第3讲 圆周运动
基础巩固
1.关于匀速圆周运动的说法,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运动
C.某个恒力作用下质点也可以做匀速圆周运动 D.做匀速圆周运动的物体的合力必须是变力
2.(2018北京西城期末)计算机硬盘上的磁道为一个个不同半径的同心圆,如图所示。M、N是不同磁道上的两个点。当磁盘转动时,比较 M、N两点的运动,下列判断正确的是( ) A.M、N的线速度大小相等 B.M、N的角速度大小相等 C.M点的线速度大于N点的线速度 D.M点的角速度小于N点的角速度
3.(2017北京西城期末,3)用一个水平拉力F拉着一物体在水平面上绕着O点做匀速圆周运动。关于物体受到的拉力F和摩擦力f的受力示意图,下列四个图中可能正确的是( )
4.(2016北京东城期中,11)摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车,如图所示。当列车转弯时在电脑控制下车厢会自动倾斜,沿直线行驶时车厢又恢复成竖直状态,就像玩具“不倒翁”一样。假设有一超高速列车在水平面内行驶,以360 km/h的速度拐弯,拐弯半径为1 km,则车厢内质量为50 kg的乘客,在拐弯过程中受到火车给他的作用力为(g取10 m/s)( )
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A.0 B.500 N C.500
N D.1 000 N
5.(2016北京朝阳期中,11)火车转弯时,如果铁路弯道的内外轨一样高,外轨对轮缘(如图a所示)挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力(如图b所示),但是靠这种办法得到向心力,铁轨和车轮极易受损。在修建铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨(如图c所示),当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为v,以下说法中正确的是( )
A.该弯道的半径R=
B.当火车质量改变时,规定的行驶速度也将改变 C.当火车速率大于v时,外轨将受到轮缘的挤压 D.当火车速率小于v时,外轨将受到轮缘的挤压
6.(2018北京东城期末)如图所示为“感受向心力”的实验,用一根轻绳,一端拴着一个小球,在光滑桌面上抡动细绳,使小球做匀速圆周运动,通过拉力来感受向心力。下列说法正确的是( ) A.只减小旋转角速度,拉力增大 B.只加快旋转角速度,拉力减小 C.只更换一个质量较大的小球,拉力增大 D.突然放开绳子,小球仍做曲线运动
7.(2017北京朝阳期中,19,8分)某同学设计了一个粗测玩具小车经过凹形桥模拟器最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车(可视为质点)、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m)。将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图所示,托盘秤的示数为1.00 kg;将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数为1.40 kg;将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为1.80 kg,凹形桥模拟器与托盘间始终无相对滑动。取重力加速度g=10 m/s,求:
(1)玩具小车的质量m;
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(2)玩具小车经过凹形桥模拟器最低点时对其压力的大小F; (3)玩具小车经过最低点时速度的大小v。
8.(2016北京朝阳期中,19)某游乐设施如图所示,由半圆形APB和直线形BC细圆管组成的轨道固定在水平桌面上(圆半径比细圆管内径大得多),轨道内壁光滑。已知APB部分的半径R=0.8 m,BC段长L=1.6 m。弹射装置将一质量m=0.2 kg的小球(可视为质点)以水平初速度v0从A点弹入轨道,小球从C点离开轨道水平抛出,落地点D离C点的水平距离为s=1.6 m,桌子的高度h=0.8 m,不计空气阻力,取g=10 m/s。求:
(1)小球水平初速度v0的大小;
(2)小球在半圆形轨道上运动时的角速度ω以及从A点运动到C点的时间t; (3)小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力F的大小。
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综合提能