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2016届高三物理总复习分组训练:第4章 第3课时《

类别:案例展示   发布时间:2019-09-06 19:36   浏览:

  第4章 第3课时 圆周运动的规律分组训练 A组圆周运动的运动学问题 1.如图12所示的皮带传动装置中,右边两轮是在一起同轴转动,图中A、B、C三轮的半径关系为▼▼▽●▽●RA=RC=2RB,设皮带不打滑,则三轮边缘上的一点线速度之比vAvB▲=○▼∶vC=______,角速度之比ωAωB∶ωC=______. 图12 【答案】11∶212∶2 【解析】A和B是由皮带带动一起运动,皮带不打◇…=▲滑,故A、B两轮边缘上各点的线速度相等.B、C在同一轮轴上,同轴转◇•■★▼动,角速度相等,但是由于离转轴的距离不同,由公式v=ω•□▼◁▼R可知,B与C两轮边缘上各点的线速度不相等,且C轮边缘上各点的线速度是B轮上各点线速度的两倍.A轮和B轮边缘上各点的线速度相等,由公式v=ωR可知,它们的角速度与它们的半径成反◆◁•比,即ωAωB=RBRA=12. 由上述分析可知vAvB∶vC=11∶2,ωAωB∶ωC=12∶2. 2.一个环绕中心线AB以一定的角速度转动,P、Q为环上两点,位置如图13所示,下列说法正确的是() 图13 A.P、Q两▽•●◆点的角速度相等 B.P、Q两点的线速度相等 C.P、Q两点的角速度之比为1 D.P、Q两点的线 【答案】AD▷•● 【解析】P、Q两点的角速度相▲●…△等,半径之比RPRQ=Rsin 60°(Rsin 30°)=1;由v=ωR可得vPvQ=RPRQ=1. B组圆周运动的动力学问题 3.如图14所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为m的小物块.求: 图14 (1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小; (2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受★▽…◇到的摩擦力为零时,筒转动的角速度. 【答案】(1)(2) 【解析】(1)当筒不转动,物块静止在筒壁A点时受到重力、摩擦力和支持力三力•●作用而平衡,由平衡条件得 摩擦力的大小 f=mgsin θ=mg 支持力的大小 FN=mgcos θ=mg . (2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,物块在筒壁A点时受到重力和支持力作用,它们的合力提供向心力.设筒转动的角速度为ω,有mgtan θ=mω2 由几何关系得tan θ= 联立以上各式解得 ω=. 4.如图15所示,长度◆▼为L的细绳,上端固定在天花板O点上,下端拴着质量为m的小球.当把细绳拉直时,细绳与竖直线°,此时小球静止于光滑的水平面上. 图15 (1)当球以角速度ω1= 做圆锥摆运动时,细绳的张力FT为多大?水平面受到的压力FN是多大? (2)当球以○▲-•■□角速度ω2= 做圆锥摆运动时,细绳的张力FT′及水平面受到的压力FN′各是多大? 【答案】(1)mg(2)4mg0 【解析】设小球做圆锥摆运动的角速度为ω0时,小球对光滑水平面的压力恰好为零,此时小球受重力mg和绳的拉力FT0,应用正交分解法列方程: FT0sin◆●△▼● θ=mωLsin θ,FT0cos θ-mg=0 解得ω0= . (1)因为ω1

  ω0,小球将离开水平面做圆锥摆运动,设细绳与竖直线的夹角为α,小球受重力mg和细绳的拉力FT2,应用正交分解法列方程: FT2sin α=mωLsin α,FT2cos α-mg=0 解得:cos α= FT2==4mg 则绳的张力为4mg 由于球已离开水平△▪▲□△面,所以球对水平面的压力FN′=0. 高考学习网-中国最大高考学习网站我们负责传递知识!

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