【三维设计】高三物理一轮 课时跟踪检测15 圆周运动.doc

课时跟踪检测(十五)圆周运动高考常考题型：选择题计算题1如图1所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速转动，下列说法中正确的是()a物块处于平衡状态b物块受三个力作用 图1c在角速度一定时，物块到转轴的距离越远，物块越不容易脱离圆盘d在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越不容易脱离圆盘2.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图2所示是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中a轮有48齿，b轮有42齿，c轮有18齿，d轮有12齿，则()a该车可变换两种不同挡位 图2b该车可变换四种不同挡位c当a轮与d轮组合时，两轮的角速度之比ad14d当a轮与d轮组合时，两轮的角速度之比ad413.如图3所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是()aa、b和c三点的线速度大小相等bb、c两点的线速度始终相同cb、c两点的角速度比a的大db、c两点的加速度比a点的大 图34雨天的野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来。如图4所示，图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则() 图4a泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度b泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来c泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来d泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来5(2012广东高考)图5是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部b处安装一个压力传感器，其示数fn表示该处所受压力的大小。某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过b 图5时，下列表述正确的有()afn小于滑块重力bfn大于滑块重力cfn越大表明h越大 fn越大表明h越小6.如图6所示，长为 l的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为。下列说法中正确的是()a小球受重力、绳的拉力和向心力作用b小球做圆周运动的半径为l 图6c越大，小球运动的速度越大d越大，小球运动的周期越大7.如图7所示，长为l的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端有固定转轴o。现使小球在竖直平面内做圆周运动。p为圆周轨道的最高点。若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为 ，则以下判断正确的是()a小球不能到达p点 图7b小球到达p点时的速度小于c小球能到达p点，但在p点不会受到轻杆的弹力d小球能到达p点，且在p点受到轻杆向下的弹力8.如图8所示，两段长均为l的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的a、b两点，a、b两点间距也为l，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中张力大小为()a.mg b2mg 图8c3mg d4mg9如图9所示，是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置。该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动。当转 图9盘不转动时，指针指在o处，当转盘转动的角速度为1时，指针指在a处，当转盘转动的角速度为2时，指针指在b处，设弹簧均没有超过弹性限度。则1与2的比值为()a. b.c. d.10.如图10所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮a和b 水平放置，两轮半径ra2rb。当主动轮a匀速转动时，在a轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在a轮边缘上。若将小木块放在b轮上，欲使木块相对b轮也静止，则木块距b轮转动轴的最大距离为() 图10a. b.c. drb11. (2012重庆模拟)如图11所示，半径为r、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内。a通过最高点c时，对管壁上部压力为3mg，b通过最高点c时，对管壁下部压力为0.75mg，求a、b两球落地点间的距离。 图1112(2012唐山摸底)“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上。现将太极球简化成如图12甲所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的a、b、c、d位置时球与板间无相对运动趋势。a为圆周的最高点，c为最低点，b、d与圆心o等高。设球的重力为1 n，不计拍的重力。求：(1)健身者在c处所需施加的力比在a处大多少？(2)设在a处时健身者需施加的力为f，当球运动到b、d位置时，板与水平方向需有一定的夹角，请作出tan f的关系图象。图12答 案课时跟踪检测(十五) 圆周运动1选b对物块进行受力分析可知，物块受竖直向下的重力、垂直圆盘向上的支持力及指向圆心的摩擦力共三个力作用，合力提供向心力，a错，b正确。根据向心力公式fnmr2可知，当一定时，半径越大，所需的向心力越大，越容易脱离圆盘；根据向心力公式fnmr()2可知，当物块到转轴距离一定时，周期越小，所需向心力越大，越容易脱离圆盘，c、d错误。2选bc该车可变换四种不同挡位，分别为a与c、a与d、b与c、b与d，a错误，b正确；当a轮与d轮组合时，由于两轮齿数可知，当a轮转动一周时，d轮要转4周，故ad14，c正确，d错误。3选d当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，a、b和c三点的角速度相同，a半径小，线速度要比b、c的小，a、c错；b、c两点的线速度大小始终相同，但方向不相同，b错；由a2r可得b、c两点的加速度比a点的大，d对。4选c当后轮匀速转动时，由ar2知a、b、c、d四个位置的向心加速度大小相等，a错误。在角速度相同的情况下，泥巴在a点有famgm2r，在b、d两点有fbdm2r，在c点有fcmgm2r。所以泥巴与轮胎在c位置的相互作用力最大，容易被甩下，故b、d错误，c正确。5选bc设滑块到达b点时的速度为v，根据向心力公式得：fnmgm ，根据机械能守恒定律可得：mghmv2，解得fnmg(1)，所以b、c正确。6选c小球只受重力和绳的拉力作用，合力大小为fmgtan ，半径为rlsin ，a、b均错；小球做圆周运动的向心力是由重力和绳的拉力的合力提供的，则mgtan m，得到vsin ，越大，小球运动的速度越大，c对；周期t2 ，越大，小球运动的周期越小，d错。7选b根据机械能守恒定律2mglmv2mvp2，可求出小球在p点的速度为 ，故b正确，a错误。小球在p点所需要的向心力fmg，故小球在p点受到轻杆向上的弹力，故c、d均错误。8选a当小球到达最高点时速率为v，有mgm，当小球到达最高点速率为2v时，应有fmgm4mg，所以f3mg，此时最高点各力如图所示，所以ftmg，a正确。9选b小球随转盘转动时由弹簧的弹力提供向心力。设标尺的最小分度的长度为x，弹簧的劲度系数为k，则有kxm4x12，k3xm6x22，故有121，b正确。10选c由图可知，当主动轮a匀速转动时，a、b两轮边缘上的线速度相同，由，得。由于小木块恰能在a轮边缘静止，则由静摩擦力提供的向心力达最大值mg，故mgma2ra设放在b轮上能使木块相对静止的距b轮转动轴的最大距离为r，则向心力由最大静摩擦力提供，故mgmb2r因a、b材料相同，故木块与a、b的动摩擦因数相同，式左边相等，故ma2ramb2r，得r()2ra()2ra。所以选项c正确。11解析：a球通过最高点时，由fnamgm已知fna3mg，可求得va2b球通过最高点时，由mgfnbm已知 fnb0.75mg，可求得vb平抛落地历时t 故两球落地点间的距离l(