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课练12 圆周运动的规律及应用
1.(2018·陕西长安一中模拟)(多选)有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A.如图a所示,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B.如图b所示是一圆锥摆,增大θ,若保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变
C.如图c所示,同一小球在光滑且固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D.火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对火车轮缘会有挤压作用
答案:BD
解析:题图a,汽车在最高点时,mg-FN=,增大θ,若保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变,故B正确;题图c,根据受力分析知小球受力情况相同,即向心力相同,由F=mω2r知r不同,角速度不同,故C错误;火车转弯超过规定速度行驶时,重力和支持力的合力不足以提供向心力,则外轨对火车轮缘会有挤压作用,故D正确.
,可知FN<mg,故处于失重状态,故A错误;题图b所示是一圆锥摆,重力和拉力的合力F=mgtanθ=mω2r,其中r=htanθ,可知ω=
2.(2018·福建质检)(多选)图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中皮带不打滑,则( )
A.c点与d点的角速度大小相等
B.a点与b点的角速度大小相等
C.a点与c点的线速度大小相等
D.a点与c点的向心加速度大小相等
答案:AC
解析:共轴转动的各点角速度大小相等,故b、c、d三点角速度大小相等,故A正确;a、c两点的线速度大小相等,b、c两点的角速度相等,根据v=rω,a的角速度大于c的角速度,则a点的角速度大于b点的角速度,故B错误,C正确;a、c两点的线速度大小相等,根据an=,a点的向心加速度大于c点的向心加速度,故D错误.
3.(2018·安徽六安一中模拟)如图所示,用手握着细绳的一端在水平桌面上做半径为r的匀速圆周运动,圆心为O,角速度为ω.细绳长为L,质量忽略不计,运动过程中细绳始终与小圆相切,在细绳的另外一端系着一个质量为m的小球,小球恰好沿以O为圆心的大圆在桌面上运动,小球和桌面之间存在摩擦力,以下说法正确的是( )
A.小球将做变速圆周运动
B.小球与桌面间的动摩擦因数为
C