高考物理一轮复习 专题4-6 水平面内的圆周运动问题千题精练.doc
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1、1 / 15【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 4-64-6 水平面内的圆周运动水平面内的圆周运动问题千题精练问题千题精练一选择题1(2018市十校期末)计算机中的硬磁盘磁道如图 4 所示,硬磁盘绕磁道的圆心 O 转动,A、B 两点位于不同的磁道上,线速度分别为 vA 和 vB,向心加速度分别为 aA 和 aB,则它们大小关系正确的是( )图 4AvAvB aAaBDvAvB aAaB【参考答案】A2.(2018 南宁摸底)如图所示,质量相等的 AB 两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的是A线速度
2、vA=vBB角速度 A=BC它们受到的合力 FA 合FB 合D它们受到的摩擦力 FAfFBf2 / 15【参考答案】C32018山东烟台一模两粗细相同内壁光滑的半圆形圆管 ab 和 bc 连接在一起,且在 b 处相切,固定于水平面上。一小球从 a 端以某一初速度进入圆管,并从 c 端离开圆管。则小球由圆管 ab 进入圆管 bc 后( )A线速度变小B角速度变大C向心加速度变小D小球对管壁的压力变大【参考答案】C【名师解析】由于管道光滑,小球到达 b 点后,重力做功为零,速度大小保持不变,根据 vR 可知角速度 减小,根据 a可知向心加速度减小,根据Fma 可知小球对管道的压力减小,故 C 正确
3、。3. (2018 山东大学附中质检)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,则下列说法正确的是A. 物块 A、B 的运动属于匀变速曲线运动B. B 的向心力是 A 的向心力的 2 倍C. 盘对 B 的摩擦力是 B 对 A 的摩擦力的 2 倍D. 若 B 先滑动,则 B 与 A 之间的动摩擦因数 A 小于盘与 B 之间的动摩擦因数B【参考答案】C4.(2018 湖南怀化期中联考)质量为 m 的小球由轻绳 a 和 b 分别系于一轻质细杆的 B 点和 A 点,如图所示,绳 a 与水平方向成 角,绳 b 在水平方向且长为l,当轻杆绕轴 AB 以角速度
4、匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是A. a 绳的张力可能为零3 / 15B. a 绳的张力随角速度的增大而增大C. 当角速度,b 绳将出现弹力cotg lD. 若 b 绳突然被剪断,则 a 绳的弹力一定发生变化【参考答案】C【名师解析】由于小球 m 的重力不为零,a 绳的张力不可能为零,b 绳的张力可能为零,选项 A 错误;由于 a 绳的张力在竖直方向的分力等于重力,所以 a 绳的张力随角速度的增大不变,b 绳的张力随角速度的增大而增大,选项 B 错误;若 b 绳中的张力为零,设 a 绳中的张力为 F,对小球m,Fsin=mg,Fcos=m2l,联立解得:=,即当角速
5、度,b 绳将出现弹力,选项 C 正确;若 =,b 绳突然被剪断,则 a 绳的弹力不发生变化,选项 D 错误。cotg lcotg lcotg l5.5. .(2018.(2018河南洛阳名校联考河南洛阳名校联考) )在室内自行车比赛中,运动员以速度在室内自行车比赛中,运动员以速度 v v 在倾角在倾角为为 的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为 m m,做圆周运动的半径为,做圆周运动的半径为R R,重力加速度为,重力加速度为 g g,则下列说法正确的是,则下列说法正确的是( ( ) )A将运动员和自行车看作一个整体,整体受重力、支持力、摩擦力和向心
6、力的作用B运动员受到的合力大小为 m,做圆周运动的向心力大小也是 mv2 RC运动员做圆周运动的角速度为 vRD如果运动员减速,运动员将做离心运动【参考答案】B 4 / 156.6. (20182018 湖北荆州中学质检)在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内湖北荆州中学质检)在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一低如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些汽车的运动可看做是做半径为些汽车的运动可看做是做半径为 R R 的圆周运动设内外路面高度差为的圆周运动设内外路面高度差为 h h,路基,路基的水平宽度为的
7、水平宽度为 d d,路面的宽度为,路面的宽度为 L.L.已知重力加速度为已知重力加速度为 g.g.要使车轮与路面之间的要使车轮与路面之间的横向摩擦力横向摩擦力( (即垂直于前进方向即垂直于前进方向) )等于零,则汽车转弯时的车速应等于等于零,则汽车转弯时的车速应等于( ( ) )A. B.gRh dC. D.gRd h【参考答案】B【名师解析】要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,重力与支持力的合力等于向心力,mgtan=m,tan=h/d,联立解得汽车转弯时的车速 v=,选项 B 正确。2v R7.质量分别为 M 和 m 的两个小球,分别用长 2l 和 l 的轻绳拴在同一
8、转轴上,当转轴稳定转动时,拴质量为 M 和 m 的小球悬线与竖直方向夹角分别为 和 ,如图所示,则( )AcosBcos2cosCtanDtantan【参考答案】A【名师解析】以 M 为研究对象受力分析,由牛顿第二定律得MgtanM2lsin,解得 。同理:以 m 为研究对象:。因12,所以 2coscos,故 A 正确。8水平转台上有质量相等的 A、B 两小物块,两小物块间用沿半径方向的细线相连,两物块始终相对转台静止,其位置如图所示(俯视图),两小物块与转台间的最大静摩擦力均为 f0,则两小物块所受摩擦力 FA、FB 随转台角速度的平方5 / 15(2)的变化关系正确的是( )【参考答案】
9、B9. 2017云南省高三一统用一根细线一端系一可视为质点的小球,另一端固定在一光滑锥顶上,如图所示,设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为。线的张力为 FT,则 FT 随 2 变化的图象是下图中的( )【参考答案】C【名师解析】当 较小时,斜面对小球有支持力,当 0 时,FN0,当0 时,受力分析如图乙,FTsinm2LsinFTm2LFT2 的函数为正比例,斜率为 mLmrcos,故 C 正确。10 (2017开封质检)如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体 A 和 B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为 RAr,RB2r,与盘间的动摩擦因数 相同
10、,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,下列说法正确的是( )A此时绳子张力为 T3mgB此时圆盘的角速度为 2g rC此时 A 所受摩擦力方向沿半径指向圆外D此时烧断绳子,A 仍相对盘静止,B 将做离心运动【参考答案】ABC6 / 1511.(2016西安八校联考)如图所示,两个可视为质点的、相同的木块 A 和 B 放在转盘上,两者用长为 L 的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的 K 倍,A 放在距离转轴 L 处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴 O1O2 转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的
11、是( )A当 时,A、B 相对于转盘会滑动B当 时,绳子一定有弹力C 在范围内增大时,B 所受摩擦力变大D 在 0范围内增大时,A 所受摩擦力一直变大【参考答案】ABD 12. (2016福建晋江月考)如图所示,AB 为竖直转轴,细绳 AC 和 BC 的结点 C系一质量为 m 的小球,两绳能承受的最大拉力均为 2mg。当 AC 和 BC 均拉直时ABC90,ACB53,BC1 m。ABC 能绕竖直轴 AB 匀速转动,因而 C 球在水平面内做匀速圆周运动。当小球的线速度增大时,两绳均会被拉断,则最先被拉断的那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为(g 取 10 m/s2)( )A.AC 5 m/s
12、B.BC 5 m/sC.AC 5.24 m/s D.BC 5.24 m/s【参考答案】B 13.(2016上海金山月考)有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶,在水平面内做匀速圆周运动。图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为 h。如果增大高度 h,则下列关于摩托车说法正确的是( )7 / 15A.对侧壁的压力 FN 增大B.做圆周运动的周期 T 不变C.做圆周运动的向心力 F 增大D.做圆周运动的线速度增大【参考答案】D 14.如图所示是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置。该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺,带
13、孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连,弹簧的另一端固定在转动轴上,小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动。当转盘不转动时,指针指在 O 处,当转盘转动的角速度为1 时,指针指在 A 处,当转盘转动的角速度为 2 时,指针指在 B 处,设弹簧均没有超过弹性限度。则 1 与 2 的比值为( )A. B. C. D.13【参考答案】B 【名师解析】小球随转盘转动时由弹簧的弹力提供向心力。设标尺的最小分度的长度为 x,弹簧的劲度系数为 k,则有 kxm4x,k3xm6x,故有 121,B 正确。15.(多选)如图所示,在光滑的横杆上穿着两质量分别为 m1、m2 的小球,小球用细线连接起来,当转台匀速
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