高考物理一轮复习 课时跟踪检测17 圆周运动.doc

课时跟踪检测十七圆周运动【基础过关】1(2017届辽宁师大附中期中)狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，以下给出的四个关于雪橇受到的牵引力f及摩擦力f的示意图(图中o为圆心)中正确的是()解析：题图a中，f与f的合力不指向圆心，没有力提供向心力，a错误；题图b中，雪橇受到的滑动摩擦力不应指向圆心，应与速度方向相反，b错误；题图c中，雪橇受到向后的滑动摩擦力，拉力与滑动摩擦力的合力指向圆心，拉力偏向圆的内侧，c正确，d错误答案：c2.(2016届河北衡水中学二调)如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会滑下若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动的过程中，则下列说法正确的是()a人随“魔盘”转运过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用b如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力变大c如果转速变大，人与器壁之间的弹力不变d“魔盘”的转速一定大于解析：人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力，向心力是弹力，故a错误；人在竖直方向受到重力和摩擦力，二力平衡，则知转速变大时，人与器壁之间的摩擦力不变，故b错误；如果转速变大，由fmr2，知人与器壁之间的弹力变大，故c错误；人恰好贴在魔盘上时，有mgf，nmr(2n)2，又fn，解得转速为n，故“魔盘”的转速一定大于，故d正确答案：d3.(多选)(2016届湖北黄冈质量检测)如图所示，是自行车早期发展过程中出现的一种高轮车，它最显著的特点是前轮大后轮小，前、后轮间无链条传动骑行时，脚蹬踏设置在前轮的脚踏一圈，前轮转动一圈当高轮车沿直线行进且前后车轮都不打滑时，下列分析正确的是()a前后两轮转动的角速度相等b前轮转动频率比后轮转动频率小c脚蹬踏频率一定，前后轮半径比越大，车的骑行速度越大d脚蹬踏频率一定，前轮越大，车的骑行速度越大解析：相同时间向前运动的距离相等，故前后两轮转动时，前轮的角速度较小，周期较大，前轮转动频率比后轮转动频率小，a错误，b正确；当脚蹬踏频率一定时，由vr知，前轮越大，则车的骑行速度越大，d正确；而前后轮半径比越大，并不能得到前轮半径大，故车的骑行速度并不一定较大，c错误答案：bd4.(2016届河北衡水中学二调)飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷过荷过重会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响g取10 m/s2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100 m/s时，圆弧轨道的最小半径为()a100 m b111 mc125 m d250 m解析：在飞机经过最低点时，对飞行员受力分析：受重力mg和支持力n，两者的合力提供向心力，由题意，n9mg时，圆弧轨道半径最小，由牛顿第二定律列出：nmgm，则得：8mgm，联立解得：rmin m125 m，故c正确答案：c【提升过关】一、单项选择题1(2017届山东齐鲁教科研模拟)如图是自行车传动结构的示意图，其中是半径为r1的大齿轮，是半径为r2的小齿轮，是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为()a. bc. d解题思路：解决本题的关键是知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等，转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2，所以2n.解析：设自行车前进的速度为v，即车轮边缘上的线速度的大小，根据题意知：大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，即轮和轮边缘上的线速度的大小相等，据vr可知：1r12r2，已知12n，则轮的角速度2，因为轮和轮共轴，所以后轮与小齿轮具有相同的角速度，即23，根据vr可知，v3r3.所以选c.答案：c2.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，因为两球质量、半径和角速度相同，所以向心力相同，即合力相同，选项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，摩擦力可能为零，选项b错误，c正确；由于不知道b球是否受到摩擦力，故而无法判定圆形框架以更大的角速度转动时，小球b受到的摩擦力的变化情况，选项d错误答案：c3.如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴o上，杆随转轴o在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是()asin btancsin dtan解析：小球所受重力和杆的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：mgsinml2，解得sin，选项a正确，b、c、d错误答案：a4(2017届浙江绍兴诸暨牌头中学期末)如图甲所示，一轻杆一端固定在o点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为r的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为fn，小球在最高点的速度大小为v，fnv2图象如图乙所示下列说法正确的是()a当地的重力加速度大小为b小球的质量为c当v2c时，杆对小球弹力方向向上d若v22b，则杆对小球弹力大小为2a解题思路：本题属于杆模型，在最高点当v时，提供拉力的作用；当v时，提供支持力的作用；v时，杆上的力为0.解析：在最高点，若v0，则namg；若fn0，则mgmm，解得g，mr，故a错误，b正确；由题图可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向上，当v2b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2c时，杆对小球弹力方向向下，故c错误；若v22b，则nmgm，解得namg，故d错误答案：b二、多项选择题5(2017届辽宁沈阳二中月考)如图所示，两根长度不同的细线分别系有两个相同的小球，细线的上端都系于o点设法让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动已知细线长度之比为l1l21，l1跟竖直方向成60角则()a1、2两球的周期之比为1b1、2两球的周期之比为11c1、2两条细线的拉力之比为1d1、2两条细线的拉力之比为31解析：对任一小球研究，设细线与竖直方向的夹角为，则小球所受合力的大小为mgtan，根据牛顿第二定律得mgtanmlsin2，得.两小球lcos相等，所以角速度相等，根据t得知周期相等，a错误，b正确；设l2与竖直方向夹角为，两球在同一水平面内做匀速圆周运动，则l1cos60l2cos，解得30，f1sin60m2l1sin60，f2sin30m2l2sin30，联立解得拉力之比为1，故c正确，d错误答案：bc6(2016届福建师大附中期中)如图所示，甲、乙圆盘的半径之比为12，两水平圆盘紧靠在一起，乙靠摩擦随甲不打滑转动两圆盘上分别放置质量为m1和m2的小物块，m12m2，两小物体与圆盘间的动摩擦因数相同m1距甲盘圆心为r，m2距乙盘圆心为2r，此时它们正随盘做匀速圆周运动下列判断正确的是()am1和m2的线速度之比为14bm1和m2的向心加速度之比为21c随转速慢慢增加，m1先开始滑动d随转速慢慢增加，m2先开始滑动解析：甲、乙边缘线速度相等，故有1r22r，可得角速度之比为1221，根据vr，可得，a错误；根据a2r，可得向心加速度之比为，b正确；根据mgm2rma，可知m1先到达临界角速度，m1先开始滑动，c正确，d错误答案：bc7.小球质量为m，用长为l的轻质细线悬挂在o点，在o点的正下方处有一钉子p，把细线沿水平方向拉直，如图所示由静止释放小球，在细线碰到钉子的瞬间，细线没有断裂，则下列说法正确的是()a小球的角速度突然增大b小球的瞬时速度突然增大c小球的向心加速度突然增大d小球对细线的拉力突然增大解析：细线碰到钉子瞬间，小球的瞬时速度大小不变，根据vr，半径减小，角速度突然增大，选项a正确，b错误；小球的向心加速度a，随着半径的减小而增大，选项c正确；向心力f向mafmg，细线的拉力fmamg，增大，选项d正确答案：acd8.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体a和b，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为rar、rb2r，与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是()a此时绳子张力为3mgb此时圆盘的角速度为 c此时a所受摩擦力方向沿半径指向圆外d此时烧断绳子，a仍相对盘静止，b将做离心运动解析：两物体刚好要发生滑动时，a受背离圆心的静摩擦力，b受指向圆心的静摩擦力，其大小均为mg，则有ftmgm2r，ftmgm22r，解得ft3mg， ，选项a、b、c正确；当烧断绳子时，a所需向心力为fm2r2mgffm，ffmmg，所以a将发生滑动，选项d错误答案：abc9.如图所示，半径为r的光滑细圆环轨道被固定在竖直平面上，轨道正上方和正下方分别有质量为2m和m的静止小球a、b，它们由长为2r的轻杆固定连接，圆环轨道内壁开有环形小槽，可使细杆无摩擦、无障碍地绕其中心点转动今对上方小球a施加微小扰动、两球开始运动后，下列说法正确的是()a轻杆转到水平位置时两球的加速度大小相等b轻杆转到竖直位置时两球的加速度大小不相等c运动过程中a球速度的最大值为 d当a球运动到最低点时，两小球对轨道作用力的合力大小为mg解析：两球做圆周运动，在任意位置角速度相等，则线速度和向心加速度大小相等，选项a正确，b错误；a、b球组成的系统机械能守恒，当系统重力势能最小(即a在最低点)时，线速度最大，则mg2r3mv2，最大速度v ，选项c正确；a在最低点时，分别对a，b受力分析，fna2mg2m，fnbmgm，则fnafnb，选项d正确答案：acd三、计算题10(2016届河北衡水中学二调)如图所示，用一根长为l1 m的细线，一端系一质量为m1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角37，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线的张力为t.则(g取10 m/s2，结果可用根式表示)：(1)若要小球离开锥面，则小球的角速度0至少