以下是高一物理圆周运动的练习题和相关例题:
练习题:
一、选择题
1. 质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内切圆上做圆周运动,恰能过最高点,下列说法正确的是( )
A. 只要小球运动,小球对轨道一定有压力
B. 只要小球运动,小球对轨道一定没有压力
C. 小球对轨道的压力不能为零
D. 小球对轨道有压力,且为m g
2. 一个小球从斜面顶端由静止开始匀加速滚下,经4s到达斜面底端后沿水平面做匀速运动,又经3s停止,则小球在斜面上的位移是( )
A. 1.2m B. 1.5m C. 2.4m D. 7.2m
二、填空题
3. 一物体做匀速圆周运动,角速度为ω,半径为r,向心加速度为a,则下列说法正确的是( )
A. 当物体运动半径不变时,向心加速度a与ω的平方成正比
B. 当物体运动半径不变时,向心加速度a与ω的平方成反比
C. 当物体运动角速度不变时,向心加速度a与r成正比
D. 当物体运动角速度不变时,向心加速度a与r成反比
相关例题:
一、分析小球在竖直平面内的圆形轨道上运动的过程。
解:小球在竖直平面内的圆形轨道上运动时,受到重力mg、轨道的支持力N和摩擦力f的作用。由于小球恰能过最高点,说明此时轨道对小球的支持力为零。根据牛顿第二定律可得:$mg = m\frac{v^{2}}{r}$,解得$v = gr$。当小球在最低点时,根据牛顿第二定律可得:$N - mg = ma$,解得$N = mg + ma$。由于$N$可能为零,所以小球对轨道一定有压力。故A正确,B错误。
二、分析小球在斜面上运动的过程。
解:小球在斜面上运动时受到重力mg、支持力N和摩擦力f的作用。根据位移时间公式可得:$x = \frac{1}{2}gt^{2}$,解得$x = \frac{3}{2}g\mathbf{\cdot}t^{2}$。当小球在斜面上运动时,根据牛顿第二定律可得:$mg\sin\theta - N = ma$,解得$N = mg\sin\theta + ma$。由于$N$可能为零,所以小球对轨道一定有压力。故C正确。
以上就是高一物理圆周运动的练习题和相关例题。通过这些题目和解答,我们可以更好地理解和掌握圆周运动的知识。
高一物理圆周运动练习题
一、选择题
1. 汽车在圆弧轨道上做圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动是一种匀变速运动
B. 在最高点和最低点,向心力的方向不同
C. 在最高点,汽车对圆弧轨道的压力等于重力
D. 在最低点,汽车受到的支持力大于重力
二、例题
例:一物体做匀速圆周运动,角速度为ω,半径为r,向心加速度为a,则下列说法正确的是( )
A. 当物体运动半径不变时,向心加速度越大,线速度越大
B. 当物体运动线速度不变时,角速度越大,向心力越大
C. 当物体运动角速度不变时,半径越大,向心加速度越大
D. 当物体运动周期不变时,转速越大,向心加速度越大
三、答案
一、B D
二、D
以上是高一物理圆周运动的练习题和相关例题。
以下是一份高一物理圆周运动练习题及例题常见问题:
练习题:
一、选择题
1. 质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内切圆上滑动,轨道半径为R,若小球能通过最高点,下列说法正确的是( )
A. 小球在最高点时受到的支持力为零
B. 小球在最高点时受到的支持力大小为mg
C. 小球在最低点时受到的合力为零
D. 小球在最低点时受到的支持力大小一定大于2mg
2. 一个小球从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,到达底端时的速度为2m/s,则小球到达斜面中点时的速度为( )
A. 1m/s B. 2m/s C. 2.82m/s D. 3m/s
3. 一小球做匀速圆周运动,转速为$n$,半径为R,则下列说法正确的是( )
A. 小球的角速度为$nrad/s$
B. 小球的线速度大小为$\frac{2\pi nR}{2}$
C. 小球的向心加速度大小为$\frac{4\pi^{2}n^{2}R}{T^{2}}$
D. 小球的向心力大小为$\frac{4\pi^{2}n^{2}R}{T^{2}}$
例题常见问题:
1. 圆周运动的向心力是如何提供的?
答:圆周运动的向心力通常由绳的拉力、杆的弹力、液体的压力、甚至是万有引力提供。
2. 如何确定圆周运动的向心加速度和线速度的方向?
答:圆周运动中,向心加速度的方向始终指向圆心,而线速度的方向沿着切线方向。
3. 如何判断小球能否通过最高点?
答:小球能否通过最高点取决于它在最高点的速度和轨道的支持力。如果小球的速度过大,轨道的支持力会小于它的重力;如果小球的速度过小,轨道的支持力会大于它的重力。无论哪种情况,小球都不能通过最高点。
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