高三物理圓周問題及答案有很多,以下僅提供其中一份示例。
【問題】在水平面上轉動著的輕質細圓環,已知圓環的質量為m,轉動半徑為R,在圓環和光滑水平面上摩擦因數為u,現給圓環一水平初速度v0,方向如圖所示,已知圓心O到圓環邊緣的距離為d,求圓環開始轉動的角速度。
【答案】
解:對圓環受力分析,圓環受到重力、支持力和摩擦力作用,摩擦力提供向心力。
根據牛頓第二定律得:
$f = \mu mg = m\omega^{2}R$
解得:$\omega = \sqrt{\frac{\mu g}{R}}$
【答案】圓環開始轉動的角速度為$\sqrt{\frac{\mu g}{R}}$。
以上僅為一個示例,高三物理圓周問題及答案還有很多,涉及到不同類型和難度的題目。
題目:
一個質量為 m 的小球,在距地面高為 H 的位置以初速度 v0 沿水平方向拋出,不計空氣阻力,求小球在運動過程中經過多長時間 t,離地面高度最大?
答案:
小球在運動過程中經過一段時間后,速度方向與水平方向的夾角為45度時,離地面高度最大。此時小球的速度可以分解為水平方向和豎直方向的兩個分速度,其中豎直方向的速度為 v1 = gt,而水平方向的速度仍為 v0。
根據勾股定理可得,小球在最高點時的豎直方向分速度 v1 = sqrt(2) v0。
因此,小球在運動過程中經過的時間 t = sqrt(2) (v0 sin(45)) / g = sqrt(2) (v0 / sqrt(2)) / 9.8 = 0.577 v0 / sqrt(g)。
當小球運動到最高點時,離地面的高度 h = H - v1 t = H - sqrt(2) v0 t。
因此,當 t = sqrt(2) (v0 / sqrt(g)) 時,h 取最大值 H - sqrt(2) v0 sqrt(2) = H - 2 v0。
答案為:t = sqrt(2) (v0 / sqrt(g)),h 取最大值 H - 2 v0。
這道題目考察了圓周運動的基本概念和解題技巧,需要考生對圓周運動的基本規律有較好的理解。