1、简答题 如图5-7-4所示,在水平固定的光滑平板上,有一质量为m的质点P与穿过中央小孔O的轻绳一端相连着,平板与小孔都是光滑的,用手拉着绳子下端,使质点做半径为A、角速度为ω0的匀速圆周运动.若绳子突然放松至某一长度B而立即被拉紧,质点就能在半径为B的圆周上做匀速圆周运动.求质点由半径A到半径B所需的时间及质点在半径为B的圆周上运动的角速度.

图5-7-4
参考答案:
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本题解析:本题考查利用圆周运动、离心运动以及运动的合成和分解等知识综合分析、处理问题的能力.要注意分析质点的运动过程,要明确绳松开后,向心力突然消失,质点沿切线方向飞出,沿光滑平板做匀速直线运动,这是该题的易错点.
质点在半径为A的圆周上以角速度ω0做匀速圆周运动,其线速度为:va=ω0a

图5-7-5
突然松绳后,向心力消失,质点沿切线方向飞出,以va的速度做匀速直线运动,直到质点m距O点的距离为B时,绳子将被拉直.如图5-7-5所示,作出质点这一过程的俯视图,则质点在匀速直线运动中的位移:

因此质点m由半径A到B所需的时间为:
.
当线刚被拉直时,质点的速度为:vA=ω0A
把这一速度分解为垂直于绳的速度vb和沿绳的速度vb′,在绳绷紧的过程中vb′减为零,质点就以vb沿着半径为B的圆周做匀速圆周运动.设其角速度为ω,根据相似三角形得:
,即
,则质点沿半径为B的圆周做匀速圆周运动的角速度为:
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本题难度:简单
2、选择题 下列现象中,与离心现象有关的是( )
A.汽车转弯时速度过大,乘客感觉往外甩
B.汽车急刹车时,乘客身体向前倾
C.洗衣机脱水桶旋转,将衣服上的水甩掉
D.运动员投掷铅球时,抛射角在42°左右
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,在光滑水平面上,小球在拉力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,则关于小球运动情况的说法正确的是( )
A.若拉力突然变小,小球将沿Pa做离心运动
B.若拉力突然变大,小球将沿Pb做离心运动
C.若拉力突然变小,小球将沿Pc做向心运动
D.若拉力突然消失,小球将沿Pa做匀速直线运动