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人教版高一物理必修2第五章圆周运动专题训练(含详细解析)
1.在杂技节目“水流星”的表演中,碗的质量m1=0.1 kg,内部盛水质量m2=0.4 kg,拉碗的绳子长l=0.5m,使碗在竖直平面内做圆周运动,如果碗通过最高点的速度υ1=9 m/s,通过最低点的速度υ2=10 m/s,求:
(1)碗在最高点时绳的拉力及水对碗的压力;
(2)碗在最低点时绳的拉力及水对碗的压力.(g=10 m/s2)
2.飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可看作一段圆弧,如图所示,飞机做俯冲拉起运动时,在最低点附近做半径为r=180m的圆周运动,如果飞行员质量m=70kg,飞机经过最低点P时的速度v=360 km/h,则这时飞行员对座椅的压力是多少?
3.如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm处放置一小物块A,其质量为m=2kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求:
(1)当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力的大小为多大?
(2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的角速度不能超过多大?(取重力加速度
)
4.长L为2 m的细线,拴一质量为4kg的小球,一端固定于O点。让其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),如图(所示,当摆线L与竖直方向的夹角是α= 370时.(sin 370= 0. 6,cos 37°=0.8)求:
(1)小球运动的线速度的大小;
(2)小球运动的角速度及周期(结果保留两位有效数字)
5.在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是108 km/h。汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的
。取重力加速度大小g=10 m/s2。
(1)如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯,其弯道的最小半径是多少?
(2)如果高速公路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?
6.在距离水平地面1.45m的某悬点处用一轻绳悬挂一个质量为1kg的小铜球,并使球在竖直平面内做圆周运动.当球运动到最低点时,绳恰好被拉断,球水平飞出,落地点到抛出点的水平距离为1.2m,如图所示.已知绳长为1m,重力加速度g=10m/s2.不计球的半径和空气阻力, 试求
(1)绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2
(2)绳能承受的最大