高考物理一轮总复习 课时强化作业16 圆周运动 新人教版

一岗双责落实还不到位。受事务性工作影响，对分管单位一岗双责常常落实在安排部署上、口头要求上，实际督导、检查的少，指导、推进、检查还不到位。 课时强化作业十六圆周运动1(2016届桐乡市模拟)科技馆的科普器材中常有如图所示匀速率的传动装置：在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮若齿轮的齿很小，大齿轮半径(内径)是小齿轮半径的3倍，则当大齿轮顺时针匀速转动时，下列说法正确的是()A小齿轮逆时针转动B小齿轮每个齿的线速度均相同C小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍D大齿轮每个齿的向心加速度大小是小齿轮的3倍解析：大齿轮和小齿轮的线速度大小相等，小齿轮的运动方向和大齿轮的运动方向相同，为顺时针匀速转动，A选项错误；小齿轮每个齿的线速度大小相等，方向不同，B选项错误；根据vwr，线速度大小相等时，角速度之比为半径的反比，即小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍，C选项正确；根据向心加速度a，线速度大小相等，向心加速度之比为半径的反比，小齿轮每个齿的向心加速度大小是大齿轮的3倍，D选项错误答案：C2(2016届陕西模拟)如右图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L1；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为L2，下列说法正确的是()AL1L2BL1L2CL1L2D.前三种情况均有可能解析：当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时，弹簧弹力与小球的重力平衡，k(L1L)mg；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧的弹力和小球的重力提供向心力，mgk(L2L)m，解得L1L，L2Lm，比较可知，L1L2，A选项正确答案：A3(2016届黑龙江省实验中学月考)如图所示，用长为L的轻绳把一个铁球悬挂在高2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，则有()A小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为5mgB小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为mgC若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为D若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为2L解析：小球恰好能通过最高点B，重力提供向心力，根据牛顿第二定律，mgm，此时绳子拉力为零，B选项错误；小球在最低点时，根据牛顿第二定律，FTmgm，根据动能定理得，mg2Lmvmv，联立解得F8mg，小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为8mg，A选项错误；小球落地过程中，根据动能定理得，mg3Lmv2mv，解得小铁球落到地面时的速度大小为v，C选项正确；若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为xvt，Lgt2，联立解得，x L，故D选项错误答案：C4. (2016届河南洛阳市期中)质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是()A受到的向心力为mgmB受到的摩擦力为mC受到的摩擦力为mgD受到的合力方向斜向左上方解析：物块滑到最低点时速度大小为v，根据向心力公式得，F向m，A选项错误；根据牛顿第二定律得，FNmgm，摩擦力为FfFN，B、C选项错误；物体重力和支持力的合力向上，还受到水平向左的摩擦力，所以物体受到的合力方向斜向左上方，故D选项正确答案：D5. (2016届衡水三调)如图所示，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道，轨道的半径都是R.轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x.一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道，经过最低点B时的速度为vB.小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为F(F0)不计空气阻力则()Am、x一定时，R越大，F一定越大Bm、x一定时，v越大，F一定越大Cm、R一定时，x越大，F一定越大Dm、R一定时，v越大，F一定越大解析：小球从A运动到B点的过程中，由动能定理得，mg(2Rx)mvmv，在A点，根据牛顿第二定律得，mgFAm，在B点，FBmgm，其中FFBFA，联立解得F6mg2mg，m、x一定时，R越大，F应该是越小，A选项错误；F与速度v没关系，B、D选项错误；m、R一定时，当x越大时，F一定越大，C选项正确答案：C6. (多选)(2016届江西省临川区月考)如图所示叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r.设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以下说法中不正确的是()AB对A的摩擦力一定为3mgBC与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C转台的角速度一定满足： D转台的角速度一定满足： 解析：A随转台一起以角速度匀速转动，靠静摩擦力提供向心力，A、B之间的摩擦力不一定达到最大静摩擦力，A选项错误；以A、B为研究对象，向心力FAB(3m2m)2r，以C为研究对象，向心力FCm2(1.5r)，故C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力，B选项错误；各物体保持相对静止，随转台转动，对于物体A,3m2r3mg，对A、B整体，(3m2m)2r(3m2m)g，对于物体C，m2(1.5r)mg，联立解得 ，C选项正确，D选项错误答案：ABD7. (2016届成都外国语学校月考)太极球是广大市民中较流行的一种健身器材将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高球的质量为m，重力加速度为g，则()A在C处板对球所需施加的力比A处大6mgB球在运动过程中机械能守恒C球在最低点C的速度最小值为D板在B处与水平方向倾斜角随速度的增大而减小解析：太极球在重力和支持力作用下做匀速圆周运动，在A点，mgFNAm，在C点，FNCmgm，解得FNCFNA2mg，在C处板对球的力比A处大2mg，A选项错误；球在运动过程中，动能不变，重力势能变化，机械能变化，B选项错误；球通过A点的临界条件是重力提供向心力，故圆周运动的最小速度为，C选项正确；在B处，mgtanm，解得v，倾斜角随速度的增大而增大，D选项错误答案：C8(2016届成都外国语学校月考)如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示不计空气阻力下列说法中正确的是()At1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等Bt2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等Ct1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等Dt2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等解析：分析题意可知，小球在圆心等高位置，水平速度为零，在最高点水平速度较小，在最低点水平速度最大，过最高点后，水平分速度要增大，经过四分之一圆周后，水平分速度为零，即从最高点开始经过四分之一圆周，水平分速度先增大后减小，可知t1时刻小球通过最高点根据题意知，图中x轴上下方图线围成的阴影面积S1表示从最低点经过四分之一圆周的水平位移，阴影面积S2表示经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小，可知S1和S2的面积相等故A选项正确，B、C、D选项错误答案：A9. (2016届山东临沂高三质检)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()Aa绳张力不可能为零Ba绳的张力随角速度的增大而增大C当角速度 ，b绳将出现弹力D若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化解析：小球在水平面内做匀速圆周运动，a绳张力的竖直分量与重力抵消，故a绳张力不可能为零，A选项正确；竖直方向上，Fasinmg，解得Fa，当夹角保持不变时，a绳的张力保持不变，B选项错误；b绳出现弹力的临界条件是a绳的张力和小球的重力提供向心力，m2l，解得 ，当角速度 ，b绳将出现弹力，C选项错误；b绳可能没有弹力，b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，D选项错误答案：A10(2016届山东临沂高三质检)如图所示，竖直平面内有一半径R0.50 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，一水平面与圆弧槽相接于D点，质量m0.50 kg的小球从B点正上方H高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出后落在水平面上的Q点，DQ间的距离x2.4 m，球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h0.80 m，取g10 m/s2，不计空气阻力，求： (1)小球释放点到B点的高度H；(2)经过圆弧槽最低点C时轨道对它的支持力大小FN.解析：(1)小球从P点做平抛运动，水平方向上，vPt，竖直方向上，hgt2，联立解得vP3 m/s，D点的水平速度vDxvP3 m/s，竖直速度vDy4 m/s，则vD5 m/s，速度与水平方向夹角53，小球从释放到运动到D点的过程中，根据动能定理得，mgHmgRcosmv0，代入数据联立解得H0.95 m.(2)小球经过C点速度为vC，由A到C过程根据动能定理得，mg(HR)mv0，由牛顿第二定律有，FNmg，解得FN34 N.答案：(1)0.95 m(2)34 N11. (2016届沈阳二中月考)如图所示，V形转盘可绕竖直中心轴OO转动，V形转盘的侧面与竖直转轴间的夹角均为53，盘上放着质量为1 kg的物块A，物块A用长为1 m的细线与固定在转盘中心O处的力传感器相连物块和传感器的大小均可忽略不计，细线能承受的最大拉力为8 N，A与转盘间的动摩擦因数为1.5，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力转盘转动时，细线一直伸直，当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F. (1)当物块A随转盘做匀速转动，且其所受的摩擦力为零时，转盘转动的角速度0；(结果可以保留根式)(2)将转盘的角速度从(1)问中求得的值开始缓慢增大，直到增加至30，试通过计算写出此过程中细线拉力随角速度变化的函数关系式(g取10 m/s2)解析：(1)当物块A随转盘做匀速转动，且其所受的摩擦力为零时，此时绳处于松弛状态，由支持力和重力的合力提供向心力，mgcot53mlsin53，解得0rad/s.(2)当角速度较小时，静摩擦力沿内壁向下，正交分解得，FNsin53fcos53mg，FNcos53fsin53m2lsin53，联立解得FN80.482，f0.6426，其中fmaxFN，故不论取何值，ffmax恒成立，物块能始终保持相对静止，故绳中的拉力一直为零答案：(1) rad/s(2)细线拉力一直为零12. (2016届安徽模拟)滑板运动员在U形槽中的运动可以简化为运动员在半径为R的半圆弧槽中的运动，若滑板运动员以一定的水平初速度从A点跳入槽内，下落h高度落在最低点B左边的槽壁上，之后滑到槽最低点B的速度为v，人和滑板的质量为m，滑板与圆弧槽的动摩擦因数为，求：(1)人从A点跳入槽内时的初速度大小；(2)人在圆弧槽最低点的加速度大小解析：(1)运动