2019版高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 课后分级演练12 圆周运动.doc

课后分级演练(十二) 圆周运动【A级基础练】1.水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C，用不打滑皮带相连，如图所示(俯视图)，三圆轮的半径之比为RARBRC321，当主动轮C匀速转动时，在三轮的边缘上分别放置一相同的小物块(可视为质点)，小物块均恰能相对静止在各轮的边缘上，设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块与轮A、B、C接触面间的动摩擦因数分别为A、B、C，A、B、C三轮转动的角速度分别为A、B、C，则()AABC236BABC632CABC123DABC632解析：A小物块在水平方向由最大静摩擦力提供向心力，所以向心加速度ag，而a，A、B、C三圆轮边缘的线速度大小相同，所以，所以ABC236，由vR可知，所以ABC236，故只有A正确2.如图为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图已知质量为60 kg的学员在A点位置，质量为70 kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为5.0 m，B点的转弯半径为4.0 m，学员和教练员(均可视为质点)()A运动周期之比为54B运动线速度大小之比为11C向心加速度大小之比为45D受到的合力大小之比为1514解析：DA、B两点做圆周运动的角速度相等，根据T知，周期相等，故A错误根据vr知，半径之比为54，则线速度大小之比为54，故B错误根据ar2知，半径之比为54，则向心加速度大小之比为54，故C错误根据Fma知，向心加速度大小之比为54，质量之比为67，则合力大小之比为1514，故D正确3(2017成都质检)光盘驱动器读取数据的某种方式可简化为以下模式，在读取内环数据时，以恒定角速度方式读取，而在读取外环数据时，以恒定线速度的方式读取如图所示，设内环内边缘半径为R1，内环外边缘半径为R2，外环外边缘半径为R3.A、B、C分别为各边缘线上的点则读取内环上A点时，A点的向心加速度大小和读取外环上C点时，C点的向心加速度大小之比为()A.B.C.D.解析：D本题考查线速度、角速度、向心加速度等，意在考查考生对圆周运动参量的理解能力、合理选择向心力加速度公式分析问题的能力A、B两点角速度相同，由a2r，可知aAaB R1R2；B、C两点线速度相同，由a，可知aBaCR3R2；由得aAaCR1R3R，D项正确4.(2017三门峡陕州中学专训)在玻璃管中放一个乒乓球后注满水，然后用软木塞封住管口，将此玻璃管固定在转盘上，管口置于转盘转轴处，处于静止状态当转盘在水平面内转动时，如图所示，则乒乓球会(球直径比管直径略小)()A向管底运动B向管口运动C保持不动D无法判断解析：B开始时，玻璃管壁的摩擦力不足以提供水做圆周运动时所需要的合外力，所以水被“甩”到外侧管底才能随转盘进行圆周运动，则乒乓球在水的作用下向管口运动，故B正确5.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是()AA球的角速度等于B球的角速度BA球的线速度大于B球的线速度CA球的运动周期小于B球的运动周期DA球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力解析：B先对小球受力分析，如图所示，由图可知，两球的向心力都来源于重力mg和支持力FN的合力，建立如图所示的坐标系，则有：FNsin mgFNcos mr2由得FN，小球A和B受到的支持力FN相等，由牛顿第三定律知，选项D错误由于支持力FN相等，结合式知，A球运动的半径大于B球运动的半径，故A球的角速度小于B球的角速度，A球的运动周期大于B球的运动周期，选项A、C错误，又根据FNcos m可知：A球的线速度大于B球的线速度，选项B正确6.(多选)“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为细绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示，已知绳长为l，重力加速度为g，则()A小球运动到最低点Q时，处于失重状态B小球初速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大C当v0时，小球一定能通过最高点PD当v0时小球一定能通过最高点P，选项C正确；当v0时，由mvmgh得小球能上升的高度hl，即小球不能越过与悬点等高的位置，故当v0Mg，摩擦力方向向左B小滑块在B点时，FNMg，摩擦力方向向右C小滑块在C点时，FN(Mm)g，M与地面无摩擦D小滑块在D点时，FN(Mm)g，摩擦力方向向左解析：B因为轨道光滑，所以小滑块与轨道之间没有摩擦力小滑块在A点时，与轨道没有水平方向的作用力，所以轨道没有运动趋势，即摩擦力为零；当小滑块的速度v时，对轨道的压力为零，轨道对地面的压力FNMg，当小滑块的速度v时，对轨道的压力向上，轨道对地面的压力FN(Mm)g，故选项C错误；小滑块在D点时，地面给轨道向左的摩擦力，轨道对地面的压力FNMg，故选项D错误14.(2017昆明七校调研)如图所示，一长l0.45 m的轻绳一端固定在O点，另一端连接一质量m0.10 kg的小球，悬点O距离水平地面的高度H0.90 m开始时小球处于A点，此时轻绳拉直处于水平方向上，让小球从静止释放，当小球运动到B点时，轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g10 m/s2.(1)轻绳断裂后小球从B点抛出并落在水平地面的C点，求C点与B点之间的水平距离；(2)若OP0.30 m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力而断裂，求轻绳能承受的最大拉力解析：(1)设小球运动到B点时的速度大小为vB，由机械能守恒定律得mvmgl解得小球运动到B点时的速度大小，vB3.0 m/s小球从B点做平抛运动，由运动学规律得xvBtyHlgt2解得C点与B点之间的水平距离xvB0.90 m.(2)若轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值Fm，由牛顿运动定律得FmmgrlOP由以上各式解得Fm7 N.答案：(1)0.90 m(2)7 N15(2017河北石家庄质检)如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧，可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处，A的质量是B的3倍两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右沿轨道运动，B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A与ab段的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：(1)物块B在d点的速度大小；(2)物块A、B在b点刚分离时，物块B的速度大小；(3)物块A滑行的最大距离s.解析：(1)B在d点时，根据牛顿第二定律有：mgmgm解得：v(2)B从b到d过程，只有重力做功，由机械能守恒有：mvmgRmv2解得：vB(3)A、B分离过程由动量守恒有：3mvAmvBA做匀减速直线运动，由动能定理得03mv3mgs联立解得：s答案：(1)(2)(3)