2019-3-12 高中 物理 生活中的圓周運(yùn)動(dòng) 計(jì)算題

1、第第2頁(yè)共4頁(yè)第第 頁(yè)共4頁(yè)一、計(jì)算題（本題共計(jì)10小題，每題10分，共計(jì)100分）1【答案】2cm【解析】當(dāng)轉(zhuǎn)速為：=60r/min=lr/s時(shí)，此時(shí)木塊圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力等于最大靜摩擦力，由牛頓第二定律得:上2fm=G當(dāng)轉(zhuǎn)速R=120r/min=2r/s時(shí)，角速度為：宀2=2兀九2=4?rrad/s小木塊剛好與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止，有：fm=m2r2【點(diǎn)睛】本題應(yīng)用牛頓第二定律處理圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題，關(guān)鍵分析臨界條件：當(dāng)物體剛要滑動(dòng)時(shí)，靜摩擦力達(dá)到最大值，并且由靜摩擦力提供向心力。y6gR22、【答案】（1）7mg；七一；（3）尹加【解析】（1）OB：3mgR=mt）B12上B點(diǎn):N-mg

2、=mRN=N=7mg(2)DP：i)y=gtR=gt2在P點(diǎn)：=tan60Ljdd3d3【解析】（1）裝置靜止時(shí)，設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為、八，OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為耳小環(huán)受到彈簧的彈力為：尸彈1=小環(huán)受力平衡，則有：F彈i=zn9+27yos&i,小球受力平衡，則豎直方向有：卩訃0曲+丁訃0前=肌9,水平方向有：“S加=加,小環(huán)受到的彈力為：F彈2=-kL=3mg,cL小環(huán)受力平衡，有：T2cos62=mg+F2,且cose2=,對(duì)小球，豎直方向有：F2cosQ2=T2cos02+mg,水平方向有:F2sin&2+T2sin32=mo)lsin32,解得：少2J.【點(diǎn)睛】本題綜合考查了牛頓

3、第二定律、共點(diǎn)力平衡和胡克定律的運(yùn)用，當(dāng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，抓住小環(huán)平衡，小球在豎直方向上平衡，水平方向上的合力提供向心力進(jìn)行求解.【解析】在最高點(diǎn)，分解重力沿斜面的分力為mgsinO,這個(gè)重力的分力與繩子拉力的合力充當(dāng)向心力，向心力沿斜面向下指心圓心1?1則有:mgsinO+片=m【點(diǎn)睛】本意主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析，找出向心力的來(lái)源.5、【答案】Qrad/s【解析】由于A、AB整體受到的靜摩擦力均提供向心力，故對(duì)A,有：Li1mAgmAco2r對(duì)AB整體，有：(mA+mp)co2ru(m+111)gAdZAo代入數(shù)據(jù)解得：coV2rad/s【點(diǎn)睛】

4、本題關(guān)鍵是對(duì)A、AB整體受力分析，根據(jù)靜摩擦力提供向心力以及最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力列式分析。16、【答案】(1)T=mg,FN=-mg(2)T=4mg,FN=L-i【解析】當(dāng)小球與水平面恰無(wú)擠壓時(shí)，對(duì)小球受力分析如圖：mg則TqCOsO=mg、T0sin6mccLsinO解得：%二rr（1）當(dāng)i二R90m.【解析】（1）汽車在水平路面上拐彎，可視為汽車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力是車與路面間的靜摩擦力提v2供，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，由向心力公式可知這時(shí)的半徑最小，m-m由速度v=30m/s,得彎道半徑r150m；v2（2）汽車過(guò)拱橋，看作在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)向心力公式有：mg-F=mNRV2為了保證安全，車對(duì)路面間的彈力Fn必須大于等于零。有mgnm百則R90mo10、【答案】150m,90m【解析】（1）汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由汽車與路面間的靜摩擦力提供,當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，對(duì)應(yīng)的半徑最小r,v2有f=0.6mg=m,又v=30m/sIII廠解得：r=150m,故彎道的最小半徑為150m.v2（2）在拱橋的最高點(diǎn)，當(dāng)汽車隊(duì)拱橋的壓力為零時(shí)，貝lj：mg=m,rv230