高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天课时规范练12圆周运动新人教版.doc
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1、1 / 12【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力精选高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天课时规范练与航天课时规范练 1212 圆周运动新人教版圆周运动新人教版基础巩固组基础巩固组1.(1.(圆周运动的运动学分析圆周运动的运动学分析) )某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮, ,其简化示其简化示意图如图所示意图如图所示, ,其半径分别为其半径分别为 r1r1、r2r2、r3,r3,若甲轮的角速度为若甲轮的角速度为 ,则丙轮边则丙轮边缘上某点的向心加速度为缘上某点的向心加速度为( ( ) )A.B.C.D.答案 A解析甲、乙、丙
2、的线速度大小相等,根据 a=知甲、丙的向心加速度之比为r3r1,甲的向心加速度 a 甲=r12,则 a 丙=。故 A 正确,B、C、D 错误。2 / 122.(2.(圆周运动的运动学分析圆周运动的运动学分析)(2017)(2017江苏无锡测试江苏无锡测试) )甲、乙、丙三个物体甲、乙、丙三个物体, ,甲放在海南甲放在海南, ,乙放在无锡乙放在无锡, ,丙放在天津。当它们随地球一起转动时。下列说丙放在天津。当它们随地球一起转动时。下列说法正确的是法正确的是( ( ) )A.三个物体的角速度相等B.甲的线速度最小C.三个物体的线速度都相等D.甲的角速度最大答案 A解析甲、乙、丙三个物体,甲放在海南
3、,乙放在无锡,丙放在天津,它们随地球一起转动时它们的周期相同,角速度相同,甲的半径最大,由线速度和角速度的关系 v=r 知甲的线速度最大,故 A 正确,B、C、D 错误。3.(3.(圆周运动的动力学分析圆周运动的动力学分析) )如图所示如图所示, ,长为长为 L L 的轻杆的轻杆, ,一端固定一个质量为一端固定一个质量为m m 的小球的小球, ,另一端固定在水平转轴另一端固定在水平转轴 O O 上上, ,杆随转轴杆随转轴 O O 在竖直平面内匀速转动在竖直平面内匀速转动, ,角角速度为速度为 ,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直, ,则此时杆与水平面的夹则此时杆与
4、水平面的夹角是角是( ( ) )A.sin =B.tan =3 / 12C.sin =D.tan =答案 A解析小球所受重力和杆的作用力的合力提供向心力,当杆对球的作用力恰好与杆垂直时,根据牛顿第二定律有 mgsin =mL2,解得 sin =。故 A正确,B、C、D 错误。4.(4.(多选多选)()(圆周运动的动力学分析圆周运动的动力学分析) )如图所示如图所示, ,一根细线下端拴一个金属小一根细线下端拴一个金属小球球 P,P,细线的上端固定在金属块细线的上端固定在金属块 Q Q 上上,Q,Q 放在带小孔放在带小孔( (小孔光滑小孔光滑) )的水平桌面的水平桌面上上, ,小球在某一水平面内做
5、匀速圆周运动小球在某一水平面内做匀速圆周运动( (圆锥摆圆锥摆) )。现使小球改到一个更。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动高一些的水平面上做匀速圆周运动( (图中图中 PP位置位置),),两次金属块两次金属块 Q Q 都静止在都静止在桌面上的同一点桌面上的同一点, ,则后一种情况与原来相比较则后一种情况与原来相比较, ,下面判断正确的是下面判断正确的是( ( ) )A.Q 受到桌面的支持力变大B.Q 受到桌面的静摩擦力变大C.小球 P 运动的角速度变大D.小球 P 运动的周期变大导学号 06400123答案BC4 / 12解析金属块 Q 在桌面上保持静止,根据平衡条件知,Q 受
6、到的桌面的支持力大小等于其重力,保持不变,选项 A 错误;设细线与竖直方向的夹角为 ,细线的拉力大小为 FT,细线的长度为 L,小球 P 做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图所示,则有 FT=,Fn=mgtan =m2Lsin ,可得角速度 =,周期 T=2,使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时, 增大,cos 减小,则细线拉力 FT 增大,角速度 增大,周期 T 减小,选项 C 正确,D 错误;对 Q,由平衡条件知,Q 受到桌面的静摩擦力变大,选项 B 正确。5.(5.(多选多选)()(临界问题临界问题)(2017)(2017湖南怀化一模湖南怀化一模) )如
7、图所示如图所示, ,粗糙水平圆盘上粗糙水平圆盘上, ,质质量相等的量相等的 A A、B B 两物块叠放在一起两物块叠放在一起, ,随圆盘一起做匀速圆周运动随圆盘一起做匀速圆周运动, ,则下列说则下列说法正确的是法正确的是( ( ) )A.B 的向心力是 A 的向心力的 2 倍B.盘对 B 的摩擦力是 B 对 A 的摩擦力的 2 倍C.A、B 都有沿半径向外滑动的趋势D.若 B 先滑动,则 B 对 A 的动摩擦因数 A 小于盘对 B 的动摩擦因数 B答案 BC5 / 12解析根据 Fn=mr2,因为两物块的角速度大小相等,转动半径相等,质量相等,则向心力相等,故 A 错误;对 AB 整体分析,F
8、fB=2mr2,对 A 分析,有FfA=mr2,所以盘对 B 的摩擦力是 B 对 A 的摩擦力的 2 倍,故 B 正确;A 所受的静摩擦力方向指向圆心,可知 A 有沿半径向外滑动的趋势,B 受到盘的静摩擦力方向指向圆心,有沿半径向外滑动的趋势,故 C 正确;对 AB 整体分析,B2mg=2mr,解得 B=,对 A 分析,Amg=mr,解得 A=,因为 B 先滑动,所以 B 先达到临界角速度,可知 B 的临界角速度较小,即 BA,故 D 错误。6.(“6.(“轻绳轻绳”模型模型)(2018)(2018河北衡水中学二调河北衡水中学二调) )利用双线可以稳固小球在竖利用双线可以稳固小球在竖直平面内做
9、圆周运动而不易偏离竖直面直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面, ,如图如图, ,用两根长为用两根长为 L L 的细线系一质的细线系一质量为量为 m m 的小球的小球, ,两线上端系于水平横杆上两线上端系于水平横杆上,A,A、B B 两点相距也为两点相距也为 L,L,若小球恰若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动能在竖直面内做完整的圆周运动, ,则小球运动到最低点时则小球运动到最低点时, ,每根线承受的张每根线承受的张力为力为( ( ) )A.2mgB.3mgC.2.5mgD.mg答案 A6 / 12解析小球恰好过最高点时有 mg=m解得 v1=根据动能定理得 mgL=在最低点,由牛顿第二定律得 F
10、T-mg=m联立得 FT=2mg故 A 正确,B、C、D 错误。7.(“7.(“轻杆轻杆”模型模型) )如图所示如图所示, ,在倾角为在倾角为 =30=30的光滑斜面上的光滑斜面上, ,有一根长为有一根长为L=0.8L=0.8 m m 的细绳的细绳, ,一端固定在一端固定在 O O 点点, ,另一端系一质量为另一端系一质量为 m=0.2m=0.2 kgkg 的小球的小球, ,沿沿斜面做圆周运动斜面做圆周运动, ,试计算试计算:(:(重力加速度重力加速度 g g 取取 1010 m/s2)m/s2)(1)小球通过最高点 A 的最小速度;(2)若细绳的抗拉力为 Fmax=13 N,小球在最低点 B
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