小初高K12教育学习资料
第3课时 圆周运动
1.(2018·吉林白山模拟)如图所示,一木块放在圆盘上,圆盘绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动,木块和圆盘保持相对静止,那么( B )
A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向沿半径背离圆盘中心 B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向沿半径指向圆盘中心 C.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块运动的方向相反 D.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
解析:木块做匀速圆周运动,其合外力提供向心力,合外力的方向一定指向圆盘中心.因为木块受到的重力和圆盘的支持力均沿竖直方向,所以水平方向上木块一定还受到圆盘对它的摩擦力,方向沿半径指向圆盘中心,选项B正确.
2.(2018·浙江杭州质检)某同学骑自行车经过一段泥泞路后,发现自行车的后轮轮胎侧面上粘附上了一块泥巴,为了把泥巴甩掉,他将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,泥巴就被甩下来.如图所示,图中a,b,c,d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置,则( A )
A.泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来 B.泥巴在图中的b,d位置时最容易被甩下来 C.泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来
D.泥巴在a,b,c,d四个位置被甩下来的难易程度是一样的
解析:泥巴做圆周运动,由合力提供向心力,根据F=mω2r知,泥巴在车轮上每一个位置的向心力大小相等,当提供的合力小于向心力时做离心运动,所以能提供的合力越小越容易飞出去.在a点,泥巴所受力的合力等于附着力与重力之差;在b点其合力为重力与附着力之和;在b和d点合力等于附着力,所以在最低点a时合力最小,最容易飞出去,A正确.
3.(2018·东北三省四市联考)某山地自行车有六个飞轮和三个链轮,链轮和飞轮的齿数如表所示,前后轮半径为30 cm,某人脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度是4 rad/s,则人骑自行车的最大速度为( B )
名称 齿数 48 链轮 35 28 15 16 飞轮 18 21 24 28 A.7.68 m/s B.3.84 m/s C.2.4 m/s D.1.2 m/s
小初高K12教育学习资料
小初高K12教育学习资料
解析:链轮和飞轮的线速度是相等的,所以链轮半径越大,飞轮半径越小,人骑自行车的速度越大,根据ω
链
r
链
=ω
飞
r
飞
,==,且ω
链
=
4 rad/s,解得ω飞=轮
rad/s,飞轮与后轮有共同的角速度,人骑自行车的最大速度为v=ω飞r
=3.84 m/s,选项B正确.
4.导学号 58826087如图所示,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( C )
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
解析:由于合力提供向心力,依据Fn=mrω2,可知两球向心力大小相同,即合力大小相同,故选项A错误;小球A受到的重力和弹力的合力不可能垂直指向OO′轴,故一定存在摩擦力,而B球的重力和弹力的合力可能垂直指向OO′轴,故B球摩擦力可能为零,故选项B错误,C正确;由于不知道原来B是否受到摩擦力,而无法判定圆形框架以更大的角速度转动时,小球B受到的摩擦力的变化情况,选项D错误.
5.(2018·湖南衡阳质检)如图所示,从光滑的圆弧槽的最高点滑下的小滑块滑出槽口时速度方向为水平方向,槽口与一个半球顶点相切,半球地面为水平,若要使小滑块滑出槽口后不沿半球面下滑,已知圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,则R1和R2应满足的关系是( C )
A.R1≤R2 B.R1≥R2 C.R1≥ D.R1≤ 解析:小滑块滑至圆弧槽最低点速度设为v,则由动能定理得mgR1=mv,若要使小滑块不沿半
2
径为R2的半球面下滑,则有mg≤,联立得R1≥,故C正确.
6.(2018·山东聊城模拟)一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是( A )
小初高K12教育学习资料