《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題4.6 水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題千題精練.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題4.6 水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題千題精練.doc(19頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專(zhuān)題4.6 水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題
一.選擇題
1.(2018金華市十校期末)計(jì)算機(jī)中的硬磁盤(pán)磁道如圖4所示,硬磁盤(pán)繞磁道的圓心O轉(zhuǎn)動(dòng),A、B兩點(diǎn)位于不同的磁道上,線速度分別為vA和vB,向心加速度分別為aA和aB,則它們大小關(guān)系正確的是( )
圖4
A.vA
vB aAaB
D.vA>vB aA>aB
【參考答案】A
2.(2018南寧摸底)如圖所示,質(zhì)量相等的AB兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒的豎直內(nèi)壁上,隨圓筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列關(guān)系中正確的是
A.線速度vA=vB
B.角速度ωA=ωB
C.它們受到的合力FA合>FB合
D.它們受到的摩擦力FAf>FBf
【參考答案】C
3.[2018山東煙臺(tái)一模]兩粗細(xì)相同內(nèi)壁光滑的半圓形圓管ab和bc連接在一起,且在b處相切,固定于水平面上。一小球從a端以某一初速度進(jìn)入圓管,并從c端離開(kāi)圓管。則小球由圓管ab進(jìn)入圓管bc后( )
A.線速度變小 B.角速度變大
C.向心加速度變小 D.小球?qū)鼙诘膲毫ψ兇?
【參考答案】C
【名師解析】由于管道光滑,小球到達(dá)b點(diǎn)后,重力做功為零,速度大小保持不變,根據(jù)v=ωR可知角速度ω減小,根據(jù)a=可知向心加速度減小,根據(jù)F=ma可知小球?qū)艿赖膲毫p小,故C正確。
3. (2018山東大學(xué)附中質(zhì)檢)如圖所示,粗糙水平圓盤(pán)上,質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起,隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是
A. 物塊A、B的運(yùn)動(dòng)屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
B. B的向心力是A的向心力的2倍
C. 盤(pán)對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍
D. 若B先滑動(dòng),則B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μA小于盤(pán)與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μB
【參考答案】C
4.(2018湖南懷化期中聯(lián)考)質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的B點(diǎn)和A點(diǎn),如圖所示,繩a與水平方向成θ角,繩b在水平方向且長(zhǎng)為l,當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是
A. a繩的張力可能為零
B. a繩的張力隨角速度的增大而增大
C. 當(dāng)角速度,b繩將出現(xiàn)彈力
D. 若b繩突然被剪斷,則a繩的彈力一定發(fā)生變化
【參考答案】C
【名師解析】由于小球m的重力不為零,a繩的張力不可能為零,b繩的張力可能為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于a繩的張力在豎直方向的分力等于重力,所以a繩的張力隨角速度的增大不變,b繩的張力隨角速度的增大而增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若b繩中的張力為零,設(shè)a繩中的張力為F,對(duì)小球m,F(xiàn)sinθ=mg,F(xiàn)cosθ=mω2l,聯(lián)立解得:ω=,即當(dāng)角速度,b繩將出現(xiàn)彈力,選項(xiàng)C正確;若ω=,b繩突然被剪斷,則a繩的彈力不發(fā)生變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
5. .(2018河南洛陽(yáng)名校聯(lián)考)在室內(nèi)自行車(chē)比賽中,運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m,做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.將運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)看作一個(gè)整體,整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B.運(yùn)動(dòng)員受到的合力大小為m,做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小也是m
C.運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為vR
D.如果運(yùn)動(dòng)員減速,運(yùn)動(dòng)員將做離心運(yùn)動(dòng)
【參考答案】B
6. (2018湖北荊州中學(xué)質(zhì)檢)在高速公路的拐彎處,通常路面都是外高內(nèi)低.如圖所示,在某路段汽車(chē)向左拐彎,司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些.汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)可看做是做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng).設(shè)內(nèi)外路面高度差為h,路基的水平寬度為d,路面的寬度為L(zhǎng).已知重力加速度為g.要使車(chē)輪與路面之間的橫向摩擦力(即垂直于前進(jìn)方向)等于零,則汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的車(chē)速應(yīng)等于( )
A. B.
C. D.
【參考答案】B
【名師解析】要使車(chē)輪與路面之間的橫向摩擦力(即垂直于前進(jìn)方向)等于零,重力與支持力的合力等于向心力,mgtanθ=m,tanθ=h/d,聯(lián)立解得汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的車(chē)速v=,選項(xiàng)B正確。
7.質(zhì)量分別為M和m的兩個(gè)小球,分別用長(zhǎng)2l和l的輕繩拴在同一轉(zhuǎn)軸上,當(dāng)轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),拴質(zhì)量為M和m的小球懸線與豎直方向夾角分別為α和β,如圖所示,則( )
A.cosα= B.cosα=2cosβ
C.tanα= D.tanα=tanβ
【參考答案】A
【名師解析】以M為研究對(duì)象受力分析,由牛頓第二定律得Mgtanα=Mω2lsinα,解得ω=。同理:以m為研究對(duì)象:ω=。因ω1=ω2,所以2cosα=cosβ,故A正確。
8.水平轉(zhuǎn)臺(tái)上有質(zhì)量相等的A、B兩小物塊,兩小物塊間用沿半徑方向的細(xì)線相連,兩物塊始終相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止,其位置如圖所示(俯視圖),兩小物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的最大靜摩擦力均為f0,則兩小物塊所受摩擦力FA、FB隨轉(zhuǎn)臺(tái)角速度的平方(ω2)的變化關(guān)系正確的是( )
【參考答案】B
9. [2017云南省高三一統(tǒng)]用一根細(xì)線一端系一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω。線的張力為FT,則FT隨ω2變化的圖象是下圖中的( )
【參考答案】C
【名師解析】當(dāng)ω較小時(shí),斜面對(duì)小球有支持力,當(dāng)ω=ω0時(shí),F(xiàn)N=0,當(dāng)ω<ω0時(shí),受力分析如圖甲,
FTsinθ+FNcosθ=mg
FTcosθ-FNsinθ=mω2r
則FT=mgsinθ+mω2rcosθ
FTω2函數(shù)為一次函數(shù),斜率為mrcosθ
當(dāng)ω>ω0時(shí),受力分析如圖乙,
FTsinα=mω2Lsinα
FT=mω2L
FTω2的函數(shù)為正比例,斜率為mL>mrcosθ,故C正確。
10. (2017開(kāi)封質(zhì)檢)如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤(pán)上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B,它們分居圓心兩側(cè),與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.此時(shí)繩子張力為T(mén)=3μmg
B.此時(shí)圓盤(pán)的角速度為ω=
C.此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外
D.此時(shí)燒斷繩子,A仍相對(duì)盤(pán)靜止,B將做離心運(yùn)動(dòng)
【參考答案】ABC
11.(2016西安八校聯(lián)考)如圖所示,兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤(pán)上,兩者用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩連接,木塊與轉(zhuǎn)盤(pán)的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍,A放在距離轉(zhuǎn)軸L處,整個(gè)裝置能繞通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng),開(kāi)始時(shí),繩恰好伸直但無(wú)彈力,現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),使角速度緩慢增大,以下說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)ω>時(shí),A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)會(huì)滑動(dòng)
B.當(dāng)ω>時(shí),繩子一定有彈力
C.ω在<ω<范圍內(nèi)增大時(shí),B所受摩擦力變大
D.ω在0<ω<范圍內(nèi)增大時(shí),A所受摩擦力一直變大
【參考答案】ABD
12. (2016福建晉江月考)如圖所示,AB為豎直轉(zhuǎn)軸,細(xì)繩AC和BC的結(jié)點(diǎn)C系一質(zhì)量為m的小球,兩繩能承受的最大拉力均為2mg。當(dāng)AC和BC均拉直時(shí)∠ABC=90,∠ACB=53,BC=1 m。ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動(dòng),因而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球的線速度增大時(shí),兩繩均會(huì)被拉斷,則最先被拉斷的那根繩及另一根繩被拉斷時(shí)的速度分別為(g取10 m/s2)( )
A.AC 5 m/s B.BC 5 m/s
C.AC 5.24 m/s D.BC 5.24 m/s
【參考答案】B
13.(2016上海金山月考)有一種雜技表演叫“飛車(chē)走壁”,由雜技演員駕駛摩托車(chē)沿光滑圓臺(tái)形表演臺(tái)的側(cè)壁高速行駛,在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圖中粗線圓表示摩托車(chē)的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h。如果增大高度h,則下列關(guān)于摩托車(chē)說(shuō)法正確的是( )
A.對(duì)側(cè)壁的壓力FN增大
B.做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T不變
C.做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F增大
D.做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度增大
【參考答案】D
14.如圖所示是某課外研究小組設(shè)計(jì)的可以用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速的裝置。該裝置上方是一與轉(zhuǎn)盤(pán)固定在一起有橫向均勻刻度的標(biāo)尺,帶孔的小球穿在光滑細(xì)桿上與一輕彈簧相連,彈簧的另一端固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,小球可沿桿自由滑動(dòng)并隨轉(zhuǎn)盤(pán)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),指針指在O處,當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1時(shí),指針指在A處,當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω2時(shí),指針指在B處,設(shè)彈簧均沒(méi)有超過(guò)彈性限度。則ω1與ω2的比值為( )
A. B. C. D.
【參考答案】B
【名師解析】小球隨轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由彈簧的彈力提供向心力。設(shè)標(biāo)尺的最小分度的長(zhǎng)度為x,彈簧的勁度系數(shù)為k,則有kx=m4xω,k3x=m6xω,故有ω1∶ω2=1∶,B正確。
15.(多選)如圖所示,在光滑的橫桿上穿著兩質(zhì)量分別為m1、m2的小球,小球用細(xì)線連接起來(lái),當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩小球速率必相等
B.兩小球角速度必相等
C.兩小球加速度必相等
D.兩小球到轉(zhuǎn)軸距離與其質(zhì)量成反比
【參考答案】BD
16. [多選]如圖所示,將一質(zhì)量m=1.0 kg的物體P用兩根長(zhǎng)度均為l=0.5 m且不可伸長(zhǎng)的細(xì)線1、2系于豎直桿上相距也為l=0.5 m的A、B兩點(diǎn),現(xiàn)使物體P隨桿一起由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),取重力加速度g=10 m/s2,則在角速度ω由0逐漸增大的過(guò)程中,有( )
A.細(xì)線1的拉力與角速度ω2成正比
B.當(dāng)角速度ω=2 rad/s,細(xì)線2剛好伸直無(wú)拉力
C.隨著角速度ω的增加,細(xì)線2對(duì)物體P的拉力將大于細(xì)線1對(duì)物體P的拉力
D.當(dāng)細(xì)線2剛好伸直時(shí),物體P的機(jī)械能增加了6.25 J
【參考答案】BD
【名師解析】當(dāng)細(xì)線2還未伸直時(shí),設(shè)細(xì)線1與豎直桿之間的夾角為θ,則由合力提供向心力可得FTsin θ=mω2lsin θ,細(xì)線1的拉力FT=mω2l∝ω2,細(xì)線1的拉力隨轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω的增大而增大;但當(dāng)細(xì)線2伸直后,再增大角速度ω,則不再滿足該關(guān)系,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)細(xì)線2剛好伸直無(wú)拉力時(shí),有mgtan 60=mω2lsin 60成立,解得ω=2 rad/s,選項(xiàng)B正確;當(dāng)細(xì)線2伸直后,設(shè)細(xì)線2受到的拉力大小為FT′,豎直方向有FTcos 60-mg-FT′cos 60=0,則FT>FT′,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)細(xì)線2剛好伸直時(shí),有FT′=0,角速度ω=2 rad/s,物體P做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=lsin 60,由動(dòng)能定理可得:WT+WG=ΔEk,又因?yàn)閃G=-mglsin 30,ΔEk=mω2r2,三式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)求解可得WT=6.25 J,由功能關(guān)系知ΔE=WT,所以選項(xiàng)D正確。
17.(2016江西南昌月考)如圖所示,物塊P置于水平轉(zhuǎn)盤(pán)上隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起運(yùn)動(dòng),圖中c方向沿半徑指向圓心,a方向與c方向垂直。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),P受摩擦力方向?yàn)閏
B.當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),P不受轉(zhuǎn)盤(pán)的摩擦力
C.當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),P受摩擦力方向可能為a
D.當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),P受摩擦力方向可能為b
【參考答案】A
18.如圖所示,內(nèi)壁光滑的豎直圓桶,繞中心軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),一物塊用細(xì)繩系著,繩的另一端系于圓桶上表面圓心,且物塊貼著圓桶內(nèi)表面隨圓桶一起轉(zhuǎn)動(dòng),則( )
A.繩的張力可能為零
B.桶對(duì)物塊的彈力不可能為零
C.隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大,繩的張力保持不變
D.隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大,繩的張力一定增大
【參考答案】C
19.如圖所示,傾角為30的斜面連接水平面,在水平面上安裝半徑為R的半圓豎直擋板,質(zhì)量為m的小球從斜面上高為處?kù)o止釋放,到達(dá)水平面時(shí)恰能貼著擋板內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。不計(jì)小球體積,不計(jì)摩擦和機(jī)械能損失。則小球沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)擋板的壓力是( )
A.0.5mg B.mg C.1.5mg D.2mg
【參考答案】B
【名師解析】設(shè)小球運(yùn)動(dòng)至斜面最低點(diǎn)(即進(jìn)入水平面上的半圓形擋板)時(shí)的速度為v,由機(jī)械能守恒定律得mg=mv2,解得v=;依題意可知,小球貼著擋板內(nèi)側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所需要的向心力由擋板對(duì)它的彈力提供,設(shè)該彈力為FN,則FN=m,將v=代入解得FN=mg;由牛頓第三定律可知,小球沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)擋板的壓力大小等于mg,故選項(xiàng)B正確。
20.如圖所示,“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個(gè)座椅A、B質(zhì)量相等,通過(guò)相同長(zhǎng)度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)上。不考慮空氣阻力的影響,當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.A的速度比B的大
B.A與B的向心加速度大小相等
C.懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等
D.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小
【參考答案】D
21.如圖所示,一光滑輕桿沿水平方向放置,左端O處連接在豎直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,a、b為兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,穿在桿上,并用細(xì)線分別連接Oa和ab,且Oa=ab,已知b球質(zhì)量為a球質(zhì)量的3倍。當(dāng)輕桿繞O軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),Oa和ab兩線的拉力之比為( )
A.1∶3 B.1∶6 C.4∶3 D.7∶6
【參考答案】D
【名師解析】設(shè)a球質(zhì)量為m,則b球質(zhì)量為3m,由牛頓第二定律得,
對(duì)a球:FOa-Fab=mω2xOa
對(duì)b球:Fab=3mω2(xOa+xab)
由以上兩式得,Oa和ab兩線的拉力之比為FOa∶Fab=7∶6,D正確。
22.(多選)如圖所示,在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量M=2.0 kg的木塊,它與臺(tái)面間的最大靜摩擦力Ffm=6.0 N,繩的一端系住木塊,另一端穿過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的中心孔O(為光滑的)懸吊一質(zhì)量m=1.0 kg的小球,當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以ω=5.0 rad/s的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),欲使木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止,則它到O孔的距離可能是( )
A.6 cm B.15 cm
C.30 cm D.34 cm
【參考答案】BC
23.如圖所示,在光滑水平面上,釘有兩個(gè)釘子A和B,一根長(zhǎng)細(xì)繩的一端系一個(gè)小球,另一端固定在釘子A上,開(kāi)始時(shí)小球與釘子A、B均在一條直線上(圖示位置),且細(xì)繩的一大部分沿俯視順時(shí)針?lè)较蚶p繞在兩釘子上,現(xiàn)使小球以初速度v0在水平面上沿俯視逆時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng),使兩釘子之間纏繞的繩子逐漸釋放,在繩子完全被釋放后與釋放前相比,下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球的線速度變大
B.小球的角速度變大
C.小球的加速度變大
D.細(xì)繩對(duì)小球的拉力變小
【參考答案】D
24.質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木架上的A和C點(diǎn),繩長(zhǎng)分別為la、lb,如圖所示,當(dāng)木架繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí),繩b被燒斷,同時(shí)木架停止轉(zhuǎn)動(dòng),則( )
A.小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.在繩b被燒斷瞬間,繩a中張力突然增大
C.若角速度ω較小,小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)
D.繩b未被燒斷時(shí),繩a的拉力大于mg,繩b的拉力為mω2lb
【參考答案】BC
【名師解析】根據(jù)題意,在繩b被燒斷之前,小球繞BC軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),豎直方向上受力平衡,繩a的拉力等于mg,D錯(cuò)誤;繩b被燒斷的同時(shí)木架停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)小球具有垂直平面ABC向外的速度,小球?qū)⒃诖怪庇谄矫鍭BC的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),若ω較大,則在該平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),若ω較小,則在該平面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng),C正確,A錯(cuò)誤;繩b被燒斷瞬間,繩a的拉力與重力的合力提供向心力,所以拉力大于小球的重力,繩a中的張力突然變大了,故B正確。
25. (2015河北唐山高三一模)如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動(dòng),有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和小球B緊貼圓錐筒內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.A球的線速度必定小于B球的線速度
B.A球的角速度必定大于B球的角速度
C.A球運(yùn)動(dòng)的周期必定大于B球的周期
D.A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?
【參考答案】C
26.如圖,三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c質(zhì)量分別為m1、m2、M(M?m1,M?m2).在c的萬(wàn)有引力作用下,a、b在同一平面內(nèi)繞c沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng),它們的周期之比Ta∶Tb=1∶k.從圖示位置開(kāi)始,在b運(yùn)動(dòng)一周的過(guò)程中( )
A.a(chǎn)、b距離最近的次數(shù)為k次
B.a(chǎn)、b距離最近的次數(shù)為k-1次
C.a(chǎn)、b、c共線的次數(shù)為2k
D.a(chǎn)、b、c共線的次數(shù)為2k-2
【參考答案】BD
27.如圖,疊放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體A、B、C能隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m,A與B、B和C與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,AB整體、C離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距離分別為r、1.5r.設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.B對(duì)A的摩擦力一定為3μmg
B.B對(duì)A的摩擦力一定為 3mω2r
C.轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足:ω≤
D.轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足:ω≤
【參考答案】BD
【名師解析】A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由B對(duì)A的摩擦力提供,由牛頓第二定律及向心加速度公式有:Ff=3mω2r,B項(xiàng)正確;AB整體恰好未發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的滑動(dòng)時(shí),μ(3m+2m)g=(3m+2m)ω2r,解得角速度最大值為ω=,C恰好未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),μmg=1.5mω2r,解得:ω=,所以D選項(xiàng)正確.
28. (2017南師附中)如圖所示,在粗糙水平桌面上,長(zhǎng)為l=0.2 m的細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=1 kg的小球,手握住細(xì)繩另一端O點(diǎn)在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球也隨手的運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).細(xì)繩始終與桌面保持水平,O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=0.15 m,小球與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3,取g=10 m/s2.當(dāng)細(xì)繩與O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相切時(shí),則下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A. 小球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為0.15 m
B. 小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小為3 N
C. O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為2 rad/s
D. 小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為1 m/s
【參考答案】.D
二.計(jì)算題
1. (2016山東德州高三月考)(20分)一豎直桿上相距L的A、B兩點(diǎn)拴著一根不可伸長(zhǎng)的輕繩,繩長(zhǎng)1.4L,繩上套著一個(gè)光滑的小鐵環(huán),設(shè)法轉(zhuǎn)動(dòng)豎直桿,不讓繩纏繞在桿上,而讓鐵環(huán)在某水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,當(dāng)兩段繩成直角時(shí),求鐵環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期,已知重力加速度為g。
【名師解析】設(shè)某時(shí)刻鐵環(huán)所在的位置為O點(diǎn),∠BAO=θ,繩中拉力為F。由牛頓第二定律得:
Fcos θ=Fsin θ+mg①
Fcos θ+Fsin θ=ma②
由⑤⑥解得:sin θ=0.6,cos θ=0.8 ⑦
則由①②③④⑤⑦解得T=
【答案】
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