（江苏专用）高考物理总复习 课时跟踪检测（十三）圆周运动.doc

课时跟踪检测(十三)圆周运动一、单项选择题1. (2014廊坊模拟)如图1所示，光滑水平面上，小球m在拉力f作用下做匀速圆周运动。若小球运动到p点时，拉力f发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是()图1a若拉力突然消失，小于将沿轨迹pa做离心运动b若拉力突然变小，小球将沿轨迹pa做离心运动c若拉力突然变大，小球将沿轨迹pb做离心运动d若拉力突然变小，小球将沿轨迹pc运动2. (2013上海联考)如图2所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为l，且对准圆盘上边缘的a点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心o的水平轴匀速转动，角速度为。若飞镖恰好击中a点，则下列关系正确的是()图2advl2gbl(12n)v0，(n0,1,2,3，)cv0dd2g2(12n)2，(n0,1,2,3，)3. (2014全国卷)如图3，一质量为m的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g。当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为()图3amg5mgbmgmgcmg5mg dmg10mg4如图4所示，在倾角为30的光滑斜面上，有一根长为l0.8 m的细绳，一端固定在o点，另一端系一质量为m0.2 kg的小球，小球沿斜面做圆周运动，若要小球能通过最高点a，则小球在最低点b的最小速度是()图4a2 m/s b2 m/sc2 m/s d2 m/s5. (2014南通三模)如图5所示，光滑的凸轮绕o轴匀速转动，c、d是凸轮边缘上的两点，ab杆被限制在竖直方向移动，杆下端a在o点正上方与凸轮边缘接触且被托住。图示位置时刻，ab杆下降速度为v，则()图5a凸轮沿逆时针方向转动bc、d两点的线速度大小相等cc、d两点的加速度大小相等d凸轮与杆下端接触点转动的速度大小是v6. (2013江苏高考)如图6所示，“旋转秋千”中的两个座椅a、b质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()图6aa的速度比b的大ba与b的向心加速度大小相等c悬挂a、b的缆绳与竖直方向的夹角相等d悬挂a的缆绳所受的拉力比悬挂b的小二、多项选择题7. (2014瑞安测试)如图7所示，在光滑水平面上固定有两个钉子a和b，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子a上，开始时小球与钉子a、b均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是()图7a小球的线速度变大 b小球的角速度变大c小球的加速度变小 d细绳对小球的拉力变小8. (2014广州模拟)摩天轮顺时针匀速转动时，重为g的游客经过图中a、b、c、d四处时，座椅对其竖直方向的支持力大小分别为fna、fnb、fnc、fnd，则()图8afnagcfncgdfndr)，如图12所示。跑道上停有一辆小车，现从p点水平抛出小沙袋，使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计)。问：(1)当小车分别位于a点和b点时(aob90)，沙袋被抛出时的初速度各为多大？(2)若小车在跑道上运动，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？(3)若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过a点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在b处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？图12答 案1选a若拉力突然消失，小球将沿切线pa做离心运动，a正确；若拉力突然变小，小球将沿pb做离心运动，而拉力变大时，小球应沿pc做近心运动，故b、c、d均错误。2选b飞镖水平方向做匀速直线运动，到圆盘的时间为t，此段时间内圆盘转过的角度为t(12n)，(n0,1,2,3，)由以上两式可得：l(12n)v0，(n0,1,2,3，)故b正确。3选c根据机械能守恒定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律和平衡条件解题。设大环半径为r，质量为m的小环滑下过程中遵守机械能守恒定律，所以mv2mg2r。小环滑到大环的最低点时的速度为v2，根据牛顿第二定律得fnmg，所以在最低点时大环对小环的支持力fnmg5mg。根据牛顿第三定律知，小环对大环的压力fnfn5mg，方向向下。对大环，据平衡条件，轻杆对大环的拉力tmgfnmg5mg。根据牛顿第三定律，大环对轻杆拉力的大小为ttmg5mg，故选项c正确，选项a、b、d错误。4选c小球通过最高点的最小速度为va2 m/s，在b点的最小速度vb满足mvmv2mglsin ，解得vb2 m/s。5选a由于ab杆下降，可知a点到圆心的距离在减小，故可判断凸轮的转动方向为逆时针，故a正确；凸轮上c、d两点角速度相等，但它们到o点的距离不同，由vr可得，线速度大小不相等，故b错误；同理由anr2可得，加速度大小不相等，故c错误；凸轮上与杆下端接触点的速度为线速度，与ab杆下降速度v不是一回事，故d错误。6选da、b绕竖直轴匀速转动的角速度相等，即ab，但rarb，根据vr得，a的速度比b的小，选项a错误；根据a2r得，a的向心加速度比b的小，选项b错误；a、b做圆周运动时的受力情况如图所示，根据f向m2r及tan 知，悬挂a的缆绳与竖直方向的夹角小，选项c错误；由图知cos ，即t，所以悬挂a的缆绳受到的拉力小，选项d正确。7选cd小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动，小球的线速度不变，选项a错误；由于vr，两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，r增大，角速度减小，选项b错误；由av可知，小球的加速度变小，选项c正确；由牛顿第二定律可知，细绳对小球的拉力变小，选项d正确。8选ac座椅在b、d位置时，游客的加速度沿水平方向，竖直方向加速度为零，故有fndg，fnbg，座椅在a位置时，gfnama向，座椅在c位置时，fncgma向，故有fnag，a、c正确，b、d错误。9选bc两物块a和b随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则fm2r，b的半径比a的半径大，所以b所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，b的静摩擦力方向指向圆心，a的静摩擦力方向指向圆外，根据牛顿第二定律得：tmgm2r，tmgm22r，解得：t3mg， ，故a错误，b、c正确；此时烧断绳子，a的最大静摩擦力不足以提供向心力，则a做离心运动，故d错误。10选bd圆环外侧、内侧都可以对小球提供弹力，小球在水平线ab以下时，必须有指向圆心的力提供向心力，外侧管壁一定对小球有作用力，故b、d正确。11解析：(1)由2rgt2，解得t2 。(2)v，s，联立解得：v。(3)由牛顿第二定律，fmgm，解得fmg。由牛顿第三定律可知，乙同学在最低点处对地板的压力大小为fmg，方向竖直向下。答案：(1)2 (2)(3)mg，方向竖直向下12解析：(1)沙袋从p点被抛出后做平抛运动，设它的落地时间为t，则hgt2，解得t 当小车位于a点时，有xavatlr可得va(lr) 当小车位于b点时，有xbvbt可得vb 。(2)若小车在跑道上运动，要使沙袋落入小车，最小的抛出速度为v0minva(lr) 若当小车经过c点时沙袋刚好落入，抛出时的初速度最大，有xcv