1、计算题 某同学为研究平抛运动的规律而进行了一项小测试,如图所示.薄壁圆筒半径为R,a、b是圆筒某直径上的两个端点(图中OO′为圆筒的直径).圆筒以速度v竖直匀速下落.某时刻子弹沿图示平面正好水平射入a点,且恰能经b点穿出.

(1)求子弹射入a点时速度的大小.
(2)若圆筒匀速下落的同时绕OO′匀速转动,求圆筒转动的角速度条件.
参考答案:(1)
?(2)
,n=1,2,3,…
本题解析:(1)子弹做平抛运动的同时圆筒以速度v竖直匀速下落,?
设子弹射入a点时的速度大小为
,?
水平方向:2R=
t,竖直方向:
,联立得
.?
(2)当圆筒转动整数圈时,子弹恰好从a点到达b点,设圆筒匀速转动的角速度为ω,则
,而vt=
,所以
得
,n=1,2,3,…
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为?

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图2所示,有一质量为M的大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在O点,有两个质量为m的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。两小环同时滑到大环底部时,速度都为v,则此时大环对轻杆的拉力大小为(?)

A.(2m+2M)g
B.Mg-2mv2/R
C.2m(g+v2/R)+Mg
D.2m(v2/R-g)+Mg
参考答案:C
本题解析:每个小环滑到大环底部时,有
,则大环的作用力为:
,方向向下,则两小环同时滑到大环底部时,大环对轻杆的拉力为Mg+2m(g+v2/R),C正确。
本题难度:简单
4、选择题 长度不同的两根细绳,悬于同一点,另一端各系一个质量相同的小球,使它们在同一水平面内做匀速圆锥摆运动,如图,则两个球具有相同的量是(?)

A.角速度
B.线速度
C.向心力
D.绳的拉力
参考答案:A
本题解析:设摆长L,摆角α,根据力的分解可得向心力
,因为摆角α不同,所以向心力不同,根据向心力公式可得
,故可得
,因为
是一定值,所以两球的周期相同,根据公式
可得他们的角速度相同,A正确。绳子的拉力
,因为α不同,所以拉力不同,根据公式
,因为运动的半径不同,周期相同,所以线速度不同,故BCD错误。
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,小球自空中自由下落从转动的圆形纸筒穿过,开始下落时小球离纸筒顶点的高度h=0.8m,纸筒绕水平轴匀速转动的角速度为ω=5πrad/s,g取10m/s2。若小球穿筒壁时能量损失不计,撞破纸的时间也可不计,且小球穿过后纸筒上只留下一个孔,则纸筒的半径R为

A.0.2m
B.0.4m
C.0.5m
D.1.0m
参考答案:C
本题解析:小球做自由落体运动,纸筒做匀速圆周运动,因为只留下一个孔,所以小球穿出时,纸筒转过半圈或者整圈数,加半圈,一时间为等量列方程:
,
,n取0、1、2、、、,两式联立可得,
,当n=2时,半径R=0.5m
故选:C
本题难度:简单