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高中物理知识点复习《匀速圆周运动》高频考点特训(2019年必看版)(二)
参考答案:B 本题解析:轻杆转至水平位置时,A球速度为,则B的速度为;A球转动过程中由于杆对A球做功,故其机械能不守恒,选项A错误;由于轻杆转动过程中,A球重力势能变化量总是与B球重力势能变化量相等,所以AB两球均做匀速圆周运动;当A球运动至最高点时,B球运动至最低点,对A球,解得TA=0,可知轻杆此时对球A作用力等于0,故B正确;当B球运动到最高点时,对B ,解得TB=-mg,故杆对B球有支持力作用,选项C错误;A球从图示位置运动到最低点的过程中,动能不变,重力做正功,故杆的弹力做等量的负功;故D错误; 本题难度:一般 2、选择题 甲、乙两物体均做匀速圆周运动,甲的质量和它的转动半径均为乙的一半,当甲转过600时,乙在这段时间里正好转过450,则甲、乙两物体的向心力之比为(?)? 参考答案: 本题解析:本题考查匀速圆周运动向心力问题,由,;所以C正确。 本题难度:简单 3、选择题 如图所示,放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上,同时有一长为R的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点,绳的最大拉力为2mg。当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时,发现小球受三个力作用。则ω可能为( ) |
参考答案:B
本题解析:因为圆环光滑,所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力,细绳要产生拉力,绳要处于拉升状态,根据几何关系可知,此时细绳与竖直方向的夹角为60°,当圆环旋转时,小球绕竖直轴做圆周运动,向心力由三个力在水平方向的合力提供,其大小为:F=mω2r,根据几何关系,其中r=Rsin60°一定,所以当角速度越大时,所需要的向心力越大,绳子拉力越大,所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力,此时角速度最小,需要的向心力最小,
对小球进行受力分析得:Fmin=2mgsin60°,即2mgsin60°=mωmin2Rsin60°解得:,
当绳子拉力达到2mg时,此时角速度最大,对小球进行受力分析得:
竖直方向:Nsin30°-(2mg)sin30°-mg=0
水平方向:Ncos30°+(2mg)sin30°=m(Rsin60°)
解得:
故ACD错误,B正确;故选:B.
考点:牛顿定律的应用;圆周运动的规律。
本题难度:一般
4、填空题 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时其上一切物体处于完全失重状态,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.为了在这种环境测量物体的质量,某科学小组设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔):给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设卫星上具有基本的测量工具.
(1)实验时物体与桌面间的摩擦力不计,原因是 ;
(2)实验时需要测量的物理量有 , , ;
(3)待测质量的表达式为 .(用上小题中的物理量表示)
参考答案:(1)物体处于完全失重状态,对支持面没有压力
(2)弹簧秤的示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T(或n周的时间t)。
(3)(或)
本题解析:(1)物体处于完全失重状态,对支持面没有压力 ,所以没有摩擦力,因而可以忽略不计。
(2)通过示意图,物体做匀速圆周运动的向心力大小通过弹簧可以测出,即,且,测量物体做圆周运动的圈数n和总时间t,即可测得周期。因此带入可得:
,化简则
即需要测量弹簧秤的示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T(或n周的时间t)。
(3)(或)。
考点:向心力
点评:本题考察了向心力的受力分析,通过向心力的相关知识建立等式求解。总体来源知识点单一,属于比较容易解决的问题。
本题难度:一般
5、选择题 人类向宇宙空间发展最具可能的是在太阳系内地球附近建立“太空城”。设想中的一个圆柱形太空城,其外壳为金属材料,长,直径,内壁沿纵向分隔成6个部分,窗口和人造陆地交错分布,陆地上覆盖厚的土壤,窗口外有巨大的铝制反射镜,可调节阳光的射入,城内部充满空气、太空城内的空气、水和土壤最初可从地球和月球运送,以后则在太空城内形成与地球相同的生态环境。为了使太空城内的居民能如地球上一样具有“重力”,以适应人类在地球上的行为习惯,太空城将在电力的驱动下,绕自己的中心轴以一定的角速度转动。如图为太空城垂直中心轴的截面,以下说法正确的有
A.太空城内物体所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心
B.人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供
C.太空城内的居民不能运用天平准确测出质量
D.太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大,太空城的居民受到的“重力”越大
参考答案:ABD
本题解析:太空城内物体做匀速圆周运动,向心力指向圆心,故其所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心且向外,故A正确;太空城内物体做匀速圆周运动,人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供,故B正确;天平的测量原理是等臂杠杆,故太空城内的居民可以运用天平准确测出质量,故C错误;等效重力等于向心力,故:,故太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大,太空城的居民受到的“重力”越大,故D正确。
考点:考查了圆周运动实例分析
本题难度:一般
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