
训练15 圆周运动

有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是

A.如图a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B.如图b所示是一圆锥摆,增大θ,若保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不变
C.如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速度圆周运动,则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D.火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对内轨缘会有挤压作用
【参考答案】B
【试题解析】汽车在最高点mg–FN=
知FN<mg,故处于失重状态,故A错误;如图b所示是一圆锥摆,重力和拉力的合力F=mgtan θ=mω2r;r=Lsin θ,知ω=
,故增大θ,但保持圆锥的高不变,角速度不变,故B正确;根据受力分析知两球受力情况相同,即向心力相同,由F=mω2r知r不同,角速度不同,故C错误;火车转弯超过规定速度行驶时,重力和支持力的合力不足以提供向心力,则外轨对内轮缘会有挤压作用,故D错误。故选B。
【名师点睛】此题考查圆周运动常见的模型,每一种模型都要注意受力分析找到向心力,从而根据公式判定运动情况,如果能记住相应的规律,做选择题可以直接应用,从而大大的提高做题的速度,所以要求同学们要加强相关知识的记忆。
【知识补给】
圆周运动的规律
1.对线速度、角速度、周期和转速的理解
(1)v、T、r的关系:物体在转动一周的过程中,通过的弧长
,所用时间为
,则
;
(2) ω、T的关系:物体在转动一周的过程中,转过的角度
,所用时间为
,则
;
(3)ω、n的关系:物体在1 s内转过n圈,1圈转过的角度为2π ,则1 s内转过的角度
,即
;
(4)v、ω、r的关系:
;
a.r一定时,
;
b.ω一定时,
;
c.v一定时,
;
注意:a.v、ω、r间的关系是瞬时对应的;
b. v、ω、r三个量中,只有先确定其中一个量不变,才能进一步明确另外两个量是正比还是反比关系;
c.比较物体沿圆周运动的快慢看线速度,比较物体绕圆心转动的快慢看周期和角速度。
2.传动装置中各物理量间的关系
(1)传动的几种情况
a.皮带传动(线速度大小相等)b.同轴传动(角速度相等) c.齿轮传动(线速度大小相等)d.摩擦传动(线速度大小相等)
(2)传动装置中的两个结论