高三物理课时作业 18 圆周运动的基本概念和规律A 粤教版.doc

课时作业(十八)a第18讲圆周运动的基本概念和规律1如图k181所示是摩托车比赛转弯时的情形转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是()图k181a摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用b摩托车所受外力的合力小于所需的向心力c摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去d摩托车将沿其半径方向沿直线滑去2质量为m的石块从半径为r的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图k182所示，那么()图k182a因为速率不变，所以石块的加速度为零b石块下滑过程中受的合外力越来越大c石块下滑过程中受的摩擦力大小不变d石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心3如图k183所示，a、b是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的()a线速度b角速度c加速度 d轨道半径图k183图k1844如图k184所示为a、b两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中a为双曲线的一个分支，由图可知() aa质点运动的线速度大小不变ba质点运动的角速度大小不变cb质点运动的线速度大小不变db质点运动的角速度与半径成正比52011淮北联考如图k185所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为r，小球半径为r，则下列说法正确的是()a小球通过最高点时的最小速度vminb小球通过最高点时的最小速度vmin0c小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力d小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力图k185图k1866如图k186所示，放置在水平地面上的支架质量为m，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是()a在释放前的瞬间，支架对地面的压力为(mm)gb在释放前的瞬间，支架对地面的压力为mgc摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(mm)gd摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(3mm)g72011湖南联考如图k187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，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()a2 m/sb2 m/sc2 m/s d2 m/s图k187图k1888一小球质量为m，用长为l的悬绳(不可伸长，质量不计)固定于o点，在o点正下方处钉有一颗钉子，如图k188所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列说法错误的是()a小球线速度没有变化b小球的角速度突然增大到原来的2倍c小球的向心加速度突然增大到原来的2倍d悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍9质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的a点和c点如图k189所示，当轻杆绕轴bc以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时木架停止转动，则()a绳a对小球拉力不变b绳a对小球拉力增大c小球可能前后摆动d小球不可能在竖直平面内做圆周运动图k189图k181010如图k1810所示，在光滑的圆锥漏斗的内壁，两个质量相同的小球a和b分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，其中小球a在小球b的上方下列判断正确的是()aa球的速率大于b球的速率ba球的角速度大于b球的角速度ca球对漏斗壁的压力大于b球对漏斗壁的压力da球的转动周期大于b球的转动周期11如图k1811所示，直径为d的纸制圆筒以角速度绕垂直纸面的轴o匀速转动(图示为截面)从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒若子弹在圆筒旋转不到半周时，在圆周上留下a、b两个弹孔，已知ao与bo夹角为，求子弹的速度 图k181112如图k1812所示，把一个质量m1 kg的小球通过两根等长的细绳a、b与竖直杆上的a、b两个固定点相连接，绳长都是1 m，ab长度是1.6 m，直杆和小球旋转的角速度等于多少时，b绳上才有张力？ 图k181213如图k1813所示，小球从光滑的圆弧轨道下滑至水平轨道末端时，光电装置被触动，控制电路会使转筒立刻以某一角速度匀速连续转动起来转筒的底面半径为r，已知轨道末端与转筒上部相平，与转筒的转轴距离为l，且与转筒侧壁上的小孔的高度差为h；开始时转筒静止，且小孔正对着轨道方向现让一小球从圆弧轨道上的某处无初速滑下，若正好能钻入转筒的小孔(小孔比小球略大，小球视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g)，求：(1)小球从圆弧轨道上释放时的高度h；(2)转筒转动的角速度.图k1813课时作业（十八）a【基础热身】1b解析 摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，选项a错误；摩托车正常转弯时可看作是做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力即合力小于需要的向心力，选项b正确；摩托车将沿曲线做离心运动，选项c、d错误2d解析 由于石块做匀速圆周运动，只存在向心加速度，大小不变，方向始终指向球心，选项d正确、选项a错误；由f合f向ma向知合外力大小不变，选项b错误；又因石块在运动方向(切线方向)上合力为零，才能保证速率不变，在该方向重力的分力不断减小，所以摩擦力不断减小，选项c错误3b解析 地球上各点(除两极点)随地球一起自转，其角速度与地球自转角速度相同，故选项b正确；不同纬度的地点绕地轴做匀速圆周运动的半径不同，故选项d错误；根据vr，ar2可知选项a、c错误4a解析 对于质点a有aa，与a相比较，则va大小不变对于质点b有abr，与ar2相比较，则b不变，故选项a正确【技能强化】5bc解析 小球沿管上升到最高点的速度可以为零，故选项a错误、选项b正确；小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力fn与小球重力在背离圆心方向的分力f1的合力提供向心力，即：fnf1m，因此，外侧管壁一定对小球有作用力，而内侧壁无作用力，选项c正确；小球在水平线ab以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，选项d错误6bd解析 在释放前的瞬间绳拉力为零，对支架：fn1mg；当摆球运动到最低点时，由机械能守恒定律得mgrmv2，由牛顿第二定律得ftmg，由以上两式得ft3mg.对支架受力分析，地面支持力fn2mg3mg.由牛顿第三定律知，支架对地面的压力fn23mgmg，故选项b、d正确7c解析 小球通过a点的最小向心力为fmgsin，所以其通过a点的最小速度为：va2 m/s，则根据机械能守恒定律得：mvmv2mglsin，解得vb2 m/s，即选项c正确8d解析 在小球通过最低点的瞬间，水平方向上不受外力作用，沿切线方向小球的加速度等于零，因而小球的线速度不会发生变化，选项a正确；在线速度不变的情况下，小球的半径突然减小到原来的一半，由vr可知角速度增大为原来的2倍，选项b正确；由a，可知向心加速度突然增大到原来的2倍，选项c正确；在最低点，fmgma，选项d错误9bc解析 绳b烧断前，小球竖直方向的合力为零，即famg，烧断b后，小球在竖直面内做圆周运动，且famgm，所以fafa，选项a错误、选项b正确；当足够小时，小球不能摆过ab所在高度，选项c正确；当足够大时，小球在竖直面内能通过ab上方的最高点而做圆周运动，选项d错误10ad解析 先对a、b两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗的支持力如图所示，对a球由牛顿第二定律，有：fnasinmg，fnacosmmra；对b球由牛顿第二定律，有fnbsinmg，fnbcosmmrb.由以上各式可得fnafnb，选项c错误可得mm，因为rarb，所以vavb，选项a正确可得mramrb，因为rarb，所以atb，选项d正确11.解析 子弹射出后沿直线运动，从a点射入，从b点射出，该过程中圆筒转过的角度为.设子弹速度为v，则子弹穿过筒的时间t此时间内筒转过的角度据t得，则子弹速度v12大于3.5 rad/s解析 已知a、b绳长均为1 m，即acbc1 m，aoab0.8 m，在aoc中，cos0.8，sin0.6，37.小球做圆周运动的轨道半径为rocacsin10.6 m0.6 m.b绳被拉直但无张力时，小球所受的重力mg与a绳拉力fta的合力f提供向心力，其受力分析如图所示，由图可知小球的合力为fmgtan.根据牛顿第二定律得fm2r解得3.5 rad/s.当直杆和小球的角速度3.