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