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1、- 1 - 物理高一下学期末复习分层达标训练：5.7 生活中的圆周运动新人教版【基础达标】1(2012 济南高一检测) 如图所示，门上有A、B两点，在关门过程中，A、B两点的角速度、线速度之间的关系是( ) A.ABB.A=BC.vAvBD.vAmg，处于超重状态；若向心加速度向下，则mg-F=m2vr，FrD，所以 FNBR,所以运动过程中不会与半圆球相碰。物体应该立即离开半圆球做平抛运动，故选D。7. 【解析】 (1) 当小球通过最高点时，设临界速度为v0，此时重力等于向心力mg=m20vL，解得0vgL5 m /s因为 v1v0，所以当v1=1 m/s 时，杆对小球是支持力，设支持力为F
2、1mg-F1=m21vL,代入数据解得F1=16 N (2) 因为 v2v0，所以当v2=4 m/s 时，杆对小球是拉力，设拉力为F2mg+F2=m22vL, 代入数据解得F2=44 N 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 4 - 答案： (1)16 N 支持力(2)44 N 拉力【总结提升】用临界速度判断杆的作用力的方向小球在硬杆约束下在竖直平面内做圆周运动，就是所谓的“杆模型”。 “杆模型”中，在轨道的最高点
3、硬杆对小球的作用力情况有三种：(1) 当小球在最高点的速度等于临界速度时，小球只受重力的作用，硬杆对小球的作用力为零；(2) 当小球在最高点的速度小于临界速度时，硬杆对小球有支撑作用，此时硬杆对小球有向上的支持力；(3) 当小球在最高点的速度大于临界速度时，硬杆对小球有向下的拉力。因此，只要将小球在最高点的实际速度与临界速度相比较，就能判断出硬杆对小球作用力的三种可能。8. 【解题指南】解答本题需要把握以下三点：(1) 研究对象的选取；(2) 研究对象的受力分析；(3) 最高点水刚好不流出的临界条件。【解析】 (1) 选小杯和小杯里的水为研究对象，在最高点时由重力和绳子的拉力FT的合力提供它们
4、做圆周运动的向心力。由牛顿第二定律得(m1+m2)g+FT=(m1+m2)2vr, 代入数据，解得FT=9 N。(2) 以水为研究对象，在最高点时由重力和杯底对水的压力FN的合力提供水做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律有m2g+FN=m22vr, 代入数据，解得FN=6 N。(3) 水不从小杯里流出的临界条件是水的重力刚好用来提供向心力。设速度为v，则有222vm gm,r解得 v=10 m/s 。答案： (1)9 N (2)6 N (3) 10 m/s 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -