高考地理一轮复习 每日一题 水平面内的圆周运动问题 新人教版.doc

水平面内的圆周运动问题高考频度：难易程度：如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕o点做半径为r的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d位于o点正上方h处，且在外力f作用下恰处静止状态，已知a、b、c三小球的电荷量大小均为q，小球d的电荷量大小为6q，h=r，重力加速度为g，静电力常量为k。则a小球a一定带正电b小球b的周期为c小球c的加速度大小为d外力f竖直向上，大小等于mg+【参考答案】cd【知识补给】分析平面内圆周运动常见的三种情况（1）认为所有圆周运动中都是由其合外力提供向心力，分析向心力时出错。（2）不能根据题设条件找到临界条件。（3）对物体的向心力和离心条件分析不到位。有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。下列说法中正确的是ah越高摩托车（包括演员）对侧壁的压力将越大bh越高摩托车（包括演员）做圆周运动的向心力将越大ch越高摩托车（包括演员）做圆周运动的周期将越大dh越高摩托车（包括演员）做圆周运动的线速度将越大如图所示，内壁光滑的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则a绳的张力可能为零b桶对物块的弹力有可能为零c随着转动的角速度增大，绳的张力保持不变d随着转动的角速度增大，绳的张力一定增大 水平转台上有质量相等的a、b两小物块，两小物块间用沿半径方向的细线相连，两物块始终相对转台静止，其位置如图所示(俯视图)，两小物块与转台间的最大静摩擦力均为f0，则两小物块所受摩擦力fa、fb随转台角速度的平方(2)的变化关系正确的是一倒立的圆锥筒，筒侧壁倾斜角度不变。一小球在的内壁做匀速圆周运动，球与筒内壁的摩擦可忽略，小球距离地面的高度为h，则下列说法中正确的是ah越高，小球做圆周运动的向心力越大bh越高，小球做圆周运动的线速度越小ch越高，小球做圆周运动的周期越大dh越高，小球对侧壁的压力越小如图所示，装置boo可绕竖直轴oo转动，可视为质点的小球a与两细线连接后分别系于b、c两点，装置静止时细线ab水平，细线ac与竖直方向的夹角=37。已知小球的质量m=1 kg，细线ac长l=1 m，b点距转轴的水平距离和距c点竖直距离相等（重力加速度g取10 m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8）。（1）若装置匀速转动的角速度为1时，细线ab上的张力为0，而细线ac与竖直方向的夹角仍为37，求角速度1的大小；（2）若装置匀速转动的角速度为2时，细线ab刚好竖直，且张力为0，求此时角速度2的大小；（3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中画出细线ac上张力ft随角速度的二次方2变化的关系图象。【参考答案】cd 摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力f的合力，作出力图。侧壁对摩托车的支持力：不变，则摩托车对侧壁的压力不变，故a错误。如图向心力，因为m、不变，向心力大小不变，故b错误；根据牛顿根据牛顿第二定律得：，h越高，r越大，fn不变，则t越大，故c正确；由牛顿第二定律得，h越高，r越大，fn不变，则v越大，故d正确。所以cd正确，ab错误。b 设a、b到圆心o的距离分别为r1、r2，若细线不存在，则由f0=m2r及r1b，即物体b所受摩擦力先达到最大值，随后在一段时间内保持不变，c、d错；当b时，细线中出现拉力t，对物体a：t=0时，fa=m2r1，t0后，fat=m2r1，而对物体b满足t+f0=m2r2，联立得fa=m2(r1+r2)f0，所以t0后直线斜率比t=0时大，当转台对a的摩擦力达到最大静摩擦力后，若转台角速度再增大，则a、b相对转台将出现滑动，所以a错、b对。c 小球做匀速圆周运动，由重力和支持力f的合力提供圆周运动的向心力，作出力图如图，则向心力为：，不变，向心力大小不变，故选项a错误；根据牛顿第二定律得，h越高，r越大，不变，则v越大，故b错误；由得：，则知h越高，r越大，越小，则周期t越大，故c正确；侧壁对小球的支持力不变，则小球对侧壁的压力不变，故d错误。（1）rad/s