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1、2022届高考一轮复习全面巩固练习第四章第3讲圆周运动一、单选题1如图所示,一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动,记住它向右能够达到的最大高度,然后用一把直尺在P点挡住悬线,继续观察之后小球的摆动情况并分析,下列结论中正确的是( )A在P点放置直尺后,悬线向右摆动的最大高度明显低于没放直尺时到达的高度B在P点放置直尺后,悬线向右摆动的最大高度明显高于没放直尺时到达的高度C悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比,小球速度变大D悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比,小球加速度变大2如图所示,两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同时间内,它们通过的路程之比是3:2,运动方向而改变的角度之比是2:1,则(
2、 )A二者线速度大小之比为2:3B二者角速度大小之比为1:2C二者圆周运动的半径之比为1:3D二者向心加速度大小之比为3:13如图,“离心转盘游戏”中,设游客与转盘间的滑动摩擦系数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力当转盘旋转的时候,更容易发生侧滑向外偏离圆周轨道的是( )A质量大的游客B质量小的游客C离转盘中心近的游客D离转盘中心远的游客4图示为一个玩具陀螺a、b和c是陀螺上的三个点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时,下列表述正确的是( )Aa、b的角速度比c的大Bc的线速度比a、b的大Ca、b和c三点的线速度大小相等Da、b和c三点的角速度相等5火车以某一速度v通过某弯道时,内、外轨
3、道均不受侧压力作用,下面分析正确的是()A轨道半径B若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外C若火车速度小于v时,内轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外D当火车质量改变时,安全速率也将改变6如图所示,在粗糙绝缘的水平地面上放置一带正电的物体甲,现将另一个也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由M点移动到N点,若此过程中甲始终保持静止,甲、乙两物体可视为质点,则下列说法正确的是 A甲对地面的压力先增大后减小B甲受到地面的摩擦力大小不变C甲受到地面的摩擦力先增大后减小D乙的电势能先增大后减小7做曲线运动的物体,在其轨迹曲线上某一点的加速度方向()A与物体在这
4、一点时所受合力方向垂直B为通过该点的曲线的切线方向C与物体在这一点的速度方向垂直D与物体在这一点的速度方向不共线8游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量相等的8位同学,如图所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,某时刻甲正好在最高点,乙处于最低点则此时甲与乙A线速度相同B加速度相同C所受合外力大小相等D“摩天轮”对他们作用力大小相等9如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是()A若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动B若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动C若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动D
5、若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc运动10如图,两个相同的小球A、B用两根轻绳连接后放置在圆锥筒光滑侧面的不同位置上,绳子上端固定在同一点O,连接A球的绳子比连接B球的绳子长,两根绳子都与圆锥筒最靠近的母线平行当圆锥筒绕其处于竖直方向上的对称轴OO以角速度匀速转动时,A、B两球都处于筒侧面上与筒保持相对静止随筒转动,下列说法正确的是( )A两球所受的合力大小相同BA球对绳子的拉力大小等于B球对绳子的拉力大小C两球所需的向心力都等于绳子拉力的水平分力DA球对圆锥筒的压力小于B球对圆锥筒的压力11如图所示,用细线将一小球悬挂在匀速前进的车厢里,当车厢突然制动时( )A线的张力不变;B线的张力突然减小
6、;C线的张力突然增大;D线的张力如何变化无法判断12如图所示,木块与两轨道AD、BD间的动摩擦因数相等,木块沿轨道AD到达D时速度为vA,沿BD滑下到达D时速度为vB,在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB,则( )AvAWBDWAWB13如图所示,两个相同的小木块A和B(均可看作为质点),质量均为m用长为L的轻绳连接,置于水平圆盘的同一半径上,A与竖直轴的距离为L,此时绳子恰好伸直无弹力,木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是()A木块A、B所受的摩擦力始终相等B木块B所受摩擦力总
7、等于木块A所受摩擦力的两倍C是绳子开始产生弹力的临界角速度D若,则木块A、B将要相对圆盘发生滑动14如图甲,小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内圆周运动,小球经过最高点的速度大小为v,此时绳子拉力大小为F,拉力F与速度的平方的关系如图乙所示,图象中的数据a和b以及重力加速度g都为已知量,以下说法正确的是( ) A数据a与小球的质量有关B数据b与小球的质量无关C比值只与小球的质量有关,与圆周轨道半径无关D利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径15甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为 3:1,线速度之比为2:3,那么,下列说法中正确的是()A它们的半径比是 2:9B
8、它们的半径比是 1:2C它们的周期比为 2:3D它们的周期比为 3:116如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形光滑桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是A在竖直方向汽车只受两个力:重力和桥面的支持力B在竖直方向汽车受到三个力:重力、桥面的支持力和向心力C汽车对桥面的压力等于汽车的重力D汽车对桥面的压力大于汽车的重力17如图,半径为R的半球形容器固定在水平转台上,转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动质量相等的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为、,则下列说法正确的是()AA的向心力等于B的向心力BA、B受到的摩擦
9、力可能同时为0C若缓慢增大,则A、B受到的摩擦力一定都增大D若A不受摩擦力,则B受沿容器壁向下的摩擦力18如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,A、B间的动摩擦因数为0.5,B与盘之间的动摩擦因数为0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是()AA对B的摩擦力指向圆心BB运动所需的向心力大于A运动所需的向心力C盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D若缓慢增大圆盘的转速,A、B一起远离盘心19如图所示,两根长度不同的细线上端固定在天花板上的同一点,下端分别系着完全相同的小钢球1、2.现使两个小钢球在同一水平面内做匀速圆周运动。下列说法中
10、正确的是()A球1受到的拉力比球2受到的拉力小B球1的向心力比球2的向心力小C球1的运动周期比球2的运动周期大D球1的线速度比球2的线速度大20如图所示,一圆筒绕其中心轴匀速转动,筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动且相对筒无滑动,关于物体受力的说法正确的是A重力、静摩擦力B重力、静摩擦力、向心力C重力、弹力、静摩擦力D重力、弹力、静摩擦力、向心力二、多选题21如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点;左侧是一轮轴,大轮的半径是4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,传动过程中皮带不打滑。则下列说法中正确的是()Aa点
11、与b点的线速度大小之比为2:1Ba点与b点的角速度大小之比为2:1Ca点与d点的向心加速度大小不相等Da点与c点的线速度大小相等22如图所示,长为L的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B,另一端固定在水平转轴O上,轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为。在轻杆A与水平方向夹角从0增加到90的过程中,下列说法正确的是()A小球B受到轻杆A作用力的方向一定沿着轻杆AB小球B受到的合力的方向一定沿着轻杆AC当=90时小球B受到轻杆A的作用力一定竖直向下D轻杆A对小球B的作用力对小球B做的功为mgL23A、B、C三个小物块放在旋转圆台上,最大静摩擦力均为重力的倍,A的质量为2m,B、C质量为m,C
12、离轴为2R,A、B离轴为R,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动,如图所示)( )AC的向心加速度最大BB所受的静摩擦力最小C当圆台转速增加时,C比A先滑动D当圆台转速增加时,B比A先滑动24摩擦传动是传动装置中的一个重要模型,如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动,其中O、O分别为两轮盘的轴心,已知两个轮盘的半径之比r甲:r乙=3:1,且在正常工作时两轮盘不打滑.今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的完全相同的滑块A,B,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同,两滑块距离轴心O、O的间距的关系为RA=2RB若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来,且转速逐渐增加,则下列叙述正确的是()A滑块A和B在与轮
13、盘相对静止时,线速度之比为vA:vB=1:3B滑块A和B在与轮盘相对静止时,角速度之比为A:B=1:3C滑块A和B在与轮盘相对静止时,向心加速度大小之比为aA:aB=2:9D转速增加后滑块A先发生滑动25一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方处钉有一颗钉子,将悬线沿水平方向拉直无初速释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间( )A小球线速度减小到0B小球的角速度突然增大到原来的2倍C小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍26如图所示,用开瓶器开啤酒瓶盖,在手柄处施力,使开瓶器绕O点转动一定的角度就可以将瓶盖打开。A为开瓶器的施力点
14、,B为手柄上的某一点,假定O、A、B三点共线,则在开瓶器绕O点匀速转动的过程中()AA点线速度不变BA、B两点的角速度相同CA、B两点的线速度大小相等DA、B两点的加速度大小之比aAaB=OAOB27如图所示的圆锥摆中,摆球A、B在同一水平面上做匀速圆周运动,不计空气阻力,关于A、B球的运动情况和受力情况,下列说法中正确的是A摆球A受重力、拉力和向心力的作用B摆球A受重力和拉力的作用C摆球A的向心力是重力和拉力的合力D摆球A、B做匀速圆周运动的线速度大小相等28有一半径为r=0.2m的圆柱体可以绕中心竖直轴顺时针匀速转动,今用水平向右的力F将质量为m=1kg的物体A压在圆柱侧面.已知物体A与圆
15、柱侧面之间的动摩擦因数为.物体A在水平方向受光滑挡板的作用.不能随圆柱体一起转动.g 取10 m/s2.下列说法中正确的是A若圆柱体不转动.物体A以v0=2.4m/s的速度匀速下降,F的大小为2.5NB若圆柱体不转动.物体A以v0=2.4m/s的速度匀速下降,F的大小为40NC若圆柱体以=9rad/s的角速度转动,物体A以v0=2.4m/s的速度匀速下降,F的大小为60ND若圆柱体以=9rad/s的角速度转动,物体A以v0=2.4m/s的速度匀速上升,F的大小为60N29如图所示,A、B、C三个物块放在水平的圆盘上,它们的质量关系是2m,m,m,它们与转轴的距离的关系是r,r,2r,三个物块与
16、圆盘表面的动摩擦因数都为,且它们与圆盘间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,当圆盘转动时,则下列判断正确的是()A若A、B、C都没有滑动,C的向心加速度最大B若A、B、C都没有滑动,B的摩擦力最小C当圆盘转速增大时,B比A先滑动D当圆盘转速增大时,C比B先滑动30如图所示为洗衣机脱水桶工作的示意图。半径为r的圆柱形脱水桶绕竖直转轴OO以的角速度转动,一质量为m的手套附着在脱水桶内壁上随桶一起转动。已知手套和桶间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是()A手套与桶间的摩擦力大小一定为mgB手套与桶间的摩擦力大小可能为m2rC若桶的转速减小,手套一定会沿筒壁向下滑
17、动D若桶的转速增大,手套可能会沿筒壁向上滑动31波轮洗衣机中的脱水筒(如图所示)在脱水时,衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某洗衣机的主要技术参数如表所示。在运行脱水程序时,有一质量m=6g的硬币被甩到筒壁上,随筒壁一起做匀速圆周运动。A硬币的角速度大小约为20rad/sB硬币的线速度大小约为9.42m/sC硬币的向心加速度大小约为60m/s2D筒壁对硬币的弹力大小约为3.55N32质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点,如图所示,当轻杆绕轴以角速度匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,a绳与水平方向成角,b绳在水平方向伸直且长为l,则下列说法正确的有()Aa绳的拉力一定大
18、于b绳的拉力Ba绳的拉力随角速度的增大而增大C若角速度,b绳将出现拉力D若b绳突然被剪断,a绳的弹力大小可能不变33如图所示,一半径为2.5m的竖直光滑半圆形轨道MG水平轨道相切,轨道MN部分为长5m的光滑水平轨道,NP部分为粗糙且足够长的轨道,在水平轨道N点放置两个质量分别为2kg、4kg的物块A、B(均可视为质点),两物块间有少量炸药,物块B与NP轨道间的动摩擦因数为0.2。某时刻引爆A、B间的炸药,使A、B沿水平轨道运动,且A、B的质量均不变。已知炸药释放的能量有600J转化为两物块的机械能,物块A经平抛落地后瞬间被取走,取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是(
19、)A爆炸后瞬间,物块B的速度大小为10m/sB物块A在G点受到轨道的作用力大小为260NC从爆炸后瞬间开始计时,物块B经过5s停下D物块B停止运动时与物块A的落地点的距离为(25-10)m三、解答题34如图,位于竖直平面上半径为R的四分之一圆弧光滑轨道AB,A点距离地面高度为2R,质量为m的小球从A点由静止释放,通过B点对轨道的压力为3mg,最后落在地面C处,不计空气阻力。求:(1) 小球通过B点的速度大小 (2) 小球落地点C与B点的水平距离s 35下图甲为游乐场的悬空旋转椅,可抽象为如图乙所示模型,已知绳长L=5m,水平横梁L=3m,小孩质量m=40kg,整个装置可绕竖直轴转动,绳与竖直方
20、向夹角=37,小孩可视为质点,g取10m/s2,已知sin37=0.6,cos37=0.8,求:(1)该装置转动的角速度多大?(2)增大转速后,绳子与竖直方向的夹角变为53,求此时装置转动的角速度。36如图所示,在竖直平面内固定一半径为R的光滑大圆环,环上套有质量均为m的A、B两个小球,两球间用长为的细线连接。已知重力加速度为g,初始时A位于圆环最高点。现由静止释放,求:(1)释放瞬间,细线对A球的拉力大小;(2)当细线中张力开始为零时,球A对大圆环的弹力大小和方向。四、填空题37某物体做匀速圆周运动,周期为2s,半径为5m,则其角速度_,线速度_,向心加速度_试卷第13页,总14页参考答案1
21、D【解析】【详解】AB.小球从A点开始摆动,在P点挡住摆线后,小球能继续向运动,在整个过程中机械能的总量保持不变,机械能是守恒的,小球能上升到原来的高度,故AB错误;CD.小球到达最低点时水平方向不受力,则悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比,小球速度大小不变,而半径变小,根据a=v2r可以,小球加速度变大,选项C错误,D正确.2D【解析】线速度v=s/t,A、B通过的路程之比为3:2,时间相等,则线速度之比为3:2,故A错误角速度/t,运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度,A、B转过的角度之比为2:1,时间相等,则角速度大小之比为2:1,故B错误根据v=r得,圆周运动的半径r=v/,线速
22、度之比为3:2,角速度之比为2:1,则圆周运动的半径之比为3:4,故C错误根据a=v得,线速度之比为3:2,角速度之比为2:1,则向心加速度之比为3:1,故D正确故选D3D【详解】游客在转盘上,不发生相对运动时,随着转盘一起做圆周运动,则有: ,当r较大时,则有,故离转盘中心远的游客容易发生侧滑向外偏离圆周轨道,故D正确,ABC错误4D【解析】试题分析:A、D、a、b、c三点共轴转动,角速度大小相等故A错误,D正确B、C、由图可知,a的半径和b的半径相等,根据v=r知,a、b的线速度大小相等c的半径小,根据v=r知,c的线速度比a、b的线速度小故BC错误故选D5B【详解】AD火车以某一速度v通
23、过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力由图可以得出(为轨道平面与水平面的夹角)合力等于向心力,故解得与火车质量无关,AD错误;B当转弯的实际速度大于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力,火车有离心趋势,故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外,B正确;C当转弯的实际速度小于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力,火车有向心趋势,故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内,C错误。故选B。6A【解析】当质点乙由M点运动到最高点过程中,对物体甲受力分析,如
24、图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:Fsin-f=0 N-Fcos-mg=0 由两式可解得:N=mg+Fcos;f=Fsin;其中G与F不变,逐渐减小为零,因而支持力N逐渐变大,f逐渐变小;当质点乙由最高点运动到N点的过程中,再次对物体甲受力分析,如下图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:Fsin-f=0 N-Fcos-mg=0 由两式可解得:N=mg+Fcos;f=Fsin;其中G与F不变,由零逐渐增大,因而支持力N逐渐变小,f逐渐变大;综合以上两个过程可知:物体甲受到地面的支持力N
25、先增大后减小,物体甲受到地面的摩擦力先减小后增大,故A正确,BC错误;质点乙对质点甲的静电力与质点乙的速度总是垂直,因而电场力不做功,则乙的电势能不变,故D错误;故选A点睛:本题关键对物体受力分析后,运用共点力平衡条件求解,关于静电力的功,由于是变力,不能用W=FScos,要选择公式W=Pt.7D【详解】做曲线运动的物体,在其轨迹曲线上某一点的加速度方向与物体在这一点时所受合力方向相同,与物体在这一点的速度方向不共线,但不一定与速度方向垂直,且不可能为通过该点的曲线的切线方向(即速度方向),故ABC错误,D正确。故选D。8C【解析】A、由于“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,所以线速度大小相
26、同,甲线速度方向向左,乙线速度方向向右,故A错误;B、根据可知,加速度大小相同,甲加速度方向竖直向下,乙加速度方向竖直向上,故B错误;C、根据可知,所受合外力大小相等,故C正确;D、对甲有,对乙有,“摩天轮”对他们作用力大小不相等,故D错误;故选C9A【详解】A在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线Pa方向做匀速直线运动,故A正确;BD当向心力减小时,将沿Pb轨道做离心运动,故BD错误;C若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pc做近心运动;故C错误;故选A。10D【详解】A项:设圆锥筒顶角一半为,则两球做匀速圆周运动的半径分别为:,两球所受的合力提供向心力即,由
27、半径不同,所以两球的合外力大小不相同,故A错误;B、D项:小球受重力G,支持力N,拉力,水平方向由牛顿第二定律可得: 竖直方向由平衡条件可得: 解得:, 由于半径不同,所以两球对细绳的拉力则不同,故B错误,由于A球圆周运动的半径的半径大于B球做圆周运动的半径,所以A球对圆锥筒的压力小于B球对圆锥筒的压力,故D正确;C项:两球所需的向心力都等于绳子拉力的水平分力与圆锥筒对小球支持力沿水平方向分力的合力,故C错误11C【详解】匀速直线行驶时,拉力等于重力,当列车突然减速,车顶上悬挂的小球由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以小球将向前摆相当于圆周运动的最低点,根据牛顿第二定律:,可得:,所以拉力会突
28、然大于重力,故C正确,ABD错误。12D【详解】CD摩擦力的功 则WAWB选项C错误,D正确;AB由动能定理因为,WAWB可知vAvB选项AB错误。故选D。13D【详解】当角速度较小时,AB均靠静摩擦力提供向心力,由于B转动的半径较大,则B先达到最大静摩擦力,角速度继续增大,则绳子出现拉力,当A的静摩擦力达到最大时,角速度增大,AB开始发生相对滑动,可知B的静摩擦力方向一直指向圆心,在绳子出现张力前,A、B的角速度相等,半径之比为1:2,则静摩擦力之比为1:2,当绳子出现张力后,A、B的静摩擦力之比不是1:2,故AB错误当摩擦力刚好提供B做圆周运动的向心力时,绳子开始产生拉力,则,解得,故C错
29、误;当A的摩擦力达到最大时,AB开始滑动,对A有:,对B有:,解得,故D正确故选D【点睛】当角速度较小时,AB均靠静摩擦力提供向心力,当B的摩擦力达到最大时,绳子开始出现张力,当A的摩擦力达到最大时,AB开始发生相对滑动,结合牛顿第二定律分析判断14D【详解】A.当时,此时绳子的拉力为零,物体的重力提供向心力,则有:解得:解得:与物体的质量无关,A错误;B.当时,对物体受力分析,则有:解得:b=mg与小球的质量有关,B错误;C.根据AB可知:与小球的质量有关,与圆周轨道半径有关,C错误;D. 若F=0,由图知:,则有:解得:当时,则有:解得:D正确15A【解析】【分析】根据线速度与角速度的关系
30、,结合线速度、角速度之比求出半径之比;根据,结合角速度之比求出周期之比。【详解】AB根据得半径因为角速度之比为3:1,线速度之比为2:3,则半径之比为2:9,A正确B错误;CD根据知角速度之比为3:1,则周期之比为1:3,CD错误;故选A。16A【解析】汽车过拱桥,做圆周运动,在最高点,重力和支持力的合力提供向心力,方向指向圆心,不受向心力,故A正确,B错误;根据向心力公式得:mg-N=m解得:N=mg-mmg,故CD错误故选A.17D【详解】AA物体受到的向心力B物体受到的向心力由于因此 A的向心力大于B的向心力,A错误;B假设A、B两物体所受摩擦力同时为零,对A物体进行受力分析可知整理得同
31、理可得与A中结果比较,可知因此两个摩擦力不可能同时为0,B错误;C当角速度很小时,摩擦力沿球形容器面向上,当角速度缓慢增大时,摩擦力先减小到零,再反向增大,C错误;D若A不受摩擦力,由式可知可得此时B受到的向心力大小为也就是说B若不受摩擦力,仅靠支持力的水平分力不足以提供向心力,因此B受到的摩擦力沿容器壁向下,D正确。故选D。18C【详解】A两物体随圆盘转动,都有沿半径向外的滑动趋势,受力分析如图则A所受静摩擦力均沿半径指向圆心,由牛顿第三定理可知A对B的静摩擦力沿半径向外,A错误;B两物体随圆盘转动,角速度相同为,运动半径为r,则两物体转动所需的向心力均为m2r,即B运动所需的向心力等于A运
32、动所需的向心力,B错误;C对整体由牛顿第二定律可知对A由牛顿第二定律得则盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍,C正确;D对A、B整体分析,有解得B发生相对滑动的临界角速度对A分析,有解得若缓慢增大圆盘的转速,A先到达临界角速度,所以A将先于B远离圆心,D错误。故选C。19D【详解】A对球进行受力分析得,如下图所示,所以细线的拉力为而球1对应的较大,故它对应的cos就会较小,所以球1的细线的拉力较大,故A错误;B因为球的向心力为F向=mgtan而球1的较大,故它对应的tan就会较大,所以球1的向心力较大,故B错误;C由向心力公式可知 设悬点到圆心的距离为h,则R=htan,所以周期为所以二者的周
33、期相同,故C错误;D由于周期相同,则角速度相同,根据v=R可知球1的线速度比球2的线速度大,故D正确。故选D。20C【详解】物体做匀速圆周运动,由合力充当向心力对物体受力分析,物体受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的弹力,如图:其中重力G与静摩擦力f平衡,由弹力N提供向心力故C正确故选C.【点睛】本题按重力、弹力和摩擦力的顺序分析要明确匀速圆周运动的向心力由合力提供,分析受力情况时向心力不要单独分析21ABD【详解】ABDa点与c点同在皮带边缘,所以二者的线速度大小相等,bcd三点共轴转动,三点的角速度相等。根据可知,ABD正确;C根据可得C错误。故选ABD。22BD【详解】AB小球B做匀速圆周
34、运动,由合力提供向心力,所以小球B受到的合力的方向一定沿着轻杆A指向圆心。而合力等于重力和轻杆A的作用力的合力,所以轻杆对A的作用力不一定沿杆的方向。故A错误,B正确;C当=90时杆竖直,此时小球B受到的合外力指向圆心,方向竖直向下,由于重力的方向竖直向下,由于不知道转动的线速度大小,故轻杆A对小球B的作用力的方向有可能竖直向上,有可能竖直向下,也有可能大小为零,故C错误;D轻杆从水平方向转动到竖直方向,对小球B,由功能关系得解得故D正确。故选BD。23ABC【解析】【详解】A.三个小物块转动的角速度相等,根据a=r2知,C的半径大,则C的向心加速度最大,故A项符合题意;B.根据静摩擦力提供向
35、心力,得:A所受的摩擦力fA=2mR2=2mR2,B所受的摩擦力fB=mR2,C所受的摩擦力为fC=m2R2=2mR2,可知A、C所受的摩擦力大小相等,B物块的静摩擦力最小,故B项符合题意;CD.根据mg=mr2,发生相对滑动的临界角速度=gr,A、B的半径相同,则一起滑动,C的半径大,临界角速度小,则当圆台转速增加时,C最先滑动,AB同时滑动;故C项符合题意,D项不符合题意。24BC【详解】AB假设轮盘乙的半径为R,由题意可知两轮盘边缘的线速度大小相等,有甲3R乙R得甲乙13所以滑块相对轮盘滑动前,A、B的角速度之比为根据v=r可知,RA=2RB,线速度之比为vA:vB=2:3选项A错误,B
36、正确;C滑块相对轮盘滑动前,根据an2r得A、B的向心加速度之比为aAaB29选项C正确;D据题意可得滑块A、B的最大静摩擦力分别为FfAmgFfBmg最大静摩擦力相等,滑块相对轮盘滑动前所受的静摩擦力之比为FfAFfB(maA)(maB)14.5综上分析可得滑块B先达到最大静摩擦力,先开始滑动,选项D错误。故选BC。25BC【解析】试题分析:把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放,当悬线碰到钉子的前后瞬间,线速度大小不变,半径减小,根据判断角速度、向心加速度大小的变化,根据牛顿第二定律判断悬线拉力的变化把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放,当悬线碰到钉子的前后瞬间,由于绳子拉力与重力都与速度垂直,
37、所以不改变速度大小,即小球的线速度大小不变,而半径变为原来的一半,根据,则角速度增大到原来的2倍,A错误B正确;当悬线碰到钉子后,半径是原来的一半,线速度大小不变,则由分析可知,向心加速度突然增加为碰钉前的2倍,C正确;根据牛顿第二定律得:悬线碰到钉子前瞬间: 得,悬线碰到钉子后瞬间,得由数学知识知,D错误 26BD【详解】AA点线速度大小不变,但是方向不断变化,选项A错误;BA、B两点绕同一转轴转动,则角速度相同,选项B正确;C根据v=r可知,A、B两点的转动半径不同,则线速度大小不相等,选项C错误;D根据a=2r可知,A、B两点的加速度大小之比aAaB=OAOB,选项D正确。故选BD。27
38、BC【解析】试题分析:小球受重力和拉力,两个力的合力提供圆周运动的向心力,故AC错误,B正确;设绳和竖直方向的夹角为,根据几何关系可知,小球所受合力的大小,根据向心力公式得:,故,由于角度不同,故线速度大小不相等,故选项D错误考点:向心力、牛顿第二定律【名师点睛】解决本题的关键知道向心力是做圆周运动所需要的力,靠其它力来提供,能够对小球进行正确受力分析,找出向心力来源28BD【分析】本题考查圆周运动的综合运用。【详解】AB. 若圆柱体不转动,物体A以v0=2.4 m/s的速度匀速下降,竖直方向有Fi=mg,且解得:故A错误B正确;CD. 圆柱体顺时针转动时,A相对圆柱体有垂直纸面向外的速度在竖
39、直方向上有向下的速度v0,则A相对于圆柱体的合速度为v= 合速度与竖直方向的夹角为,则,因为A做匀速运动,所以竖直方向上受力平衡,对A受力分析,有得:另 故故C错误D正确。故选BD。29ABD【详解】A同轴转动角速度相等,由可知,C的半径最大,则C的向心加速度最大,故A正确。B三者的向心力都由静摩擦力提供则ABC的静摩擦力之比为2:1:2,所以B的摩擦力最小,故B正确。CD当圆盘转速增大到物块将要滑动时摩擦力是最大静摩擦力,由知由于B与A同时开始滑动,C比B和A先滑动,故C错误,D正确。故选ABD。30AB【详解】A手套附着在脱水桶内壁上随桶一起转动,竖直方向由平衡得故A正确;B当手套与脱水桶
40、间的摩擦达到最大静摩擦时,此时手套与桶间的摩擦力大小为故B正确;C手套与脱水桶间的弹力提供向心力,若桶的转速减小,手套与脱水桶间的弹力减小,手套与脱水桶间的最大静摩擦力减小,但只要最大静摩擦力仍大于自身重力时,手套仍能静止,故C错误;D若桶的转速增大,手套与脱水桶间的弹力增大,手套与脱水桶间的最大静摩擦力增大,手套始终处于静止状态,故D错误。故选AB。31BD【详解】A根据表格读出脱水桶的转速为,由匀速圆周运动的角速度和转速关系可得:,故A错误;B匀速圆周的半径为,则线速度为:故B正确;C匀速圆周的向心加速度为,故C错误;D筒壁对硬币的弹力提供匀速圆周运动的向心力,有:,故D正确;故选BD。3
41、2CD【详解】A小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等,有水平方向上有可知a绳的拉力不一定大于b绳的拉力,故A错误;B根据竖直方向上平衡得,解得知a绳的拉力不变,故B错误;C当b绳拉力为零时,有解得可知当角速度,b绳将出现拉力,故C正确;D由于b绳可能没有弹力,故b绳突然被剪断,a绳的弹力可能不变,故D正确故选CD。33AC【详解】A爆炸过程中,A、B组成的系统动量守恒,有炸药释放的能量有E=600J转化为两物块的机械能联立解得、,A正确;B物块A从N到G的过程中,据动能定理可得在G点时满足联立解得物块A在G点受到轨道的作用
42、力大小N=220N,B错误;C物块B到停止所用时间C正确;D对物块B据动能定理可得解得,物块A从G点做平抛运动,水平、竖直方向分别满足由题意知,A、B停止运动时的距离为联立代入数据可解得D错误。故选AC。34(1);(2)2R【详解】(1)在B点对小球由牛顿第二定律得 由牛顿第三定律得 解得(2)小球从B至C做平抛运动,水平方向竖直方向解得35(1) ; (2) 【详解】(1)小孩受力情况如图所示由于竖直方向受力平衡,则有Fcos=mg代入数据得F=500N小孩做圆周运动的半径r=L+Lsin37=6m由牛顿第二定律得Fsin=mr2代入数据解得(2) 增大转速后,此时半径为r=L+Lsin53=7m根据牛顿第二定律mgtan53=mr2代入数据解得36(1);(2),方向沿半径方向向外【详解】(1)设细线对A球的拉力大小为T,由牛顿第二定律有对球Tcos45=ma 对B球mg-Tsin45=ma 解得 (2)开始一段时间内,A球在B球的拉动下,随B球一起运动。当A、B间细线成竖直状态时,细线拉力开始为零。设此时A球速度为v,对系统由机械能守恒定律有 设大圆环对球A弹力大小N,方向指向环心O点,由牛顿第二定律有 解得 假设正确由牛顿第三定律可知,球A对大圆环的弹力大小为方向沿半径方向向外。37 【详解】1角速度2线速度3向心加速度答案第21页,总22页