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1.如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施,当转盘转动很慢时,人会随着“魔盘”一起转动,当“魔盘”转动到一定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上,而不会滑下。若魔盘半径为r,人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ,在人“贴”在“魔盘”竖直壁上,随“魔盘”一起运动过程中,则下列说法正确的是( )
A.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用
B.如果转速变大,人与器壁之间的摩擦力变大
C.如果转速变大,人与器壁之间的弹力不变
D.“魔盘”的转速一定大于
【答案】D
【名师点睛】解决本题的关键要正确分析人的受力情况,确定向心力来源,知道人靠弹力提供向心力,人在竖直方向受力平衡。
2.飞机俯冲拉起时,飞行员处于超重状态,此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力,这种现象叫过荷。过荷过重会造成飞行员大脑贫血,四肢沉重,暂时失明,甚至昏厥。受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响。取g=10m/s2,则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100m/s时,圆弧轨道的最小半径为( )
A.100m B.111m C.125m D.250m
【答案】C
【名师点睛】圆周运动涉及力的问题就要考虑到向心力,匀速圆周运动是由指向圆心的合力提供向心力.确定向心力的来源是解题的关键.
3.如图所示,一根细线下端拴一个金属小球,细线的上端固定在金属块上,放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中位置),两次金属块都静止在桌面上的同一点,则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )
A.细线所受的拉力变小 B.小球运动的角速度变小
C.受到桌面的静摩擦力变大 D.受到桌面的支持力变大
【答案】C
【解析】
设细线与竖直方向的夹角为θ,细线的拉力大小为T,细线的长度为L.
P球做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图,则有:,mgtanθ=mω2Lsinθ,
得角速度,使小球改到一个更高的水平面上作匀速圆周运动时,θ增大,cosθ减小,则得到细线拉力T增大,角速度ω增大.故A B错误.对Q球,由平衡条件得知,Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小,Q受到桌面的支持力等于重力,则静摩擦力变大,Q所受的支持力不变,故D错误,C正确;
故选C.
4.(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处( )
A. 路面外侧高内侧低
B. 车速只要低于v0,车辆便会向内侧滑动
C.车速虽然高于v0,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动
D. 当路面结冰时,与未结冰时相比,v0的值变小
【答案】AC
【名师点睛】此题是圆周运动的实例分析问题;解决本题的关键搞清向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解,难度不大,属于基础题。
5.如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0 kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0 m,B点离地高度H=1.0 m,A、B两点的高度差h=0.5 m,重力加速度g取10 m/s2,不计空气影响,求:
(1)地面上DC两点间的距离s; (2)轻绳所受的最大拉力大小。
【答案】(1)1.41 m(2)20 N
【名师点睛】此题关键是建立物体运动的情境,寻找物理模型,本题为圆周和平抛模型的组合,要掌握平抛运动的处理方法,分别在水平和竖直方向列出方程解答.
1.在汽车无极变速器中,存在如图所示的装置,A是与B同轴相连的齿轮,C是与D同轴相连的齿轮,A、C、M为相互咬合的齿轮。已知齿轮A、C规格相同,半径为R,齿轮B、D规格也相同,半径为1.5R,齿轮M的半径为0.9R。当齿轮M如图方向转动时,下列说法错误的是
A.齿轮D和齿轮B的转动方向相同
B.齿轮M和齿轮C的角速度大小之比为9:10
C.齿轮D和齿轮A的转动周期之比为1:1
D.齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比为2:3
【答案】B
2.如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.A、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势
B.B的向心力是A的向心力的2倍
C.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
D.若B先滑动,则A、B间的动摩擦因数小于盘与B间的动摩擦因数
【答案】C
【解析】A所受的静摩擦力方
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