（新课标）2018版高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 课时作业（十七）圆周运动.doc

课时作业(十七)圆周运动基础训练1如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服()a受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用b所需的向心力由重力提供c所需的向心力由弹力提供d转速越快，弹力越大，摩擦力也越大答案：c解析：衣服只受重力、弹力和静摩擦力三个力作用，a错误；衣服做圆周运动的向心力为它所受的合力，由于重力与静摩擦力平衡，故弹力提供向心力，即fnmr2，转速越大，fn越大，c正确，b、d错误2某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，如图所示链轮和飞轮的齿数如下表所示，前、后轮直径均为660 mm，人骑该车行进的速度为4 m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为()名称 链轮 飞轮齿数n/个 48 38 28 15 16 18 21 24 25a.1.9 rad/s b3.8 rad/s c6.5 rad/s d7.1 rad/s答案：b解析：自行车行驶速度与后轮边缘的线速度相等，飞轮的角速度与后轮的角速度相等，而飞轮和链轮边缘的线速度相等，脚踏板和链轮的角速度相等，因此链n链飞n飞，又飞后.要使脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小，则n链最多，n飞最少，即当n链48，n飞15时，脚踏板角速度最小，即脚min链min3.8 rad/s，故b正确3(2017浙江嘉兴一模)(多选)如图所示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答案：d解析：a、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4(2017四川成都质检)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.答案：d解析：a、b两点角速度相同，由a2r，可知aaabr1r2；b、c两点线速度相同，由a，可知abacr3r2；由可得aaacr1r3r，d项正确5(多选)如图所示，两根长度不同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于o点设法让两个小球在同一水平面内做匀速圆周运动已知l1跟竖直方向的夹角为60，l2跟竖直方向的夹角为30，则下列说法正确的是()a细线l1和细线l2所受的拉力大小之比为1b小球a和b的角速度大小之比为1c小球a和b的向心力大小之比为31d小球a和b的线速度大小之比为31答案：ac解析：由mgf1cos 60可得f12mg，由mgf2cos 30可得f2mg，细线l1和细线l2所受的拉力大小之比为1，选项a正确；由mgtan m2htan ，可得小球a和b的角速度大小之比为11，选项b错误；小球a和b的向心力大小之比为mgtan 60mgtan 3031，选项c正确；由mgtan ，可得小球a和b的线速度大小之比为tan 60tan 3031，选项d错误6(2017浙江杭州五校联盟二诊)(多选)质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v，如图所示，若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时的()a向心加速度为b向心力为mc对球壳的压力为d受到的摩擦力为m答案：ad解析：向心加速度的大小a，故a正确向心力fnm，故b错误根据牛顿第二定律得fnmgm，解得fnmgm，则物体对球壳的压力为mgm，故c错误物体所受的摩擦力fffn，故d正确7(多选)如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半圆轨道固定于地面，一个小球先后在与球心在同一水平高度的a、b两点由静止开始下滑，通过轨道最低点时()aa球对轨道的压力等于b球对轨道的压力ba球对轨道的压力小于b球对轨道的压力ca球的角速度等于b球的角速度da球的角速度大于b球的角速度答案：ad解析：小球滚下过程只有重力做功mgrmv2，解得：v，在最低点，重力和支持力的合力等于向心力，则nmgm，由解得：n3mg，故球对轨道的压力等于3mg，与轨道半径无关，因此a正确，b错误；根据线速度与角速度关系公式vr，故a球的角速度大于b球的角速度，c错误，d正确8(2017辽宁大连二十中期中考试)如图所示，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，沿斜面做圆周运动，试计算：(重力加速度取g10 m/s2)(1)小球通过最高点a的最小速度；(2)若细绳的抗拉力为fmax13 n，小球在最低点b的最大速度是多少？答案：(1)2 m/s(2)4 m/s解析：(1)小球通过最高点a的最小速度就是绳子上拉力为零时，所以有：mgsin m代入数据可得最小速度：va2 m/s.(2)小球在最低点b的最大速度满足的条件：fmaxmgsin m.代入数据可得最大速度vb4 m/s.能力提升9(2017北京市海淀区冲刺)如图所示，小物体p放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是()a圆盘匀速转动时，f0b圆盘加速转动时，f的方向总是指向圆心c圆盘匀速转动时，在物体与转轴o的距离一定的条件下，f的大小跟圆盘转动的角速度的平方成正比d圆盘匀速转动时，在圆盘转速一定的条件下，f的大小跟物体到转轴o的距离成反比答案：c解析：圆盘匀速转动时，静摩擦力指向圆心，且fm2r，当转速一定时，f大小与物体所在圆的半径成正比，a、d错误；圆盘加速转动时，静摩擦力不再指向圆心，b错误；匀速转动时，当半径一定时，静摩擦力与角速度平方成正比，选项c正确10(2017湖北联考)如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，a、b为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r.在放音结束时，磁带全部绕到了b轮上，磁带的外缘半径为r，且r3r.现在进行倒带，使磁带绕到a轮上倒带时a轮是主动轮，其角速度是恒定的，b轮是从动轮经测定磁带全部绕到a轮上需要的时间为t.则从开始倒带到a、b两轮的角速度相等所需要的时间()a. b.tc.t d.t答案：b解析：因为a轮角速度一定，a轮磁带外缘半径随时间均匀增加，线速度vr，故线速度大小随时间t均匀增加，可将磁带的运动等效为匀变速直线运动模型处理整个过程中，设a轮外缘初速度为v，则末速度为3v，运动时间为t，加速度为a，位移即磁带总长度为x，由匀变速直线运动规律，有(3v)2v22ax,3vvat，当磁带有一半绕到a轮上时，两轮半径相等、两轮角速度相同，此时，v2v2ax，vvat，解得vv，tt，b项正确11(2017浙江七校联考)(多选)如图所示，一根细线下端拴一个金属小球p，细线的上端固定在金属块q上，q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中p位置)，两次金属块q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面判断正确的是()aq受到桌面的支持力变大bq受到桌面的静摩擦力变大c小球p运动的角速度变大d小球p运动的周期变大答案：bc解析：金属块q在桌面上保持静止，根据平衡条件知，q受到的桌面的支持力大小等于其重力，保持不变，选项a错误；设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为ft，细线的长度为l，小球p做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图所示，则有ft，fnmgtan m2lsin ，可得角速度，周期t2，使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时，增大，cos 减小，则细线拉力ft增大，角速度增大，周期t减小，选项c正确，d错误；对q，由平衡条件知，q受到桌面的静摩擦力变大，选项b正确12(2017安徽合肥一中诊断)如图所示，半径为r的空心球壳，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过球壳球心o的对称轴oo重合转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块放入球壳内，经过一段时间后小物块随球壳一起转动且相对球壳静止，它和o点的连线与oo之间的夹角为60，重力加速度大小为g.(1)若0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求0的大小；(2)若20，求小物块受到的摩擦力大小和方向答案：(1)(2)mg，方向沿球壳切线向下解析：(1)当摩擦力为零时，对小物块的受力分析如图所