1、第 2 章 匀速圆周运动建议用时 实际用时 满分 实际得分45 分钟 100 分一、选择 题(本题包括 10 小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得 6 分, 选对但不全的得 3 分,有选错或不选的得 0 分,共 60 分)1.细绳的一端固定,另一端系一个小球,让小球在竖直面内做圆周运动,关于小球运动到 P 点的加速度方向,图 1 中可能的是( )图 12.如图 2 所示,小球 m 用长为 L 的绳固定于 O 点,在 O 点下方 处有一钉子 B,把绳水平拉直后无初L2速度释放小球 m,小球到达 A 点时绳子与钉子 B相遇,则此时( )图 2A小球的
2、速度突然增加B小球的向心加速度突然增加C小球的角速度突然增加来源:学科网D悬线的张力突然增加来源:Zxxk.Com3.如图 3 所示,半径为 R 的大圆盘以角速度 绕过O 点的竖直轴在水平面内旋转,有人站在盘边P 点面对 O 随盘转动他想用枪击中在盘中心的目标 O,若子弹相对枪口的速度为 v,则在他看来( )图 3A枪应瞄准 O 射击B枪应向 PO 的右方偏过 角射击,cos =C枪应向 PO 的左方偏过 角射击,tan =D枪应向 PO 的左方偏过 角射击,sin =4.如图 4 所示,一个质量为 M 的小球与一个质量为的钢性弹簧相连,且以角速度 绕轴 OO在m 光滑的水平面上转动,此时,小
3、球到转轴距离为 ,l某时刻,在 A 处剪断弹簧,则以下关于弹簧断开后的瞬间,关于小球的加速度的判断正确的是( )图 4A Ba=0 a= 2lC Da 2l a3.5 rad/sb解析:已知 绳长均为 ,即 ,a、 b 1 m =1 m=12=0.8 m在 AOm 中, ,cos =0.81 =0.8来源:Zxxk.Com来源:学科网 ZXXK图 13,sin =0.6 =37小球做圆周运动的轨道半径 .r=sin =10.6 m=0.6 m绳被拉直但无张力时,小球所受的重力 与 绳拉力 的合力 为向心力,其受力分析如b mga FTa F图 13 所示,由图可 知小球的向心力为 F=mgta
4、n 根据牛顿第二定律得 来源:学科网F=mgtan =mr 2解得直杆和球的角速度为 . = gtan = 10tan 370.6 rad/s=3.5 rad/s当直杆 和球的角速度 时, 绳中才有张力 3.5 rad/sb12.(1) ( 2) (3 )512 10解析:(1)小球通过最低点时受重力和杆的拉力作用,由向心力公式知T-G=2解得=2= 5(2)小球以线速度 通过最高点时所需的向心力= 5向 =2=12小于 ,故杆对小球施加支持力 的作用,小球所受重力 和支持力 的合力提供向心向 FN G FN力, ,解得G-FN=12 FN=12(3)小球通过最高点时所需的向心力等于重力时,杆对球不施力,向 =2解得 = 1013.2 倍解 析:被测试者做圆周运动所需的向心力由他所受的重力和座位对他的支持力的合力提供,如图 14 所示图 14 x方向 : FNcos 30= 2y方向 : FNsin 30=mg得: FN=2mg被测试者对座位的压力和座位对他的支持力是一对作用力与反作用力,所以他对座位的压力大小是他所受重力的 2 倍