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(3)由于点跟点之间的角度没变化,所以对测量
角速度无影响.
15.(1)10rad/s (2)32
解析:(1)对 小 球 受 力 分 析,由 牛 顿 第 二 定 律 得
mgtanθ=mω2Lsinθ
解得ω=10rad/s.
(2)对小球受力分析,在竖直方向,由平衡条件可
得FTcosθ=mg
对滑块受力分析,由平衡条件可得
FTsinθ=FN,μFN=Mg+FTcosθ
解得μ=
3
2
.
16.(1)2 gR (2)5mg,方向竖直向下
解析:(1)设小球在弧形轨道最低点的速度大小
为v0,小球从弧形轨道飞出后,做平抛运动,有
4R=v0t,2R=
1
2gt
2
解得v0=2 gR.
(2)小球在弧形轨道最低点处做圆周运动
FN-mg=m
v2
R
解得FN=5mg
由牛顿第三定律知,小球对轨道的压力为FN′=
5mg,方向竖直向下.
17.(1)5 22 rad
/s (2)5.625N 12.5N
解析:(1)细线AB 拉力为0,设细线AC上拉力为
FT,则FTcos37°=mg,FTsin37°=mω12lsin37°
解得ω1=
g
lcos37°=
5 2
2 rad
/s.
(2)当ω2=0.5ω1 时,设细线AB、AC 上的拉力分
别为FT1、FT2,则FT2cos37°=mg,FT2sin37°-
FT1=mω22lsin37°
解得FT1=5.625N,FT2=12.5N.
18.3R
解析:两个小球在最高点时,受重力和管壁的作
用力,这两个力的合力提供向心力,离开轨道后
两球均做平抛运动,a、b两球落地点间的距离等
于它们平抛运动的水平位移之差.
对a球有3mg+mg=m
va2
R
,va= 4gR
对b球有mg-0.75mg=m
vb2
R
,vb=
1
4gR
由平抛运动规律可得2R=12gt
2
解得a、b两球落地时间均为t= 4Rg
由平抛运动规律可得,落地时它们的水平位移分
别为
sa=vat=4R
sb=vbt=R
则sa-sb=3R.
阶段性测试卷一
1.D 速度方向改变的运动不一定是曲线运动,如往
复直线运动,故 A 错误;只有两个匀变速直线运动
的合初速度与合加速度共线,合运动才可能是匀
变速直线运动,故B错误;加速度不变时物体可以
做匀变速曲线运动,故 C错误;物体受到的合外力
方向与速度方向成锐角时,合外力在速度方向上
有分力,速度增大,又因速度方向和合外力方向不
在同一直线上,物体做曲线运动,故 D正确.
2.C 由题意知 F+mg=2mg=mv
2
R
,故速度大小
v= 2gR,C正确.
3.B 汽车在水平公路上转弯时做曲线运动,沿曲线
由P 向Q 行驶,汽车所受合力F 的方向指向运动
轨迹的内侧,而速度逐渐增大,即合力与速度方向
的夹角小于90°,故B正确,A、C、D错误.
4.B 依据平抛运动规律,做平抛
运动的物体在任一时刻的速度
方向与水平方向的夹角的正切
值为位 移 方 向 与 水 平 方 向 的 夹 角 的 正 切 值 的 2
倍,A、B的位移方向相同,则α=β;图中虚线表示
为 C的位移方向,C的位移方向与水平方向的夹
角小于 A、B的位移方向与水平方向的夹角,所以
γ<α=β,故B正确.
5.A 相同时间内它们通过的路程之比为4∶3,根
据v=st
得,A、B的线速度大小之比为4∶3,故 A
正确;相 同 时 间 内 运 动 方 向 改 变 的 角 度 之 比 为
3∶2,根据ω=Δθt
得,角速度大小之比为3∶2,故 B
错误;根据v=rω可得,圆周运动的半径之比
r1
r2
=
v1
v2
ω2
ω1
=43×
2
3=
8
9
,故 C错误;根据a=vω得,
—34—
向心加速度大小之比
a1
a2
=
v1
v2
ω1
ω2
=43×
3
2=
2
1
,
故 D错误.
6.A 如 图 所 示,将 直 杆 两 端
的速度沿杆方向和垂直杆方
向 进 行 分 解,则 有 vA =
v杆
sinα
,v=
v杆
cosα
,直杆两端的
速度大小之比vA∶v=cosα∶sin