典型例题
【例1】如图6-8-1-1所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是()
(A)物体所受弹力增大,摩擦力也增大了
(B)物体所受弹力增大,摩擦力减小了
(C)物体所受弹力和摩擦力都减小了
(D)物体所受弹力增大,摩擦力不变
分析与解:物体随圆筒一起转动时,受到三个力的作用:重力G、筒壁对
它的弹力FN、和筒壁对它的摩擦力F1(如图6-8-1-2所示)。其中G和F1是
一对平衡力,筒壁对它的弹力FN提供它做匀速圆周运动的向心力。当圆筒
匀速转动时,不管其角速度多大,只要物体随圆筒一起转动而未滑动,
则物体所受的(静)摩擦力F1大小等于其重力。而根据向心力公式,
FNmr,当角速度较大时FN也较大。故本题应选D。 2图
6-8-1-
1【例2】如图6-8-1-3所示的传动装置中,已知大轮半径是小轮半径的3倍, 图6-8-1-
2A点和B点分别在两轮边缘,C点离大轮距离等于小轮半径,,若不打滑,则它们的线速度之比vA∶vB∶vC=,角速度之比ωA∶ωB∶ωC=,向心加速度之比aA∶aB∶aC=。
分析与解:A、C两点在同一轮上,所以角速度相等,即ωA=ωC由v=ωr得vA=3vC;又因为不打滑,所以vA= vB,由v=ωr得:
A13B。∴vA∶vB∶vC=3∶3∶1;ωA∶ωB∶ωC=1∶3∶1;
22
2aA∶aB∶aC=ArA∶BrB∶CrC=1∶3∶1。
学能提升 图6-8-1-
3★1.如图6-8-1-4所示,小物体A与圆柱保持相对静止,跟着圆盘一起
作匀速圆周运动,则A受力情况是受()
(A)重力、支持力
(B)重力、向心力
(C)重力、支持力和指向圆心的摩擦力
(D)重力、支持力、向心力和摩擦力
★2.如图6-8-1-5所示,a、b是地球上不同纬度上的两点,a、b
随地球自转做匀速圆周运动,则该两点具有相同的()
(A)运动半径(B)线速度大小
(C)角速度(D)线速度 图6-8-1-4 ★3.用长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上作匀速圆周运动,那么()
(A)两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断
(B)两个小球以相同的角速度运动时,短绳易断
(C)两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断
(D)不管怎样都是短绳易断
★4.如图6-8-1-6所示,汽车以速度v通过一半圆形式拱桥的顶端时,汽车受力的说法正确的是()
(A)汽车的向心力就是它所受的重力
(B)汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力,方向指向圆心
(C)汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用(D)以上均不正确
★★5.火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶的速度为v,则下列说法中正确的是()
①当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力
②当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
③当火车速度大于v时,轮缘挤压外轨④当火车速度小于v时,轮缘挤压外轨
(A)①③(B)①④(C)②③(D)②④
★★6.由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋的过程中,如果保持飞机速度的大小和距离海面的高度均不变,则下列说法中正确的是()
(A) 飞机做的是匀速直线运动。
(B) 飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力。
(C) 飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力。
(D) 飞机上的乘客对座椅的压力为零。
★★★7.有一质量为m的小木块,由碗边滑向碗底,碗内表面是半径为R
的圆弧,由于摩擦力的作用,木块运动的速率不变,则()
(A)它的加速度为零(B)它所受合力为零
(C)它所受合力大小一定,方向改变(D)它的加速度恒定
★★8.如图6-8-1-7所示,半径为r的圆筒绕竖直中心轴OO′转动,小物
块A靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的静摩擦因数为μ,现要使A不下落,
则圆筒转动的角速度ω至少应为图
6-8-1-7 ★★9.如图6-8-1-8所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮的半径是小轮的2倍,大轮上的一点s离转动轴的距离等于小轮
2的半径,当大轮边缘上P点的向心加速度是10m/s时,大轮上
的S点和小轮上的Q点的向心加速度为aS=______m/s2,
aQ=______m/s 图6-8-1-8 ★★★10.一个圆盘边缘系一根细绳,绳的下端拴着一个质量为m的小球,圆
盘的半径是r,绳长为L,圆盘匀速转动时小球随着一起转动,并且细绳与竖直
方向成θ角,如图6-8-1-9所示,则圆盘的转速是。
★★★11.如图6-8-1-10所示,直径为d的纸筒以角速度ω绕轴O
匀速转动,从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒.若子弹在圆筒旋转不到
半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔,已知aO和b0夹角为φ,则子弹
的速度大小为
★★12.下述各种现象,属于利用离心现象的是;属于防止离心
现象的是。
A.洗衣机脱水B.离心沉淀器分离物质
C.汽车转弯时减速D.汽车过桥时减速
E.转动雨伞,去除雨伞上的一些水
F.站在公交车里的乘客,在汽车转弯时用力拉住扶手
2图6-8-1-9 图
6-8-1-10
答案:1.C;2.C;3.C;4.B;5.A;6.C;7.C;8.g
r;9.aS=
5、aQ=20;10.
12gtanrlsin 11.d
; 12.利用离心现象的是A、B、E;防止离心现象的是C、D、F