2019-2020年高考物理总复习 第4章 第3课时 圆周运动的规律分组训练（含解析）.doc

2019-2020年高考物理总复习 第4章 第3课时 圆周运动的规律分组训练（含解析）A组圆周运动的运动学问题1如图12所示的皮带传动装置中，右边两轮是在一起同轴转动，图中A、B、C三轮的半径关系为RARC2RB，设皮带不打滑，则三轮边缘上的一点线速度之比vAvBvC_，角速度之比ABC_.图12【答案】112122【解析】A和B是由皮带带动一起运动，皮带不打滑，故A、B两轮边缘上各点的线速度相等B、C在同一轮轴上，同轴转动，角速度相等，但是由于离转轴的距离不同，由公式vR可知，B与C两轮边缘上各点的线速度不相等，且C轮边缘上各点的线速度是B轮上各点线速度的两倍A轮和B轮边缘上各点的线速度相等，由公式vR可知，它们的角速度与它们的半径成反比，即ABRBRA12.由上述分析可知vAvBvC112，ABC122.2一个环绕中心线AB以一定的角速度转动，P、Q为环上两点，位置如图13所示，下列说法正确的是() 图13AP、Q两点的角速度相等BP、Q两点的线速度相等CP、Q两点的角速度之比为1DP、Q两点的线速度之比为1【答案】AD【解析】P、Q两点的角速度相等，半径之比RPRQRsin 60(Rsin 30)1；由vR可得vPvQRPRQ1.B组圆周运动的动力学问题3如图14所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块求：图14(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；(2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度【答案】(1)(2)【解析】(1)当筒不转动，物块静止在筒壁A点时受到重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，由平衡条件得摩擦力的大小fmgsin mg支持力的大小FNmgcos mg .(2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁A点时受到重力和支持力作用，它们的合力提供向心力设筒转动的角速度为，有mgtan m2由几何关系得tan 联立以上各式解得.4如图15所示，长度为L的细绳，上端固定在天花板O点上，下端拴着质量为m的小球当把细绳拉直时，细绳与竖直线的夹角为60，此时小球静止于光滑的水平面上图15(1)当球以角速度1 做圆锥摆运动时，细绳的张力FT为多大？水平面受到的压力FN是多大？(2)当球以角速度2 做圆锥摆运动时，细绳的张力FT及水平面受到的压力FN各是多大？【答案】(1)mg(2)4mg0【解析】设小球做圆锥摆运动的角速度为0时，小球对光滑水平面的压力恰好为零，此时小球受重力mg和绳的拉力FT0，应用正交分解法列方程：FT0sin mLsin ，FT0cos mg0解得0 .(1)因为10，小球将离开水平面做圆锥摆运动，设细绳与竖直线的夹角为，小球受重力mg和细绳的拉力FT2，应用正交分解法列方程：FT2sin mLsin ，FT2cos mg0解得：cos FT24mg则绳的张力为4mg由于球已离开水平面，所以球对水平面的压力FN0.