第六章圆周运动解答题专项特训-2023-2024学年高中物理人教版必修第二册

第六章圆周运动解答题专项特训-2023-2024学年高中物理人教版必修第二册 1．工程技术上常用转速描述圆周运动，转速是指物体单位时间内转过的圈数，常用符号n表示，单位有转每秒或转每分（符号r/s或r/min）。如果某质点沿半径为3m的轨道做匀速圆周运动的转速是60r/min，求：（直接保留，不用代入数值计算） （1）质点做匀速圆周运动的周期； （2）质点做匀速圆周运动的线速度大小； （3）质点做匀速圆周运动的角速度大小。 2．古代的水车被做平抛运动的水流冲击旋转，可把此运动简化为如图所示的运动模型，竖直放置半径为r的圆盘绕固定的圆心O以角速做匀速圆周运动，AB是水平直径，一小球（视为质点）从P点的正上方水平抛出，小球运动到圆盘的边缘M点时速度正好与圆盘的边缘相切，且速度与圆盘边缘的线速度相等，OM与OB的夹角为，重力加速度为，，不计空气阻力，，求： （1）小球平抛运动的初速度以及小球从P点运动到M点的过程中圆盘转过的角度； （2）P点与O点的高度差。 3．如图所示，一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平道路AB的高度差为h，C为圆盘边缘上一点。某时刻，将一小球从B点水平向右抛出，初速度 v0的方向与圆盘半径OC在同一竖直平面内。 已知圆盘的圆心O与B点之间的水平距离为2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看做质点。 （1）若小球正好落在圆盘的圆心O处，求此次平抛小球的初速度v0； （2）若小球要能落在圆盘上，求小球初速度的范围； （3）若小球从B点以最大初速度抛出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使小球落到C点，求圆盘转动的角速度ω。 4．在研究某些复杂的曲线运动时，常常采用运动的合成与分解的方法。如图所示，某同学偶然发现汽车轮胎边缘的一个白色漆点，在随汽车向前匀速直线运动过程中，其运动轨迹很有特点，像一个个“桥拱”一样，该同学猜测白色漆点同时参与了随汽车向前的匀速直线运动和随轮胎绕车轴的匀速圆周运动。若汽车轮胎半径为r，汽车向前匀速运动的速度为v，轮胎与地面接触时不发生相对滑动。求： （1）每形成一个“桥拱”的轨迹经历时间T； （2）漆点在“桥拱”最高点时相对地面的速度大小。 5．如图所示，将小球从A点对准竖直放置的空心圆筒的上边缘P点水平抛出，圆盘的半径为0.4m，圆筒绕圆心O逆时针方向匀速转动，小球运动到圆筒的边缘时，从B点穿入，从圆筒最低C穿出，圆筒上只留下一个孔。OB的连线与竖直方向的夹角为60°，取重力加速度大小，不计小球穿过圆筒时的阻力和空气阻力。求： （1）A、B两点间的水平距离； （2）小球从B点运动到C点所用的时间； （3）圆盘转动的角速度大小。    6．工程技术上常用转速描述圆周运动，转速是指物体单位时间内转过的圈数，常用符号表示，单位有转每秒或转每分（符号或）．如果某质点沿半径为的轨道做匀速圆周运动的转速是，求： （1）质点做匀速圆周运动的角速度大小； （2）质点做匀速圆周运动的线速度大小； （3）经过时间质点发生的位移大小． 7．如图所示，长为L的细线拴一质量为m的小球，细线另一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，这种运动通常称为圆锥摆运动。已知运动中细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，求∶ （1）小球在水平面内做匀速圆周运动的向心力大小； （2）细线对小球的拉力F的大小； （3）小球在水平面内做匀速圆周运动的线速度大小。 8．波轮洗衣机中的脱水筒在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某洗衣机的有关规格如下表，在运行脱水程序时，有一质量的硬币被甩到筒壁上，随筒壁一起做匀速圆周运动。已知硬币与筒壁间的动摩擦因数为0.3。求硬币受到的摩擦力和弹力大小。（g取，取10） 型号 xx 额定电压、频率 ~220V、50Hz 额定脱水功率 225W 质量 31kg 脱水转速 600r/min 脱水筒尺寸 直径300mm，高370mm 外形尺寸 长555mm，宽510mm，高870mm 9．如图，一半径为R＝4m的圆盘水平放置，在其边缘E点固定一个小桶（可视为质点），在圆盘直径DE的正上方平行放置一水平滑道BC，水平滑道BC右端C点与圆盘的圆心O在同一竖直线上，高度差为h＝5m；AB为一竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径为r＝1m，且与水平滑道BC相切于B点。一质量为m＝0.2kg的滑块（可视为质点）从A点以一定的初速度释放，当滑块经过B点时的速度大小为5m/s，最终滑块由C点水平抛出，恰在此时，圆盘从图示位置以一定的角速度绕通过圆心的竖直轴匀速转动，滑块恰好落入圆盘边缘E点的小桶内。已知滑块与水平滑道BC间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小为。求： （1）滑块到达B点时对切面的压力大小； （2）水平滑道BC的长度； （3