- 高三物理圆周运动训练题
以下是一些高三物理圆周运动训练题:
1. 一小球在水平面内做匀速圆周运动,圆周的半径为1m,角速度为2rad/s,则小球做圆周运动的周期为多少?小球做圆周运动的向心加速度大小为多少?
2. 一质量为m的物体,在半径为r的圆周上以恒定的速率v运动,它所受的摩擦力始终与速度方向垂直,试求:
(1)它的向心力的大小随时间变化的规律是什么?
(2)它在任意1s内物体通过的弧长是多少?
(3)它在任意1s内物体转过的角度是多少?
3. 质量为m的小球在竖直平面内做匀速圆周运动,转动半径为R,角速度为ω,在最高点时物体的动能是多少?在最低点时物体的动能是多少?
4. 质量为m的小球在竖直平面内作匀速圆周运动,当它运动到最高点时的速度大小为v1,最小速度大小为v2,已知它在竖直平面内做圆周运动的周期为T,求小球在运动过程中所受的向心力的大小。
5. 质量为m的小球在竖直平面内作匀速圆周运动,当它运动到最低点时,受到的支持力的大小是多少?方向如何?
以上题目都是高三物理圆周运动的经典题目,可以帮助你更好地理解和掌握圆周运动的知识。
相关例题:
题目:
一个质量为 m 的小球,在一根长为 L 的细线的牵引下,在竖直平面内做圆周运动。细线的另一端系在球心的上方,距离球心为 H。已知绳子的承受力极限为 T,求小球在最高点可以承受的最大速度。
解析:
首先,我们需要考虑小球在最高点的受力情况。小球受到重力和绳子的拉力,这两个力的合力提供小球做圆周运动所需的向心力。
根据向心力公式 F = mV^2 / r,其中 V 是小球在最高点的速度,r 是绳子的长度(即从球心到最高点的距离),我们可以得到:
F = mV^2 / r = mg + T
其中 mg 是小球受到的重力,T 是绳子对小球的拉力。
为了使小球能够做圆周运动,绳子不能被拉断,所以 T > 0。同时,为了使小球能够达到最大速度,我们需要找到 V = ... 的表达式。
当 V = sqrt(gH) 时,T = mg,此时小球刚好能够通过最高点而不会掉下来。所以有:
V = sqrt(gH)
代入到 F = mV^2 / r 中,得到:
F = mV^2 / r = m (sqrt(gH))^2 / L
由于绳子的承受力极限为 T,所以有:
T > F = m (sqrt(gH))^2 / L
解这个不等式可以得到 V 的最大值。
答案:当绳子的承受力极限为 T 时,小球在最高点可以承受的最大速度为 sqrt(gH)。注意这个速度取决于绳子的长度 L、小球的质量 m、以及小球距离圆心的距离 H。
以上是小编为您整理的高三物理圆周运动训练题,更多2024高三物理圆周运动训练题及物理学习资料源请关注物理资源网http://www.wuliok.com
