[金版教程]2014高考物理一轮复习 课时作业11 圆周运动的基本规律及应用

而言，角速度相同，有：mPωrP＝mQωrQ，所以rP一定等于，C项正确；当ω增大时，两球

2受到绳的张力都增大，仍会使FT＝mPωrP＝mQωrQ，所以球不会向外运动，D项错．

10．C 物体在最高点时速度沿水平方向，曲率圆的P点可看做该点对应的竖直平面内圆

2

2

22

rQv2v0cos α

周运动的最高点，由牛顿第二定律及圆周运动规律知：mg＝，解得ρ＝＝ρgg2

v20cos α

. gmv2

2

＝11．解析： (1)物块做平抛运动，在竖直方向上有

H＝gt2①

在水平方向上有x＝v0t② 由①②式解得v0＝x12

g③ 2H代入数据得v0＝1 m/s.

(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，

v20

有Fm＝m④

RFm＝μFN＝μmg⑤ v20

由④⑤式得μ＝

gR代入数据得μ＝0.2. 答案： (1)1 m/s (2)0.2

12．解析： (1)转至最低点时，小球对管底压力最大；转至最高点时，小球对管底压力最小，最低点时管底对小球的支持力F1应是最高点时管底对小球支持力F2的3倍，即

F1＝3F2

①

根据牛顿第二定律有 最低点：F1－mg＝mrω最高点：F2＋mg＝mrω由①②③得 ω＝

4g＝2r4×10

rad/s＝20 rad/s ④

2×0.05

2

② ③

2

(2)在最高点时，设小球不掉下来的最小角速度为ω0， 则mg＝mrω0 ω0＝

2

g＝r10

rad/s＝14.1 rad/s 0.05

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因为ω＝10 rad/s<ω0＝14.1 rad/s，故管底转到最高点时，小球已离开管底，因此管底对小球作用力的最小值为F′＝0

当转到最低点时，管底对小球的作用力最大为F′1， 根据牛顿第二定律知

F′1－mg＝mrω2，

则F′1＝mg＋mrω＝1.5×10N. 答案： (1)20 rad/s (2)1.5×10N 0

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2

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