文档文本内容
专题10 圆周运动的临界极值问题(重难点训练)
模拟·基础演练
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
A
BC
CD
C
ABD
CD
D
C
题号
11
13
14
答案
C
C
D
12.【答案】(1)
;(2)2mg,方向竖直向下;(3)
【详解】(1)碗通过最高点时,水对碗的压力等于mg,根据牛顿第二定律可得
其中
,
解得
(2)当正上方碗内的水恰好不流出来时,设速度为
,此时重力提供向心力,则
设最低点碗对水的支持力为
,则有
解得
由牛顿第三定律可知,正下方碗内的水对碗的压力为2mg,方向竖直向下。
(3)绳子的拉力为F,以碗和水为整体,竖直方向有
水平方向上根据牛顿第二定律可得
又
联立解得
重难·创新演练
题号
1
2
3
4
5
答案
D
AC
B
ABD
BC
6.【答案】(1)
,
(2)
【详解】(1)由
得
可知
可判断随着圆盘角速度的增大,物体A 先达到最大静摩擦力,设当角速度为
时,物体A 刚好达到最大
静摩擦力,则:
则:
因为
,则物体A 受到的摩擦力达到最大值,且绳子有拉力,则:
,
解得:
A 受到的摩擦力达到最大值:
(2)两物体都将相对转盘滑动时,对A 有
对B 有
解得:
故当圆盘转动的角速度为
时,两物体都相对于圆盘静止,物体A 的线速度:
绳断后,物体A 滑至桌面,在桌面上做匀减速运动,则:
,
,
解得:
物体A 离开桌面后做平抛运动,则:
,
解得:
物体A 落到地面时距O 点的水平距离为:
代入数据解得:
真题·实战演练
题号
1
2
答案
D
BD
3.【答案】(1)1 (2)16.2 (3)
6.1 × 10-3
【详解】(1)圆盘转动10 周所用的时间t = 62.8s,则圆盘转动的周期为
根据角速度与周期的关系有
(2)根据游标卡尺的读数规则有 1.6cm+2 × 0.1mm = 16.2mm
(3)[1]小圆柱体做圆周运动的半径为
则小圆柱体所需向心力表达式
[2]带入数据有F = 6.1 × 10-3N
4.【答案】(1)
,
(2)4m (3)
【详解】(1)小球从最下端以速度v0抛出到运动到M 正下方距离为L 的位置时,根据机械能守恒定律
在该位置时根据牛顿第二定律
解得
,
(2)小球做平抛运动时
,
解得x=4m
(3)若小球经过N 点正上方绳子恰不松弛,则满足
从最低点到该位置由动能定理
解得
5.【答案】(1)1.5J (2)0.5N (3)
【详解】(1)求
,F 做的功
(2)对AB 整体,根据牛顿第二定律
其中
对B 根据牛顿第二定律
联立解得
(3)当A、B 之间的弹力为零时,A、B 分离,根据(2)分析可知此时
此时
过程中,对A、B 根据动能定理
根据题图可得
从
点到
点,根据动能定理
在
点的最小速度满足
联立可得
即圆弧半径满足的条件
。