物理圆周运动的题型归纳.doc

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1、圆周运动题型总结2011.9.26【圆周运动各物理量的关系】1、如图所示，一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘接触.当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而为发电机提供动力.自行车车轮的半径R1=35cm，小齿轮的半径R2=4.0cm，大齿轮的半径R3=10.0cm.求大齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比.(假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)2、图示为一种“滚轮——平盘无级变速器”的示意图，它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动

2、的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动.如果滚轮不打滑，那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是(　　)A.n2＝n1　　　　　　B.n2＝n1C.n2＝n1D.n2＝n1解析：滚轮与平盘接触处的线速度相等，故有：ω1x＝ω2r即2πn1x＝2πn2r可得：n2＝n1.答案：A3、如图所示，A、B是两个圆盘，它们能绕共同的轴以相同的角速度转动，两盘相距为L.有一颗子弹以一定速度垂直盘面射向A盘后又穿过B盘，子弹分别在A、

3、B盘上留下的弹孔所在的半径之间的夹角为θ.现测得转轴的转速为nr/min，求子弹飞行的速度.(设在子弹穿过A、B两盘过程中，两盘转动均未超过一周)【圆周运动的应用】1、如图所示，用细绳一端系着的质量为M=0.6kg的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m=0.3kg的小球B，A的重心到O点的距离为0.2m．若A与转盘间的最大静摩擦力为Ff=2N，为使小球B保持静止，求转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围(取g=10m/s2).2、图示是用以说明向心力与质量、半径之间

4、的关系的仪器，球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP＝2mQ.当整个装置以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时(　　)A.两球受到的向心力的大小相等B.P球受到的向心力大于Q球受到的向心力C.rP一定等于D.当ω增大时，P球将向外运动解析：两球在水平方向上只受到轻绳拉力的作用，故两球受到的向心力大小相等(等于轻绳张力)即mPrPω2＝mQrQω2由上可知上等式与ω的大小无关，随ω的增大两球的位置不变，且由mP＝2mQ可得：rP＝rQ.答案：AC3、如图所示

5、，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩表演.目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时与水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，则可估算出该女运动员(　　)A.受到的拉力为GB.受到的拉力为2GC.向心加速度为3gD.向心加速度为2g解析：女运动员的受力情况可简化成如图乙所示，有：T·cos60°＝GT·sin60°＝ma＝Gtan60°解得：T＝2G，a＝g.答案：B4、如图所示，m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A为终端皮带轮.已知

6、皮带轮的半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑.当m可被水平抛出时，A轮每秒的转数最少为(　　)A.　B.　C.　D.解析：方法一　m到达皮带轮的顶端时，若m≥mg，表示m受到的重力小于(或等于)m沿皮带轮表面做圆周运动的所需的向心力，m将离开皮带轮的外表面而做平抛运动，又因为转数n＝＝所以当v≥，即转数n≥时，m可被水平抛出故选项A正确.5、如图所示，小球A的质量为2m，小球B和C的质量均为m，B、C两球到结点P的轻绳长度相等，滑轮摩擦不计，当B、C两球以某角速度ω做圆锥摆运动时，A球将(　　)A.

7、向上做加速运动B.向下做加速运动C.保持平衡状态D.上下振动解析：设B、C做角速度为ω的匀速圆周运动时，BP、CP与竖直方向的夹角为θ，两轻绳的张力T＝，B、C球的向心力F＝mgtanθ＝mω2r.则BP、CP两绳对P点张力的合力为：T左＝2T·cosθ＝2mg故A球将保持平衡状态.答案：C6、质量为60kg的体操运动员，做“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动.此过程中，运动员到在最低点时手臂受的拉力至少约为忽略空气阻力，g=10m/s2）（C）A．600NB．2400

8、NC．3000ND．3600NBA7、如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下关系正确的是（　B　）A.角速度ωA>ωBB.线速度vA>vBC.向心加速度aA>aBD.支持力NA>NB8、如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20cm处放置一小物块A，其质量为m＝2kg，A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍（k＝0.5），试求⑴当圆盘转动的角速度ω＝2rad/s时，物块与圆盘间的摩