内容正文:
圆周运动章末练习卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.关于圆周运动下列说法正确的是( )
A.做圆周运动的物体受到的合外力可以为零 B.匀速圆周运动一定是变速运动
C.在变力作用下,物体一定做圆周运动 D.在恒力作用下,物体可以做匀速圆周运动
【答案】B
【详解】A.做圆周运动的物体需要向心力,所以合外力一定不为零,故A错误;
B.匀速圆周运动的速度方向在时刻变化,所以一定是变速运动,故B正确;
C.在变力作用下,物体可能做直线运动,也可能是其他曲线运动,故C错误;
D.匀速圆周运动的合外力提供向心力,方向时刻变化,故D错误。
故选B。
2.如图所示为“感受向心力”的实验,细绳的一端拴着一个小球,手握细绳的另一端使小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动,通过细绳的拉力来感受向心力。下列说法正确的是( )
A.只增大小球运动的角速度,细绳的拉力不变
B.只增大小球运动的角速度,细绳的拉力减小
C.只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力不变
D.只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力增大
【答案】D
【详解】根据
F=mω2r
则只增大小球运动的角速度,细绳的拉力变大,只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力增大。
故选D。
3.如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,四个轮子半径如图,则关于左轮边缘的a点和右轮边缘的b点运动参量的关系下列表述正确的是( )
A.线速度之比为3:2 B.角速度之比为6:1
C.转速之比为1:4 D.向心加速度之比为1:18
【答案】D
【详解】A.左边的轮子和中间的小轮子靠皮带传动,具有相同的线速度,分别设为和,即
中间的小轮子和大轮子同轴转动,具有相同的角速度,分别设为和,即
根据
可得
中间的大轮子和右边的轮子靠皮带传动,具有相同的线速度,分别设为和,即
左轮边缘的a点和右轮边缘的b点的线速度之比为
故A错误;
B.根据
可得
,,
则
故B错误;
C.根据
则
故C错误;
D.根据
则
故D正确。
故选D。
4.铁轨在转弯处外轨略高于内轨,其高度差由弯道半径与火车速度确定。若在某转弯处规定安全行驶速度为v,则下列说法中正确的是( )
①当火车速度等于v时,由支持力的水平分力提供向心力
②当火车速度大于v时,轮缘挤压内轨
③当火车速度大于v时,轮缘挤压外轨
④当火车速度小于v时,轮缘挤压外轨
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【详解】当火车以速度v通过此弯道时,火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力,内外轨都不受侧向压力。此时支持力竖直分力与重力平衡,水平分力提供向心力,故①正确;
若速度大于规定速度,需要更大的向心力,重力和支持力的合力不够,此时外轨对火车有向内的侧向压力帮助提供,外轮缘挤压外轨;若速度小于规定速度,需要较小的向心力,重力和支持力的合力偏大,此时内轨对火车有向外的侧压力,内轮缘挤压内轨,故③正确,②④错误。
故A正确,BCD错误。
故选A。
5.如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方有一钉子C,O、C的距离为,把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放,小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子(视为质点),则小球的( )
A.加速度不变
B.线速度突然增大为原来的2倍
C.悬线拉力突然增大为原来的2倍
D.向心力突然增大为原来的2倍
【答案】D
【详解】AB.细线碰到钉子后,小球的线速度不变,半径减为原来的一半,根据
可知,加速度变为原来的2倍,选项AB错误;
CD.根据
可知,向心力突然增大为原来的2倍,但是悬线拉力不是增大为原来的2倍,选项C错误,D正确。
故选D。
6.如图所示,下列有关生活中圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A.图1中汽车通过凹形桥的最低点时,汽车处于失重状态
B.图2中旋转秋千装置中,等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等
C.图3中在铁路转弯处,设计外轨比内轨高,目的是火车转弯时减小轮缘与外轨的侧压力
D.图4中脱水桶原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出
【答案】C
【详解】A.汽车在最低点时向心加速度向上,此时支持力大于重力,汽车处于超重状态,故A错误;
B.旋转秋干装置中,根据牛顿第二定律可得
由于B的圆周运动半径大,则B绳索与竖直方向的夹角更大,根据
可知绳索对座椅B的拉力更大,故B错误;
C.外轨高于内轨可以让支持力水平分量充当部分向心力,从而减小侧压力,故C正确;
D.脱水桶原理并不是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,而是水滴受到的实际合力不足以提供所需的向心力,从而沿切线方向甩出,故D错误。
故选C。
7.汽车沿圆弧拱桥运动,圆弧拱桥的半径为R。汽车可视为质点,质量为m,重力加速度为g,某时刻汽车经过最高点,下列判断正确的是( )
A.此时汽车对拱桥的压力大小可能为2mg
B.如果汽车的速度为,汽车对拱桥的压力大小为
C.如果汽车的速度为,汽车对拱桥的压力大小为
D.如果汽车的速度为,之后汽车做平抛运动
【答案】D
【详解】A.汽车经过最高点由牛顿第二定律可知
得
故A错误;
BCD.汽车经过最高点由牛顿第二定律可知
如果汽车的速度为,代入解得
同理,如果汽车的速度为,代入解得
如果汽车的速度为,代入解得
此时汽车只受重力且有水平方向的初速度,则汽车做平抛运动,故BC错误,D正确。
故选D。
8.如图所示,在倾角为的光滑斜面上,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴栓一质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知O点到斜面底边的距离等于3L,若小球运动到B点时细线刚好达到最大承受力而突然断开,斜面足够大,重力加速度为g,则下列判定正确的是( )
A.
B.
C.细线的最大承受力为
D.小球滑落到斜面底边时到C点的距离是
【答案】AD
【详解】AB.小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,则在最高点A有
小球从A运动到B过程,根据动能定理有
解得
故A正确,B错误;
C.小球在B点,根据牛顿第二定律有
解得
故C错误;
D.小球滑落到斜面底边过程做类平抛运动,则有,
解得
故D正确。
故选AD。
9.如图所示,两根长度不同的细线分别系有1、2两个质量相同的小球,细线的上端都系于O点,细线长L1大于L2现使两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动,下列说法中正确的有( )
A.球2运动的角速度大于球1的角速度
B.球1运动的线速度比球2大
C.球1运动的周期等于球2运动的周期
D.球2运动的加速度比球1大
【答案】BC
【详解】D.设细线与竖直方向的夹角为θ,小球的质量为mg,加速度大小为a,细线的拉力大小为T,小球在竖直方向合力为零,则
在水平方向根据牛顿第二定律有
联立解得,
因为,所以
所以球2运动的加速度比球1小,故D错误;
AC.设小球的角速度大小为ω,在水平方向根据牛顿第二定律有
其中
联立解得
因为两小球在同一水平面上做匀速圆周运动,则相同,所以两小球的角速度大小相同,根据可得球1运动的周期等于球2运动的周期,故A错误,C正确;
B.球1的运动半径比球2的运动半径大,根据可知球1运动的线速度比球2大,故B正确。
故选BC。
10.如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体A、B、C,质量分别为,A放在B上,C、B离圆心的距离分别为。C、B之间用细线相连,圆盘静止时细线刚好伸直且无张力。已知C、B与圆盘间的动摩擦因数以及A、B间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,现让圆盘从静止缓慢加速,若A、B之间能发生相对滑动则认为A立即飞走,B以后不再受A物体的影响,且细线不会被拉断,则下列说法正确的是( )
A.当时,A即将滑离B
B.当时,细线张力为
C.无论多大,B、C都不会和圆盘发生相对滑动
D.当时,剪断细线,C将做离心运动
【答案】AC
【详解】A.当A开始滑动时有
解得
所以当时,A即将滑离B,故A正确;
B.当时A已经滑离B
B所需向心力
B与转盘之间的最大静摩擦力为
细线张力为
故B错误;
C.C与圆盘之间的最大静摩擦力为
当圆盘以角速度转动时,B所需向心力
C所需向心力
则
所以无论多大,B、C都不会和圆盘发生相对滑动,故C正确;
D.当时,C所需向心力
所以剪断细线,C将与圆盘一起转动,故D正确。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某实验小组通过如图所示的装置验证向心力公式。一个体积较小,质量为m的滑块套在水平杆上(不会翻到),力传感器通过一根细绳连接滑块,用来测量绳中拉力F的大小,最初整个装置静止,细绳刚好伸直但无张力,然后让整个装置逐渐加速转动,最后滑块随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。滑块的中心固定一块挡光片,宽度为d,滑块的中心到转轴的距离为L,每经过光电门一次,通过力传感器和光电计时器就同时获得一组细绳拉力F和挡光片经过光电门时的挡光时间的数据。
(1)某次旋转过程中挡光片经过光电门时的挡光时间为,则滑块转动的线速______;
(2)认为绳的张力充当向心力,如果______(用已知量和待测量的符号表示),则向心力的表达式得到验证。
(3)该小组验证向心力的表达式时,经多次实验,仪器正常,操作和读数均没有问题,发现拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比______(填“偏大”或“偏小”),主要原因是____________。
【答案】(1)
(2)
(3) 偏小 滑块与水平杆间有摩擦力
【详解】(1)挡光片宽度为d,挡光片经过光电门时的挡光时间为,则滑块转动的线速
(2)绳的张力充当向心力,由向心力公式,如果
则向心力的表达式得到验证。
(3)[1]滑块做圆周运动时,滑块受到水平杆的摩擦力,设滑块受水平杆的摩擦力大小是,方向沿水平杆指向圆心,对滑块由牛顿第二定律可得
解得
可知拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比偏小。
[2]偏小的主要原因是由于滑块与水平杆间有摩擦力,因此会产生实验误差。
12.(8分)用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍,长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。
(1)为探究向心力和质量的关系,应将质量不同的小球分别放在挡板___________处(选“A和B”、“A和C”、“B和C”),将传动皮带套在两塔轮半径___________的轮盘上(选“不同”“相同”)。
(2)为探究向心力和角速度的关系,应将质量相同的小球分别放在挡板___________处(选“A和B”、“A和C”、“B和C”)。若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4∶1,则选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为___________。
(3)在某次实验中,某同学将质量相同的小球分别放在挡板B和C处,传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为2∶1,则左、右标尺显示的向心力之比为___________。
【答案】(1) A和C 相同
(2) A和C 1∶2
(3)1∶2
【详解】(1)[1][2]根据可知,探究向心力和质量的关系时,应使两个质量不同的小球分别放在半径相同的挡板处,即A和C处;而两塔轮的角速度要相等,同一皮带上的线速度大小相等,由可知要将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上;
(2)[1][2]根据可知,为探究向心力和角速度的关系,应将质量相同的小球分别放在半径相同的挡板处,即A和C处;若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4∶1,则左、右塔轮的角速度之比为2:1,同一皮带上的线速度大小相等,由可知选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为1:2;
(3)传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为2∶1,则左右变速塔轮的角速度之比为1:2,质量相同的小球分别放在挡板B和C处,转动半径之比为2:1,由可知,左、右标尺显示的向心力之比为1:2。
四、解答题
13.(10分)自行车山地越野赛在一段山路转弯时的情景如图所示,转弯时当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时,车将不会倾倒。设自行车和人的总质量M=80kg,自行车轮胎与路面的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小,弯道可看成一段半径的圆弧,取,空气阻力不计。
(1)自行车以v=10m/s的速度匀速通过水平弯道,求自行车受到的静摩擦力;
(2)若弯道处路面水平,求自行车转弯时不发生侧滑的最大速度;
(3)若弯道处路面向内侧倾斜,与水平面的夹角为15°,已知,,。要使自行车不受摩擦力作用,其速度应等于多少?(可用根号表示)
【答案】(1)160N;(2)20m/s;(3)
【详解】(1)对自行车受力分析,静摩擦力提供向心力
解得
(2)刚要发生侧移时,自行车受到的静摩擦力为最大静摩擦力
对自行车受力分析
解得
(3)在斜面上,对自行车受力分析
解得
14.(12分)如图所示,粗糙的水平面AB与粗糙竖直圆轨道BCD在B点相切,圆轨道BCD半径R=0.40m,D是轨道的最高点,一质量m=1.0kg可以看成质点的物体静止于水平面上的A点。现用F=7.0N的水平恒力作用在物体上,使它在水平面上做匀加速直线运动,当物体到达B点时撤去外力F,之后物体进入竖直圆轨道BCD。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,A与B之间的距离为2m,取重力加速度g=10m/s2。
(1)物体刚进入圆轨道B点时所受支持力FN的大小;
(2)试分析物体是否能沿圆轨道BCD到达D点;
(3)如果圆轨道BCD光滑,其它条件不变,试分析物体在B点和D点对轨道的压力差多大?
【答案】(1)60N;(2)不能;(3)40N
【详解】(1)由动能定理
由牛顿第二定律
可得
(2)物体能到达D点时,由
可得到达D点的最小速度
则动能变化量为
重力做功为
实际上有摩擦力存在,所以不能到达D;
(3)如果圆轨道BCD光滑,由动能定理
由牛顿第二定律
联立可得
物体在B点和D点对轨道的压力差
15.(18分)如图所示,半径为R的半球形容器固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过容器球心O的竖直线重合。有两个质量均为m的小物块A、B在容器内随容器一起匀速转动且相对容器内壁静止,两物块和球心O点的连线相互垂直,A物块和球心O点的连线与竖直方向的夹角.物块与半球形容器间的动摩擦因数均为,物块与半球形容器间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知重力加速度为g,,.
(1)若A物块所受的摩擦力恰好为零,求此时容器转动的角速度大小;
(2)为使两物块相对容器一直静止,求容器转动的最大角速度.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)对A有:
解得:
(2)分析B物块,设B受到斜向下的最大静摩擦力时,角速度为,有
解得:
再分析A物块,设A受到斜向下的最大静摩擦力时,角速度为,有
无解,所以角速度的最大值为
答案第10页,共12页
2
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圆周运动章末练习卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.关于圆周运动下列说法正确的是( )
A.做圆周运动的物体受到的合外力可以为零 B.匀速圆周运动一定是变速运动
C.在变力作用下,物体一定做圆周运动 D.在恒力作用下,物体可以做匀速圆周运动
2.如图所示为“感受向心力”的实验,细绳的一端拴着一个小球,手握细绳的另一端使小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动,通过细绳的拉力来感受向心力。下列说法正确的是( )
A.只增大小球运动的角速度,细绳的拉力不变
B.只增大小球运动的角速度,细绳的拉力减小
C.只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力不变
D.只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力增大
3.如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,四个轮子半径如图,则关于左轮边缘的a点和右轮边缘的b点运动参量的关系下列表述正确的是( )
A.线速度之比为3:2 B.角速度之比为6:1
C.转速之比为1:4 D.向心加速度之比为1:18
4.铁轨在转弯处外轨略高于内轨,其高度差由弯道半径与火车速度确定。若在某转弯处规定安全行驶速度为v,则下列说法中正确的是( )
①当火车速度等于v时,由支持力的水平分力提供向心力
②当火车速度大于v时,轮缘挤压内轨
③当火车速度大于v时,轮缘挤压外轨
④当火车速度小于v时,轮缘挤压外轨
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
5.如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方有一钉子C,O、C的距离为,把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放,小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子(视为质点),则小球的( )
A.加速度不变
B.线速度突然增大为原来的2倍
C.悬线拉力突然增大为原来的2倍
D.向心力突然增大为原来的2倍
6.如图所示,下列有关生活中圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A.图1中汽车通过凹形桥的最低点时,汽车处于失重状态
B.图2中旋转秋千装置中,等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等
C.图3中在铁路转弯处,设计外轨比内轨高,目的是火车转弯时减小轮缘与外轨的侧压力
D.图4中脱水桶原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出
7.汽车沿圆弧拱桥运动,圆弧拱桥的半径为R。汽车可视为质点,质量为m,重力加速度为g,某时刻汽车经过最高点,下列判断正确的是( )
A.此时汽车对拱桥的压力大小可能为2mg
B.如果汽车的速度为,汽车对拱桥的压力大小为
C.如果汽车的速度为,汽车对拱桥的压力大小为
D.如果汽车的速度为,之后汽车做平抛运动
8.如图所示,在倾角为的光滑斜面上,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴栓一质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知O点到斜面底边的距离等于3L,若小球运动到B点时细线刚好达到最大承受力而突然断开,斜面足够大,重力加速度为g,则下列判定正确的是( )
A.
B.
C.细线的最大承受力为
D.小球滑落到斜面底边时到C点的距离是
9.如图所示,两根长度不同的细线分别系有1、2两个质量相同的小球,细线的上端都系于O点,细线长L1大于L2现使两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动,下列说法中正确的有( )
A.球2运动的角速度大于球1的角速度
B.球1运动的线速度比球2大
C.球1运动的周期等于球2运动的周期
D.球2运动的加速度比球1大
10.如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体A、B、C,质量分别为,A放在B上,C、B离圆心的距离分别为。C、B之间用细线相连,圆盘静止时细线刚好伸直且无张力。已知C、B与圆盘间的动摩擦因数以及A、B间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,现让圆盘从静止缓慢加速,若A、B之间能发生相对滑动则认为A立即飞走,B以后不再受A物体的影响,且细线不会被拉断,则下列说法正确的是( )
A.当时,A即将滑离B
B.当时,细线张力为
C.无论多大,B、C都不会和圆盘发生相对滑动
D.当时,剪断细线,C将做离心运动
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某实验小组通过如图所示的装置验证向心力公式。一个体积较小,质量为m的滑块套在水平杆上(不会翻到),力传感器通过一根细绳连接滑块,用来测量绳中拉力F的大小,最初整个装置静止,细绳刚好伸直但无张力,然后让整个装置逐渐加速转动,最后滑块随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。滑块的中心固定一块挡光片,宽度为d,滑块的中心到转轴的距离为L,每经过光电门一次,通过力传感器和光电计时器就同时获得一组细绳拉力F和挡光片经过光电门时的挡光时间的数据。
(1)某次旋转过程中挡光片经过光电门时的挡光时间为,则滑块转动的线速______;
(2)认为绳的张力充当向心力,如果______(用已知量和待测量的符号表示),则向心力的表达式得到验证。
(3)该小组验证向心力的表达式时,经多次实验,仪器正常,操作和读数均没有问题,发现拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比______(填“偏大”或“偏小”),主要原因是____________。
12.(8分)用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍,长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。
(1)为探究向心力和质量的关系,应将质量不同的小球分别放在挡板___________处(选“A和B”、“A和C”、“B和C”),将传动皮带套在两塔轮半径___________的轮盘上(选“不同”“相同”)。
(2)为探究向心力和角速度的关系,应将质量相同的小球分别放在挡板___________处(选“A和B”、“A和C”、“B和C”)。若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4∶1,则选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为___________。
(3)在某次实验中,某同学将质量相同的小球分别放在挡板B和C处,传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为2∶1,则左、右标尺显示的向心力之比为___________。
四、解答题
13.(10分)自行车山地越野赛在一段山路转弯时的情景如图所示,转弯时当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时,车将不会倾倒。设自行车和人的总质量M=80kg,自行车轮胎与路面的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小,弯道可看成一段半径的圆弧,取,空气阻力不计。
(1)自行车以v=10m/s的速度匀速通过水平弯道,求自行车受到的静摩擦力;
(2)若弯道处路面水平,求自行车转弯时不发生侧滑的最大速度;
(3)若弯道处路面向内侧倾斜,与水平面的夹角为15°,已知,,。要使自行车不受摩擦力作用,其速度应等于多少?(可用根号表示)
14.(12分)如图所示,粗糙的水平面AB与粗糙竖直圆轨道BCD在B点相切,圆轨道BCD半径R=0.40m,D是轨道的最高点,一质量m=1.0kg可以看成质点的物体静止于水平面上的A点。现用F=7.0N的水平恒力作用在物体上,使它在水平面上做匀加速直线运动,当物体到达B点时撤去外力F,之后物体进入竖直圆轨道BCD。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,A与B之间的距离为2m,取重力加速度g=10m/s2。
(1)物体刚进入圆轨道B点时所受支持力FN的大小;
(2)试分析物体是否能沿圆轨道BCD到达D点;
(3)如果圆轨道BCD光滑,其它条件不变,试分析物体在B点和D点对轨道的压力差多大?
15.(18分)如图所示,半径为R的半球形容器固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过容器球心O的竖直线重合。有两个质量均为m的小物块A、B在容器内随容器一起匀速转动且相对容器内壁静止,两物块和球心O点的连线相互垂直,A物块和球心O点的连线与竖直方向的夹角.物块与半球形容器间的动摩擦因数均为,物块与半球形容器间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知重力加速度为g,,.
(1)若A物块所受的摩擦力恰好为零,求此时容器转动的角速度大小;
(2)为使两物块相对容器一直静止,求容器转动的最大角速度.
答案第10页,共12页
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