2014年高考物理一轮 匀速圆周运动练手题 新人教版

【物理】2014年高考物理一轮练手题：匀速圆周运动一、选择题(8864)1如下图为某一皮带传动装置主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，转动过程中皮带不打滑下列说法正确的是()A从动轮做顺时针转动 B从动轮做逆时针转动C从动轮的转速为(r1/r2)n1 D从动轮的转速为(r2/r1)n1解析：皮带连接着两轮的转动，从主动轮开始顺时针转动沿着皮带到从动轮，可知从动轮是逆时针转动，则A错误，B正确二轮转速之比满足n1/n2r2/r1(线速度相等)得n2(r1/r2)n1即C正确，D错误答案：BC2如下图所示，a、b是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的()A线速度B角速度C加速度D轨道半径解析：地球上各点(除两极点)随地球一起自转，其角速度与地球自转角速度相同，故B正确；不同纬度的地方各点绕地轴做匀速圆周运动，其半径不同，故D不正确；根据vr，ar2可知，A、C不正确答案：B3在光滑的圆锥漏斗的内壁，两个质量相同的小球A和B，分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，其中小球A的位置在小球B的上方，如下图所示下列判断正确的是()AA球的速率大于B球的速率BA球的角速度大于B球的角速度CA球对漏斗壁的压力大于B球对漏斗壁的压力DA球的转动周期大于B球的转动周期解析：此题涉及物理量较多，当比较多个量中两个量的关系时，必须抓住不变量，而后才能比较变量先对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力FN.如上图所示，对A球据牛顿第二定律：FNAsinmgFNAcosm(vA)2/rAm(A)2rA对B球据牛顿第二定律：FNBsinmgFNBcosm(vB)2/rBm(A)2rB由两球质量相等可得FNAFNB，C项错由可知，两球所受向心力相等m(VA)2)/rAm(VB)2)/rB，因为rArB，所以vAvB，A项正确m(A2)rAm(B2)rB，因为rArB，所以ATB，D项是正确的答案：AD4.如下图所示，某种变速自行车有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表所示前后轮直径为660 mm，人骑自行车行进速度为4 m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为rad/s B3.8 rad/sC6.5 rad/s D7.1 rad/s解析：车行进速度与前、后车轮边缘的线速度相等，故后轮边缘的线速度为4 m/s，后轮的角速度v/R4/(330103)rad/s12rad/s.飞轮与后轮为同轴装置，故飞轮的角速度112 rad/s.飞轮与链轮是用链条连接的，故链轮与飞轮线速度相同，所以1r12r2，r1、r2分别为飞轮和链轮的半径，轮周长LNL2r，N为齿数，L为两邻齿间的弧长，故rN，所以1N12N2.又踏板与链轮同轴，脚踩踏板的角速度32，则31N1/N2，要使3最小，则N115，N248，故3(1215)/48rad/s3.75 rad/s3.8 rad/s.答案：B5如右图所示，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，AC和BC为抗拉能力相同的两根细线，C端固定在转轴OO上当绳拉直时，A、B两球转动半径之比恒为2：1，当转轴的角速度逐渐增大时()AAC先断 BBC先断C两线同时断 D不能确定哪根线先断解析：对A球进行受力分析，A球受重力、支持力、拉力FA三个力作用，拉力的分力提供A球做圆周运动的向心力，得水平方向FAcosmrA2，同理，对B球：FBcosmrB2，由几何关系，可知cosrA/AC，cosrB/BC.所以：FA/FB(rAcos)/(rBcos)(rArB/BC)/(rBrA/AC)AC/BC.由于ACBC，所以FAFB时，即绳AC先断答案：A6甲、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动已知M甲80 kg，M乙40 kg，两人相距0.9 m，弹簧测力计的示数为96 N，下列判断中正确的是()A两人的线速度相同，约为40 m/sB两人的角速度相同，为2 rad/sC两人的运动半径相同，都是0.45 mD两人的运动半径不同，甲为0.3 m，乙为0.6 m解析：两人旋转一周的时间相同，故两人的角速度相同，两人做圆周运动所需的向心力相同，由Fm2r可知，旋转半径满足：r甲：r乙M乙：M甲1：2，又r甲r乙0.9 m，则r甲0.3 m，r乙0.6 m两人的角速度相同，则v甲：v乙1：2.由FM甲2r甲可得2 rad/s.故选项B、D正确答案：BD7自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径RB4RA、RC8RA，如右图所示正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比aA：aB：aC等于()A1：1：8 B4：1：4C4：1：32 D1：2：4解析：因为A、C的角速度相同，A、B的线速度大小相同，所以vA/vCRA/RC1/8，A/BRB/RA4/1，故aA：aB：aCAvA：BvB：CvC4：1：32.答案：C8如下图所示，长为l的细绳一端固定在O点，另一端拴住一个小球，在O点的正下方与O点相距eq f(l,2)的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子；把小球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细绳碰到钉子的瞬间，下列说法正确的是A小球的线速度不发生突变B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绳子对小球的拉力突然增大到原来的2倍解析：由于惯性，小球的线速度不会突变，但由于继续做圆周运动的半径减小为原来的一半，则角速度v/r增为原来的2倍；向心加速度av2/r)也增为原来的2倍；对小球受力分析，由牛顿第二定律得FTmg(mv2)/r，即FTmg(mv2)/r，r减为原来的一半，拉力增大，但不到原来的两倍答案：ABC二、计算题(31236)9如下图所示，在半径为R的转盘的边缘固定有一竖直杆，在杆的上端点用长为L的细线悬挂一小球，当转盘旋转稳定后，细绳与竖直方向的夹角为，则小球转动周期为多大？解析：小球随圆盘一起旋转，所以小球与圆盘的角速度相同，小球做圆周运动的向心力垂直指向杆，向心力由重力和绳子拉力的合力提供小球在水平面内做匀速圆周运动的半径rRLsin重力G和绳拉力F的合力提供向心力，由牛顿第二定律得Fsinmr(42/T2)竖直方向：Fcosmg0联立解得T2(RLsin)/gtan)答案：2(RLsin)/gtan)10如下图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg.求A、B两球落地点间的距离解析：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力提供向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们做平抛运动的水平位移之差对A球：3mgmgm(vA2/R)，vA(4gR)对B球：mg0.75mgm(vB2/R)，vB(gR/4)xAvAtvA(4R/g)4R，xBvBtvB(4R/g)R所以xAxB3R.答案：3R11如下图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径R0.5 m，离水平地面的高度H0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s0.4 m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g10 m/s2.求：(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数.解析：(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有H1/2gt2在水平方向上有sv0t由式解得v0s(g/2H)v01 m/s(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有fmmvo2/RfmNmg由式解得vo2/gR0.2答案：(1)1 m/s(2)0.2