2019-3-12 高中 物理 生活中的圆周运动 计算题

1、第第2页共4页第第 页共4页一、计算题（本题共计10小题，每题10分，共计100分）1【答案】2cm【解析】当转速为：=60r/min=lr/s时，此时木块圆周运动所需要的向心力等于最大静摩擦力，由牛顿第二定律得:上2fm=G当转速R=120r/min=2r/s时，角速度为：宀2=2兀九2=4?rrad/s小木块刚好与转盘保持相对静止，有：fm=m2r2【点睛】本题应用牛顿第二定律处理圆周运动的临界问题，关键分析临界条件：当物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值，并且由静摩擦力提供向心力。y6gR22、【答案】（1）7mg；七一；（3）尹加【解析】（1）OB：3mgR=mt）B12上B点:N-mg

2、=mRN=N=7mg(2)DP：i)y=gtR=gt2在P点：=tan60Ljdd3d3【解析】（1）装置静止时，设OA、AB杆中的弹力分别为、八，OA杆与转轴的夹角为耳小环受到弹簧的弹力为：尸弹1=小环受力平衡，则有：F弹i=zn9+27yos&i,小球受力平衡，则竖直方向有：卩讣0曲+丁讣0前=肌9,水平方向有：“S加=加,小环受到的弹力为：F弹2=-kL=3mg,cL小环受力平衡，有：T2cos62=mg+F2,且cose2=,对小球，竖直方向有：F2cosQ2=T2cos02+mg,水平方向有:F2sin&2+T2sin32=mo)lsin32,解得：少2J.【点睛】本题综合考查了牛顿

3、第二定律、共点力平衡和胡克定律的运用，当装置转动时，抓住小环平衡，小球在竖直方向上平衡，水平方向上的合力提供向心力进行求解.【解析】在最高点，分解重力沿斜面的分力为mgsinO,这个重力的分力与绳子拉力的合力充当向心力，向心力沿斜面向下指心圆心1?1则有:mgsinO+片=m【点睛】本意主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，找出向心力的来源.5、【答案】Qrad/s【解析】由于A、AB整体受到的静摩擦力均提供向心力，故对A,有：Li1mAgmAco2r对AB整体，有：(mA+mp)co2ru(m+111)gAdZAo代入数据解得：coV2rad/s【点睛】

4、本题关键是对A、AB整体受力分析，根据静摩擦力提供向心力以及最大静摩擦力等于滑动摩擦力列式分析。16、【答案】(1)T=mg,FN=-mg(2)T=4mg,FN=L-i【解析】当小球与水平面恰无挤压时，对小球受力分析如图：mg则TqCOsO=mg、T0sin6mccLsinO解得：%二rr（1）当i二R90m.【解析】（1）汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提v2供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，m-m由速度v=30m/s,得弯道半径r150m；v2（2）汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：mg-F=mNRV2为了保证安全，车对路面间的弹力Fn必须大于等于零。有mgnm百则R90mo10、【答案】150m,90m【解析】（1）汽车在水平路面上转弯时，可视为匀速圆周运动，其向心力由汽车与路面间的静摩擦力提供,当静摩擦力达到最大值时，对应的半径最小r,v2有f=0.6mg=m,又v=30m/sIII厂解得：r=150m,故弯道的最小半径为150m.v2（2）在拱桥的最高点，当汽车队拱桥的压力为零时，贝lj：mg=m,rv230