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第8课时 圆周运动
一、选择题Ⅰ(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2016·9月台州质量评估)如图1所示的陀螺,是汉族民间最早的娱乐工具,也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看(俯视),若陀螺立在某一点顺时针匀速转动,此时滴一滴墨水到陀螺,则被甩出的墨水径迹可能如下图的( )
图1
解析 做曲线运动的物体,所受陀螺的束缚的力消失后,水平面内(俯视)应沿轨迹的切线飞出,A、B错误,又因陀螺顺时针匀速转动,故C错误,D正确。
答案 D
2.如图2所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法正确的是( )
图2
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A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动 B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动 C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动 D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc运动 答案 A
3.如图3所示,汽车以—定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法错误的是( )
图3
A.在竖直方向汽车受到三个力:重力、桥面的支持力和向心力 B.在竖直方向汽车可能只受两个力:重力和桥面的支持力 C.在竖直方向汽车可能只受重力 D.汽车对桥面的压力小于汽车的重力
v2
解析 一般情况下汽车受重力和支持力作用,且mg-FN=m,故支持力FN=mg-
rv2
m,即支持力小于重力,A错,B、D对;当汽车的速度v=gr时,汽车所受支持力r为零,C正确。
答案 A
4.如图4所示,圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴匀速转动,其上有a、b、c三点,已知
Oc=Oa,则下列说法中错误的是( )
2
1
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图4
A.a、b两点线速度相同 B.a、b、c三点的角速度相同
C.c点的线速度大小是a点线速度大小的一半 D.a、b、c三点的运动周期相同
2π
解析 同轴转动的不同点角速度相同,B正确;根据T=知,a、b、c三点的运动周
ω期相同,D正确;根据v=ωr可知c点的线速度大小是a点线速度大小的一半,C正确;
a、b两点线速度的大小相等,方向不同,A错误。
答案 A
5.(2015·浙江湖州中学模拟)如图5所示为市场出售的苍蝇拍,拍柄长约30 cm。这种苍蝇拍实际使用效果并不理想,有人尝试将拍柄增长到60 cm。若挥拍时手的动作完全相同,则改装后拍头( )
图5
A.线速度变大
B.角速度变大
C.向心加速度变小 D.向心力变小
解析 因挥拍时手的动作完全相同,故角速度不变,B选项错误;由v=ωr、a=ω2r、
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Fn=mω2r知,线速度v、向心加速度a、向心力Fn均变大,故A选项正确,C、D选
项错误。
答案 A
6.如图6所示,有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,小强站在距圆心为r处的
P点相对圆盘静止。关于小强的受力,下列说法正确的是( )
图6
A.小强在P点不动,因此不受摩擦力作用
B.若使圆盘以较小的转速转动时,小强在P点受到的摩擦力为零 C.小强随圆盘做匀速圆周运动,圆盘对他的摩擦力充当向心力
D.如果小强随圆盘一起做变速圆周运动,那么其所受摩擦力仍指向圆心
解析 由于小强随圆盘做匀速圆周运动,一定需要向心力,该力一定指向圆心方向,而重力和支持力在竖直方向上,它们不能充当向心力,因此他会受到摩擦力作用,且充当向心力,A、B错误,C正确;当小强随圆盘一起做变速圆周运动时,合力不再指向圆心,则其所受的摩擦力不再指向圆心,D错误。
答案 C
7.洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,如图7所示,下列说法中不正确的是( )
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图7
A.脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的
B.水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故 C.加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好
D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
解析 脱水过程中,衣物做离心运动而甩向桶壁,A正确;水滴依附的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴被甩掉,B错;F=ma=mω2R,
ω增大会使向心力F增大,而转筒有洞,不能提供足够大的向心力,水滴会被甩出,增
大向心力,会使更多水滴被甩出去,C正确;靠近中心的衣服,R比较小,角速度ω一样,所以向心力小,脱水效果差,D正确。
答案 B
8.如图8所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因
32
数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g取10 m/s2。
则ω的最大值是( )
图8
A.
5 rad/s
B.
3 rad/s
C.1.0 rad/s
D.0.5 rad/s
解析 经分析可知,小物体最先相对滑动的位置为最低点,对小物体受力分析得:μmgcos θ-mgsin θ=mω2r,代入数据得:ω=1.0 rad/s,选项C正确。
答案 C
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