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第三章圆周运动章末综合练习
一、不脱离圆轨道模型(竖直面内的临界问题)
1、如图所示,光滑半圆形轨道处于竖直平面内,轨道半径为R,半圆形轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A.一质量为m的小球在水平地面上以速度v0从A点进入圆轨道,重力加速度为g.
(1)若小球能刚好到达半圆形轨道B点,求初速度v0的大小;
(2)若小球运动过程中不脱离圆轨道,求初速度v0满足的条件?
2、小球以初速度v0竖直上抛,它能到达的最大高度为H,问下列几种情况中,哪种情况小球不能达到高度H(忽略空气阻力)( )
A.图a,以初速v0沿光滑斜面向上运动
B.图b,以初速v0沿光滑的抛物线轨道,从最低点向上运动
C.图c(H>R>H/2),以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道,从最低点向上运动
D.图d(R>H),以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道,从最低点向上运动
3、如图所示,在竖直面内有一个半径R=1.8 m的半圆轨道,圆心为O,P为圆心正上方圆周上的点。水平轨道与半圆轨道相切于P点。有一个小滑块从直轨道上Q点以速度v0=5 m/s向右运动,PQ距离L=1.5 m,小滑块与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,滑块到P点后( )
A.可能沿半圆轨道做圆周运动
B.继续沿圆弧轨道运动一段后离开轨道
C.做平抛运动
D.以上均不正确
4、如图所示,在质量为M=2.0 kg的电动机飞轮上,固定着一个质量为m=0.5 kg的重物,重物到轴的距离为R=0.25 m,重力加速度g=10 m/s2。当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时,电动机恰好不从地面上跳起,则电动机对地面的最大压力为( )
A.30 N B.40 N
C.50 N D.60 N
二、水平面内圆周运动模型中的临界分析
5、 (多选)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.B的向心力是A的向心力的2倍
B.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
C.A、B都有沿半径向外滑动的趋势
D.若B先滑动,则B对A的动摩擦因数μA小于盘对B的动摩擦因数μB
6、[多选]如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小