《高考物理总复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第3课时 圆周运动课时训练 教科版-教科版高三全册物理试题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理总复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第3课时 圆周运动课时训练 教科版-教科版高三全册物理试题.doc（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第3课时圆周运动1.(2018吉林白山模拟)如图所示,一木块放在圆盘上,圆盘绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动,木块和圆盘保持相对静止,那么(B)A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向沿半径背离圆盘中心B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向沿半径指向圆盘中心C.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块运动的方向相反D.因为木块与圆盘一起做匀速转动,所以它们之间没有摩擦力解析:木块做匀速圆周运动,其合外力提供向心力,合外力的方向一定指向圆盘中心.因为木块受到的重力和圆盘的支持力均沿竖直方向,所以水平方向上木块一定还受到圆盘对它的摩擦力,方向沿半径指向圆盘中心,选项B正确.2.(2018浙江杭州质检)
2、某同学骑自行车经过一段泥泞路后,发现自行车的后轮轮胎侧面上粘附上了一块泥巴,为了把泥巴甩掉,他将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,泥巴就被甩下来.如图所示,图中a,b,c,d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置,则(A)A.泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来B.泥巴在图中的b,d位置时最容易被甩下来C.泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来D.泥巴在a,b,c,d四个位置被甩下来的难易程度是一样的解析:泥巴做圆周运动,由合力提供向心力,根据F=m2r知,泥巴在车轮上每一个位置的向心力大小相等,当提供的合力小于向心力时做离心运动,所以能提供的合力越小越容易飞出去.
3、在a点,泥巴所受力的合力等于附着力与重力之差;在b点其合力为重力与附着力之和;在b和d点合力等于附着力,所以在最低点a时合力最小,最容易飞出去,A正确.3.(2018东北三省四市联考)某山地自行车有六个飞轮和三个链轮,链轮和飞轮的齿数如表所示,前后轮半径为30 cm,某人脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度是4 rad/s,则人骑自行车的最大速度为(B)名称链轮飞轮齿数483528151618212428A.7.68 m/sB.3.84 m/sC.2.4 m/sD.1.2 m/s解析:链轮和飞轮的线速度是相等的,所以链轮半径越大,飞轮半径越小,人骑自行车的速度越大,根据链r链=飞r飞,=,且链=4
4、rad/s,解得飞= rad/s,飞轮与后轮有共同的角速度,人骑自行车的最大速度为v=飞r轮=3.84 m/s,选项B正确.4.导学号 58826087如图所示,一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动.在框架上套着两个质量相等的小球A,B,小球A,B到竖直转轴的距离相等,它们与圆形框架保持相对静止.下列说法正确的是(C)A.小球A的合力小于小球B的合力B.小球A与框架间可能没有摩擦力C.小球B与框架间可能没有摩擦力D.圆形框架以更大的角速度转动,小球B受到的摩擦力一定增大解析:由于合力提供向心力,依据Fn=mr2,可知两球向心力大小相同,即合力大小相同,故选项A错误;小球A受到的重力和弹力的合
5、力不可能垂直指向OO轴,故一定存在摩擦力,而B球的重力和弹力的合力可能垂直指向OO轴,故B球摩擦力可能为零,故选项B错误,C正确;由于不知道原来B是否受到摩擦力,而无法判定圆形框架以更大的角速度转动时,小球B受到的摩擦力的变化情况,选项D错误.5.(2018湖南衡阳质检)如图所示,从光滑的圆弧槽的最高点滑下的小滑块滑出槽口时速度方向为水平方向,槽口与一个半球顶点相切,半球地面为水平,若要使小滑块滑出槽口后不沿半球面下滑,已知圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,则R1和R2应满足的关系是(C)A.R1R2B.R1R2C.R1D.R1解析:小滑块滑至圆弧槽最低点速度设为v,则由动能定理得mgR
6、1=mv2,若要使小滑块不沿半径为R2的半球面下滑,则有mg,联立得R1,故C正确.6.(2018山东聊城模拟)一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是(A)A.小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零B.小球过最高点的最小速度是C.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大D.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而减小解析:因轻杆既可以提供拉力又可以提供支持力,所以在最高点杆所受弹力可以为零,A对;在最高点弹力也可以与重力等大反向,小球最小速度为零,B错;随着速度增大,杆对球的作用力可以增大也可以减小,
7、C,D错.7.导学号 58826088(2018广东汕头联考)(多选)“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶“太极球”,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上.现将“太极球”简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A,B,C,D位置时球与板间无相对运动趋势.A为圆周的最高点,C为最低点,B,D与圆心O等高且在B,D处板与水平面夹角为.设球的质量为m,圆周的半径为R,重力加速度为g,不计拍的重力,若运动到最高点时拍与小球之间作用力恰为mg,则(AC)A.圆周运动的周期为
8、T=B.圆周运动的周期为T=2C.在B,D处球拍对球的作用力为D.在B,D处球拍对球的作用力为解析:在最高点,根据牛顿第二定律得mg+mg=m,解得v=,则圆周运动的周期为T=,选项A正确,B错误;球做匀速圆周运动,在B,D处,由于Fn=2mg,结合几何关系得F=,选项C正确,D错误.8.如图所示,两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A,B两点,A,B两点间距也为L,今使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点时速率为v,两段线中张力恰好均为零,若小球到达最高点时速率为2v,则此时每段线中张力大小为(A) A.mgB.2mgC.3mgD.4mg解析:当小球
9、到达最高点速率为v时,两段线中张力均为零,则有mg=m;当小球到达最高点速率为2v时,设每段线中张力大小为T,应有2Tcos 30+mg=m,解得T=mg.9.导学号 58826089(2018湖北四地七校联盟)如图所示,一竖直放置、内壁粗糙的圆锥筒绕其中心轴线旋转,角速度为0(00),内壁上有一小物块始终与圆锥保持相对静止,则下列说法正确的是(D)A.物块不可能受两个力作用B.物块受到的支持力一定大于重力C.当角速度从0增大时,物块受到的支持力可能减小D.当角速度从0增大时,物块受到的摩擦力可能一直增大解析:当角速度0为某一值,小物块所受重力与支持力的合力可能为向心力,故A错误.当0较小时,
10、物体受摩擦力沿筒壁向上,如图1,正交分解列方程有Ncos +fsin =mg,Nsin -fcos =mr,由此可解得N,f,可知支持力N不一定大于重力,且0增大时,N增大,f减小.当0较大时,物体受摩擦力沿筒壁向下,如图2,同理可知,随0增大,N增大,f增大,故B,C错误,D正确.10.导学号 58826090如图所示,一位同学玩飞镖游戏.圆盘最上端有一点P,飞镖抛出时与P等高,且距离P点为L.当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以经过盘心O点的水平线为轴在竖直平面内匀速转动.忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,则(C)A.飞镖击中P点所需的时间大于B.圆盘的半径
11、可能为C.P点随圆盘转动的线速度可能为D.圆盘转动角速度的最小值为解析:飞镖水平位移为L,且水平方向为匀速运动,所以飞行时间一定是,A错误;竖直方向飞镖做自由落体运动,所以下落的高度为h=gt2=,要击中P点,P点一定是位于最下方,所以2R=h,R=,B错误;P点转到最下方可能经历的圈数为,其中n=0,1,2,所以线速度的可能值为v=,当n=2时,v=,C正确;而=,当n=0时,得最小角速度=,D错误.11.如图所示,OO为竖直轴,MN为固定在OO上的水平光滑杆,有两个质量相同的金属球A,B套在水平杆上,两根细线AC,BC一端分别与金属球连接,另一端固定在转轴OO的C点.当绳拉直时,细线AC,
12、BC与水平光滑杆的夹角分别为,.当整个装置绕竖直轴转动时,则细线AC,BC中的弹力之比为多大?解析:两根细线的拉力在水平方向的分力分别提供两球做圆周运动的向心力,且两球做圆周运动的角速度相同,则对A球:FAcos =mrA2,对B球:FBcos =mrB2,得出=设OC距离为h,则rA=,rB=,可得=.答案:12.(2018河南中原名校联考)如图所示,在竖直平面内有xOy坐标系,长为l的不可伸长的细绳,一端固定在A点,A点的坐标为(0,),另一端系一质量为m的小球.现在x坐标轴上(坐标x0)固定一个钉子,拉小球使细绳绷直并呈水平位置,再将小球由静止释放,当细绳碰到钉子以后,小球可以绕钉子在竖
13、直平面内做圆周运动.(1)当钉子在x=l的P点时,小球经过最低点时细绳恰好不被拉断,求细绳能承受的最大拉力.(2)为使小球释放后能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,而细绳又不被拉断,求钉子所在位置的范围.解析:(1)当钉子在x=l的P点时,小球绕钉子做匀速圆周运动的半径为R1=l-.小球由静止到最低点的过程中机械能守恒,则mg(+R1)=m,在最低点细绳承受的拉力最大,有F-mg=m,联立求得最大拉力F=7mg.(2)小球绕钉子做匀速圆周运动恰好到达最高点时,有mg=m.运动过程中机械能守恒,则mg(-R2)=m,钉子所在位置为x=,联立解得x=l.此钉子所在位置的范围为lxl.答案:(1)7mg
14、(2)lxl13.(2018四川六校联考)嘉年华上有一种回力球游戏,如图所示,A,B分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点,B点距水平地面的高度为h,某人在水平地面C点处以某一初速度抛出一个质量为m的小球,小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B,并恰好能过最高点A后水平抛出,又恰好回到C点抛球人手中.若不计空气阻力,已知当地重力加速度为g,求:(1)小球刚进入半圆形轨道最低点B时轨道对小球的支持力;(2)半圆形轨道的半径;(3)小球抛出时的初速度大小.解析:(1)设半圆形轨道的半径为R,小球经过A点时的速度为vA,小球经过B点时的速度为vB,小球经过B点时轨道对小球的支持力为N.在A点:mg=m,解得vA=从B点到A点的过程中,根据动能定理有-mg2R=m-m解得vB=在B点:N-mg=m,解得N=6mg,方向为竖直向上(2)C到B的逆过程为平抛运动,有h=gA到C的过程,有h+2R=g,又vBtBC=vAtAC解得R=2h.(3)设小球抛出时的初速度大小为v0,从C到B的过程中,根据动能定理有-mgh=m-m,解得v0=.答案:(1)6mg,方向为竖直向上(2)2h(3)