（新课标）2019版高考物理一轮复习 主题三 曲线运动 课时跟踪训练14.doc

课时跟踪训练(十四)落实双基基础巩固1下列说法正确的是()A向心加速度的方向始终与线速度的方向垂直B向心加速度的方向保持不变C在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的D在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化解析做圆周运动的物体，向心加速度的方向始终指向圆心，线速度的方向总是沿圆周的切线，所以向心加速度的方向始终与线速度的方向垂直，选项A正确，选项B错误在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不变，方向时刻在变，选项C、D错误答案A2下列关于向心力的说法中，正确的是()A物体由于做圆周运动产生了一个向心力B做匀速圆周运动的物体的向心力就是它所受的合外力C做匀速圆周运动的物体的向心力为恒力D向心力的方向始终指向圆心，所以其方向保持不变解析因为有了向心力，物体才做圆周运动，而不是由于物体做圆周运动，而产生了向心力，A错误；匀速圆周运动的向心力始终指向圆心，方向在不断改变，C、D错误答案B3如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服()A受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用B所需的向心力由重力提供C所需的向心力由弹力提供D转速越快，弹力越大，摩擦力也越大解析衣服只受重力、弹力和静摩擦力三个力作用，A错误；衣服做圆周运动的向心力为它所受到的合力，由于重力与静摩擦力平衡，故弹力提供向心力，即FNm2r，转速越大，FN越大，C正确，B、D错误答案C4如右图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RBRC32，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在转动过程中的()A线速度大小之比为322B角速度之比为332C转速之比为232D向心加速度大小之比为964解析A、B轮摩擦传动，故vavb，aRAbRB，ab32；B、C同轴，故bc，vbvc32，因此vavbvc332，abc322，故A、B错误转速之比等于角速度之比，故C错误由av得：aaabac964，D正确答案D5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从动轮边缘线速度大小为n1D从动轮的转速为n1解析主动轮沿顺时针方向转动时，传送带沿MN方向运动，故从动轮沿逆时针方向转动，故A错误，B正确；由2n、vr可知，2n1r12n2r2，解得n2n1，从动轮边缘线速度大小为2n2r22n1r1，故C、D错误答案B6(多选)(2016浙江卷)如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R90 m的大圆弧和r40 m的小圆弧，直道与弯道相切大、小圆弧圆心O、O距离L100 m赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大，重力加速度g取10 m/s2，3.14)，则赛车()A在绕过小圆弧弯道后加速B在大圆弧弯道上的速率为45 m/sC在直道上的加速度大小为5.63 m/s2D通过小圆弧弯道的时间为5.58 s解析赛车在弯道上做匀速圆周运动时最大径向静摩擦力提供向心力，设最大径向静摩擦力与赛车重力的比值为k，则kmgm，得在小圆弧赛道的最大速率v130 m/s，在大圆弧赛道的最大速率为v245 m/s，B正确；为确保所用时间最短，需要在以v230 m/s绕过小圆弧赛道后加速以v245 m/s的速率在大圆弧赛道做匀速圆周运动，A正确；直道的长度l50 m，在小弯道上的最大速度v130 m/s，在大弯道上的最大速度v245 m/s，故在直道上的加速度大小为a m/s26.50 m/s2，C错误；小圆弧弯道的长度为x，则通过小圆弧弯道的时间t2.80 s，D错误答案AB7(多选)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定在水平地面上静止不动有两个质量均为m的小球A和小球B紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，小球B所在的高度为小球A所在高度的一半下列说法中正确的是()A小球A、B所受的支持力大小之比为21B小球A、B的加速度大小之比为11C小球A、B的角速度之比为1D小球A、B的线速度大小之比为1解析设圆锥筒轴线与圆锥壁的夹角为，对小球A进行受力分析可得圆锥筒内壁对小球的支持力FNAmg/sin，同理可得FNBmg/sin，故小球A、B所受的支持力大小之比为11，选项A错误；对小球A、B进行受力分析可得FAFBmg/tan，又因为两小球质量相等，由牛顿第二定律可知，二者的加速度大小之比为11，选项B正确；设小球B距圆锥筒底端的高度为h，则由牛顿第二定律可得FAm2htan，FBmhtan，联立可得，选项C错误；由vr可得，选项D正确答案BD8一辆质量m2.0 t的小轿车，驶过半径R90 m的一段圆弧形桥面，重力加速度g10 m/s2.(1)若桥面为凹形，汽车以20 m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面的压力是多大？(2)若桥面为凸形，汽车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？(3)汽车以多大速度通过凸形桥面最高点时，对桥面刚好没有压力？解析(1)如图所示，圆弧形轨道的圆心在汽车的上方，支持力FN1与重力Gmg的合力提供汽车通过桥面最低点时的向心力，即F向FN1mg，由牛顿第二定律得FN1mgm解得桥面的支持力大小为FN1mmg2.89104 N根据牛顿第三定律可知，汽车通过桥面最低点时对桥面的压力大小为2.89104 N.(2)如图所示，圆弧形轨道的圆心在汽车的下方，重力Gmg与支持力FN2的合力提供汽车通过桥面最高点时的向心力，即F向mgFN2，由牛顿第二定律得mgFN2m解得桥面的支持力大小为FN2mgm1.78104 N根据牛顿第三定律可知，汽车通过桥面最高点时，对桥面的压力大小为1.78104 N.(3)设汽车以速度vm通过凸形桥面最高点时对桥面刚好没有压力，根据牛顿第二定律有mgm解得vm30 m/s故汽车以30 m/s的速度通过凸形桥面最高点时，对桥面刚好没有压力答案(1)2.89104 N(2)1.78104 N(3)30 m/s素能培养9如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径r110 cm，飞轮的半径r25 cm，后轮的半径r330 cm，A、B、C(图中未画出)分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点若脚蹬匀速转动一圈所需要的时间为1 s，则在自行车匀速前进的过程中下列说法正确的是()A链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为211BA、B、C三点的线速度大小之比为216CA、B、C三点的向心加速度大小之比为126D自行车前进的速度大小约为13.6 km/h解析由于链轮与飞轮用链条传动，故其线速度大小相等，而飞轮与后轮是同轴传动，故其角速度大小相等由于1r12r2，故链轮与飞轮的角速度之比为1212，而2311，故123122，选项A错误；由题意可知，A点与B点的线速度大小之比为v1v211，由于飞轮与后轮的角速度大小相同，故有，解得，所以A、B、C三点的线速度大小之比为116，选项B错误；向心加速度大小a2rv，故A、B、C三点的向心加速度大小之比为1212，选项C错误；脚蹬匀速转一圈，后轮要转两圈，由v可得v13.6 km/h，选项D正确答案D10如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动在框架上套着两个质量相等的小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止下列说法正确的是()A小球A的合力小于小球B的合力B小球A与框架间可能没有摩擦力C小球B与框架间可能没有摩擦力D圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大解析由于合力提供向心力，依据向心力表达式Fmr2，已知两球质量、运动半径和角速度都相同，可知向心力相同，即合力相同，故A错误；小球A受到重力和弹力的合力不可能垂直指向OO轴，故一定存在摩擦力，而B球的重力和弹力的合力可能垂直指向OO轴，故B球摩擦力可能为零，故B错误，C正确；由于不知道B是否受到摩擦力，故而无法判定圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力的变化情况，故D错误答案C11(2017福建漳州三联)两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是()解析小球做匀速圆周运动，对其受力分析如图所示，则有mgtanm2Lsin，整理得：Lcos，则两球处于同一高度，故B正确答案B12(2017湖南高三联考)汽车试车场中有一个检测汽车在极限状态下的车速的试车道，试车道呈锥面(漏斗状)，侧面图如图所示测试的汽车质量m1 t，车道转弯半径r150 m，路面倾斜角45，路面与车胎的动摩擦因数为0.25，设路面与车胎的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，(g取10 m/s2)求(1)若汽车恰好不受路面摩擦力，则其速度应为多大？(2)汽车在该车道上所能允许的最小车速解析(1)汽车恰好不受路面摩擦力时，由重力和支持力的 合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mgtanm解得：v38.7 m/s.(2)当车道对车的摩擦力沿车道向上且等于最大静摩擦力时，车速最小，受力如图，根据牛顿第二定律得：FNsinFfcosmFNcosFfsinmg0FfFN解得：vmin30 m/s.答案(1)38.7 m/s(2)30 m/s