豎直面內(nèi)圓周運動的各種類型_第1頁
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文檔簡介

1.如圖,在質(zhì)量為M的電動機的飛輪上,固定著一個質(zhì)量為m的重物〔m的體積和大小可忽略〕,重物m到飛輪中心距離為R,飛輪勻速轉(zhuǎn)動時,為了使電動機的底座不離開地面,轉(zhuǎn)動的角速度ω最大為多少?mROM2.如圖,勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上,沿半徑方向放置用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的A、B兩個小物塊。A離軸心的距離r1=20cm,B離軸心的距離r2=30cm,A和B與盤面間相互作用的最大靜摩擦力均為重力的0.4倍,求:〔1〕假設(shè)細(xì)線上沒張力,圓盤轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)該滿足什么條件?〔2〕欲使A、B與盤間不發(fā)生相對滑動,圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為多少?OO’BA3.在以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)臺上放著一質(zhì)量為M的物體,通過一條光滑的細(xì)繩,由轉(zhuǎn)臺中央小孔穿下,連接著一m的物體,如下圖。設(shè)M與轉(zhuǎn)臺平面間的最大靜摩擦力為壓力的k倍,且轉(zhuǎn)臺不轉(zhuǎn)時M不能相對轉(zhuǎn)臺靜止。求:〔1〕如果物體M離轉(zhuǎn)臺中心的距離保持R不變,其他條件相同,那么轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度ω滿足什么條件,物體M才能隨轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動?〔2〕物體M隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,物體離轉(zhuǎn)臺中心的最大距離和最小距離。Mm向心力最小時,角速度最小向心力最大時,角速度最大4.如圖,長為L的繩子,下端連著質(zhì)量為m的小球,上端接于天花板上,當(dāng)把繩子拉直時,繩與豎直方向夾角θ=60°。此時小球靜止于光滑水平面上。〔1〕當(dāng)小球以ω=做圓錐擺運動時,繩子張力多大?桌面支持力多大?〔2〕當(dāng)小球以ω=做圓周運動時,繩子張力多大?桌面受到的壓力多大?θ5.如下圖,兩繩系一質(zhì)量為m=0.1kg的小球,上面繩長L=2m,兩端都拉直時與軸的夾角分別為30°與45°,問:〔1〕球的角速度在什么范圍內(nèi),兩繩始終張緊。〔2〕當(dāng)角速度為3rad/s時,上、下兩繩拉力分別為多大?30°45°ABC30°45°ABC30°45°ABC6.如下圖,一質(zhì)量為m的小球,用長為L細(xì)繩系住,使其在豎直面內(nèi)作圓周運動.(1)假設(shè)過小球恰好能通過最高點,那么小球在最高點和最低點的速度分別是多少?小球的受力情況分別如何?(2)假設(shè)小球在最低點受到繩子的拉力為10mg,那么小球在最高點的速度及受到繩子的拉力是多少?mgO7.如下圖,一質(zhì)量為m的小球,用長為L輕桿固定住,使其在豎直面內(nèi)作圓周運動.(1)假設(shè)過小球恰好能通過最高點,那么小球在最高點和最低點的速度分別是多少?小球的受力情況分別如何?(2)假設(shè)小球在最低點受到桿子的拉力為5.5mg,那么小球在最高點的速度及受到桿子的力是多少?mgONMmO

8.如下圖,支架的質(zhì)量為M,轉(zhuǎn)軸O處用長為L的輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球.假設(shè)小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,到達(dá)最高點時,恰好支架對地面的壓力mg.設(shè)M=3m.求:〔1〕小球在最高點時的速度大小是多少?〔2〕改變小球的速度,在保證小球仍能作圓周運動的前提下,當(dāng)小球運動到最低點時,支架對地面的最小壓力是多少?

9.如圖中圓弧軌道AB是在豎直平面內(nèi)的1/4圓周,在B點,軌道的切線是水平的.一質(zhì)點自A點從靜止開始下滑,不計滑塊與軌道間的摩擦和空氣阻力,那么在質(zhì)點剛要到達(dá)B點時的加速度大小為______,剛滑過B點時的加速度大小為_____.AB10.如圖中圓弧軌道AB是在豎直平面內(nèi)的1/4圓周,在B點,軌道的切線是水平的.一質(zhì)點自A點上方高h(yuǎn)處從靜止開始下落,不計滑塊與軌道間的摩擦和空氣阻力,那么在質(zhì)點剛要到達(dá)B點時的加速度大小為______,剛滑過B點時的加速度大小為_____.ABh11.如下圖,半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上,頂部有一小物體A。今給它一個水平初速度,那么物體將〔〕A、沿球面下滑至M點B、沿球面下滑至某一點N,便離開球面做斜下拋運動C、立即離開半球面做平拋運動D、以上說法都不正確MmORv0N12.質(zhì)量為1kg的物體,在粗糙的水平面上運動,運動到A點初速度為6m/s,運動到B點進(jìn)入光滑的半圓形槽,假設(shè)物體剛好能夠通過軌道上的C點,AB段動摩擦因數(shù)為μ=0.2,軌道半徑為0.4求:AB間距離。VoBAC13.游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行,游客卻掉不下來,我們把這重情況抽象為如圖這種模型,弧形軌道的下端與豎直圓軌道相連,使小球從弧形軌道上段滑下,小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運動,問小球從離地面多高處釋放,即可使小球剛好能做完整的圓周運動?h14.如圖,細(xì)繩的異端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體,靜止在水平面上,另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=3kg的物體,M的中點與原空的距離為0.2m,M和平面的最大靜摩擦力為2N,現(xiàn)使的此平面繞中心軸線

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