面上,考查全过程中物体的动能没有变化,即ΔEK=0,因此可以根据全过程中各力的合功与物体动能的变化上找出联系. [解题过程]设该面倾角为α,斜坡长为l,则物体沿斜面下滑时, 物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功,设平面上滑行距离为S2,则 对物体在全过程中应用动能定理:ΣW=ΔEk. mgl·sinα-μmgl·cosα-μmgS2=0 得h-μS1-μS2=0. 式中S1为斜面底端与物体初位置间的水平距离.故 [小结]本题中物体的滑行明显地可分为斜面与平面两个阶段,而且运动性质也显然分别为匀加速运动和匀减速运动.依据各阶段中动力学和运动学关系也可求解本题.比较上述两种研究问题的方法,不难显现动能定理解题的优越性.用动能定理解题,只需抓住始、末两状态动能变化,不必追究从始至末的过程中运动的细节,因此不仅适用于中间过程为匀变速的,同样适用于中间过程是变加速的.不仅适用于恒力作用下的问题,同样适用于变力作用的问题. 例2 质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发,经5min行驶2.25km,速度达到最大值54km/h,设阻力恒定且取g=10m/s2.求:(1)机车的功率P=?(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a=? [思路点拨]因为机车的功率恒定,由公式P=Fv可知随着速度的增加,机车的牵引力必定逐渐减小,机车做变加速运动,虽然牵引力是变力,但由W=P·t可求出牵引力做功,由动能定理结合P=f·vm,可

(完整版)习题课:向心力来源的实例分析.docx

习题课:向心力的来源实例分析 ★知识链接 一.圆周运动的分析方法 匀速圆周运动:合外力提供向心力,产生向心加速度a n,只改变速度的方向,不改变 速度的大小。 变速圆周运动:法向的合外力提供向心力,产生向心加速度a n,只改变速度的方向;切向的合外力产生切向的加速度a t,只改变速度的大小。 规律总结:不管是匀速圆周运动还是变速圆周运动,都是由法向(指向圆心)的合外 力提供向心力。 二.向心力来源的分析方法 确定圆心所在的平面→找出圆心、半径→受力分析→指向圆心的合力即为向心力。 ★实例分析 1.单摆O 例1.如图所示,一小球用细线悬挂于O点,将其拉离竖直 位置一个角度后释放,小球将以 O 点为圆心做圆周运动, F 则运动中小球所需的向心力是(D) A .绳的拉力 B.小球的重力mg sin C.绳的拉力与小球的重力的合力mg cos D .绳的拉力与小球的重力沿绳方向的分力的合力 mg 解析: 法向: F mg cos m v2得: F mg cos m v2 L L 切向: mg sin ma t 总结: ( 1)当小球由高向低运动时,a t与 v 方向一致, v 逐渐增大;逐渐减小, cos逐渐增大, F 逐渐增大。 ( 2)当小球由低向高运动时,a t与 v 方向相反, v 逐渐减小;逐渐增大, cos逐渐减小, F 逐渐减小。 ( 3)小球在最高点,速度为零,拉力最小;小球在最低点,速度最大,拉力最大。

2.圆锥摆 例 2.如图所示,长为 L 的细线,一端拴一质量为小球在水平面内做匀速圆周运动。当细线与竖直方向成 ( 1)细线的拉力 F . ( 2)小球运动的线速度 v . ( 3)小球运动的角速度. ( 4)小球运动的周期 T . 解析: m 的小球,另一端固定于 O 点。让 角时,求: O F F cos 竖直方向: F cos mg ,得 F mg F sin cos O 越大, cos 越小, F 越大。 m v 2 L sin mg 水平方向 : F sin mg tan m 2 L sin m 4 2 L sin T 2 得: v gL tan sin 越大, v 越大 g 越大, 越大 L cos T L cos 越大, T 越小 2 g 练 1.如图所示,一质量为 m 的小球在光滑的半球形碗内做 匀速圆周运动,轨道平面水平。已知小球与球心 O 的连线与竖 OR 直方向的夹角为 ,碗的半径为 R ,求: F N ( 1)碗壁对小球的支持力 F N ; r O ( 2)小球运动的线速度 v 。 F 合 mg 解析: ( 1) F N mg cos v 2 得: v gRtan sin ( 2)由 mg tanm R sin

三角函数典型例题剖析与规律总结

三角函数典型例题剖析与规律总结 一:函数的定义域问题 1. 求函数1sin 2+=x y 的定义域。 分析:要求1sin 2+= y 的定义域, 只需求满足01sin 2≥+x 的x 集合,即只需求出满足2 1 sin -≥x 的x 值集合,由于正弦函数具有周期性,只需先根据问题要求,求出在一个周期上的适合条件的区间,然后两边加上πk 2()Z k ∈即可。 解:由题意知需01sin 2≥+x ,也即需21sin - ≥x ①在一周期??????-23,2ππ上符合①的角为?? ????-67,6ππ,由此可得到函数的定义域为?? ? ?? ? + - 672,6 2πππ πk k ()Z k ∈ 小结:确定三角函数的定义域的依据:(1)正、余弦函数、正切函数的定义域。(2)若函数是分式函数,则分母不能为零。(3)若函数是偶函数,则被开方式不能为负。(4)若函数是形如()() 1,0log ≠>= a a x f y a 的函数,则其定义域由()x f 确定。(5)当函数是有实际问题确定时,其定义域不仅要使解析式有意义同时还要使实际问题有意义。 二.函数值域及最大值,最小值 (1)求函数的值域 例。求下列函数的值域 (1)x y 2sin 23-= (2)2sin 2cos 2 -+= x y x 分析:利用1cos ≤x 与1sin ≤x 进行求解。 解:(1) 12sin 1≤≤-x ∴[]5,151∈∴≤≤y y (2) ()[].0,4,1sin 11sin 1sin 2sin 2sin 22 22 cos -∈∴≤≤---=-+-=-+=y x x x x x x y 评注:一般 函数的值域求法有:观察法,配方法判别式法,反比例函数法等,而三角函数是函数的特殊形式,其一般方法也适用,只不过要结合三角函数本身的性质罢了。 (2)函数的最大值与最小值。 例。求下列函数的最大值与最小值 (1)x y sin 211- = (2)??? ??≤≤-??? ? ? +=6662sin 2πππx x y (3)4sin 5cos 22 -+=x x y (4)?? ? ? ??∈+-=32,31cos 4cos 32 ππx x x y 分析:(1)(2)可利用sinx,cosx 的值域求解求解过程要注意自变量的去值范围(3)(4)可利用二次函数 c bx ax x f ++=2)(在闭区间[]n m ,上求最值得方法。

向心力向心加速度·典型例题解析

向心力向心加速度·典型例题解析 【例1】如图37-1所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无相对滑动,大轮的半径是小轮半径的2倍,大轮上的一点S离转动轴的 距离是半径的1/3.当大轮边缘上的P点的向心加速度是0.12m/s2时,大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大? 解析:P点和S点在同一个转动轮子上,其角速度相等,即ωP=ωS.由向心加速度公式a=rω2可知:a s/a p=r s/r p,∴a s=r s/r p·a p=1/3×0.12m/s2=0.04m/s2. 由于皮带传动时不打滑,Q点和P点都在由皮带传动的两个轮子边缘,这两点的线速度的大小相等,即v Q=v P.由向心加速度公式a=v2/r可知:a Q/a P =r P/r Q,∴a Q=r P/r Q×a P=2/1×0.12m/s2=0.24 m/s2. 点拨:解决这类问题的关键是抓住相同量,找出已知量、待求量和相同量之间的关系,即可求解. 【问题讨论】(1)在已知a p的情况下,为什么求解a s时要用公式a=rω2、求解a Q时,要用公式a=v2/r? (2)回忆一下初中电学中学过的导体的电阻消耗的电功率与电阻的关系 式:P=I2R和P=U2/R,你能找出电学中的电功率P与电阻R的关系及这里的 向心加速度a与圆周半径r的关系之间的相似之处吗? 【例2】如图37-2所示,一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一个木块,当圆盘匀角速转动时,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.因为木块随圆盘一起运动,所以木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块的运动方向相同 D.因为摩擦力总是阻碍物体的运动,所以木块所受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反 解析:从静摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的趋势来分析:由于圆盘转动时,以转动的圆盘为参照物,物体的运动趋势是沿半径向外,背离圆心的,所以盘面对木块的静摩擦力方向沿半径指向圆心. 从做匀速圆周运动的物体必须受到一个向心力的角度来分析:木块随圆盘一起做匀速圆周运动,它必须受到沿半径指向圆心的合力.由于木块所受的重力和盘面的支持力都在竖直方向上,只有来自盘面的静摩擦力提供指向圆心的向心力,因而盘面对木块的静摩擦力方向必沿半径指向圆心.所以,正确选项为B. 点拨:1.向心力是按效果命名的,它可以是重力、或弹力、或摩擦力,也可以是这些力的合力或分力所提供. 2.静摩擦力是由物体的受力情况和运动情况决定的. 【问题讨论】有的同学认为,做圆周运动的物体有沿切线方向飞出的趋势,静摩擦力的方向应该与物体的运动趋势方向相反.因而应该选取的正确答案为D.你认为他的说法对吗?为什么? 【例3】如图37-3所示,在光滑水平桌面上有一光滑小孔O;一根轻绳穿过小孔,一端连接质量为m=1kg的小球A,另一端连接质量为M=4kg 的重物B. (1)当小球A沿半径r=0.1m的圆周做匀速圆周运动,其角速度为ω= 10rad/s时,物体B对地面的压力为多大? (2)当A球的角速度为多大时,B物体处于将要离开、而尚未离开地面的临界状态?(g=10m/s2)

2017高一物理向心力测试题

1.关于向心力,下列说法中正确的是( ) A.物体由于做圆周运动而产生了向心力 B.向心力不改变圆周运动物体的速度大小 C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的 D.做匀速圆周运动的物体其向心力为物体所受的合外力 2.如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀这圆周运动,则A的受力情况是( ) A.受重力、支持力 B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C.重力、支持力、向心力、摩擦力 D.以上均不正确 3.如图所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘上的 质点,且r A=r C=2r B,则三个质点的向心加速度之比a A:a B:a C等于( ) A.4:2:1 B.2:1:2 C.1:2:4 D.4:1:4 4.用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,则( ) A.两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断 B.两个小球以相同的角速度运动时,短绳易断 C.两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断 D.以上说法都不对 5.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则( ) A.球A的线速度必定大于球B的线速度 B.球A的角速度必定小于球B的角速度 C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期 D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力 6.一木块放于水平转盘上,与转轴的距离为r若木块与盘面问的最大静摩擦力是木块重力的μ倍,则转盘转动的角速度最大是________。 7.A、B两质点均做匀速圆周运动,m A:m B=R A:R B=1:2,当A转60转时,B正好转45转,则两质点所受向心力之比为________。 8.如图所示,行车的钢丝长L=3m,下面吊着质量为m=2.8×103kg的货物,以速度v=2m/s匀 速行驶行车突然刹车,钢丝绳受到的拉力是多少? 9.一水平放置的圆盘,可以绕中心O点旋转,盘上放一个质量是0.4kg的铁块(可视为质点), 铁块与中间位置用轻质弹簧连接,如图所示.铁块随圆盘一起匀速转动,角速度是10rad/s时, 铁块距中心O点30cm,这时弹簧的拉力大小为11N,g取10m/s2求:(1)圆盘对铁块的摩擦力大 小(2)在此情况下要使铁块不向外滑动,铁块与圆盘间的动摩擦因数至少为多大? 10.质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点,当杆在光滑水平面上绕O点做匀速转动时,如图所示,求杆的OA段及AB段对球的拉力之比是多少?

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