【三维设计】高三物理第一轮复习 圆周运动名师备选题库（含解析）.doc

教师备选题库： 圆周运动1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()a若拉力突然消失，小球将沿轨迹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 图1c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做离心运动2如图2所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为1，则丙轮的角速度为()a.b. 图2c. d.3如图3所示，小物体p放在水平圆盘上随圆盘一起转动，关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是()af的方向总是指向圆心b圆盘匀速转动时f0c在物体与轴o的距离一定的条件下，f跟圆盘转动的角速度成正比 图3d在转速一定的条件下，f跟物体到轴o的距离成正比4在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如图4所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品。已知管状模型内壁半径为r，则管状模型转动的最 图4角速度为()a. b.c. d2 5长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内做圆锥摆运动，如图5所示，则有关两个圆锥摆的物理量相同的是()a周期 b线速度的大小c向心力 d绳的拉力 图56如图6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() 图6a2 m/s b2 m/sc2 m/s d2 m/s7如图7所示，长为r的细杆一端固定一个质量为m的小球，使之绕另一端o在竖直面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度v，物体在这点时()a小球对细杆的拉力是mg/2图7b小球对杆的压力是c小球对杆的拉力是mgd小球对杆的压力是mg8如图8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 图8d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9如图9所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并沿水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度大小合适，螺丝帽恰好不下滑。假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦图9力。则在该同学手转动塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是()a螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡b螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心c此时手转动塑料管的角速度 d若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动10质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的a和c点，绳长分别为la、lb，如图10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被烧断的同时轻杆停止转动，则() 图10a小球仍在水平面内做匀速圆周运动b在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大c若角速度较小，小球在垂直于平面abc的竖直平面内摆动d绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为m2lb11.质点p以o为圆心做半径为r的匀速圆周运动，如图11所示，周期为t，当p经过图中d点时，有一质量为m的另一质点q受到力f的作用从静止开始做匀加速直线运动，为使p、q两质点在某时刻的速度相同，则f的大小应满足什么条件？ 图1112如图12所示，水平转台高1.25 m，半径为0.2 m，可绕通过圆心处的竖直转轴转动。转台的同一半径上放有质量均为0.4 kg的小物块a、b(可看成质点)，a与转轴间距离为0.1 m，b位于转台边缘处，a、b间用长0.1 m的细线相连，a、b与水平转台间最大静摩擦力均为0.54 n，g取10 m/s2。(1)当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？(2)当转台的角速度达到多大时a物块开始滑动？ 图12(3)若a物块恰好将要滑动时细线断开，此后转台保持匀速转动，求b物块落地瞬间a、b两物块间的水平距离。(不计空气阻力，计算时取3)详解答案1解析：拉力消失后小球所受合力为零，故将沿切线pa飞出，a正确；若拉力突然变小，拉力不足以提供所需向心力，球将沿曲线pb做离心运动，b、d错；若拉力突然变大，拉力大于所需向心力，球将沿pc做靠近圆心的运动，即近心运动，c错。答案：a2解析：本题相当于皮带轮的连接，各个轮边缘的线速度大小相同。即v11r1v22r2v33r3，故a选项正确。答案：a3解析：如果圆盘做匀速圆周运动，摩擦力充当向心力，指向圆心，b错；若圆盘做变速圆周运动，摩擦力的一个分力充当向心力，另一个分力充当使小物体p加速或减速的力，摩擦力不指向圆心，a错；在转速一定的条件下，f42mn2rm2r，f跟物体到转轴的距离成正比，但如果是变速圆周运动则没有此关系，c错，d对。答案：d4解析：以管模内最高点处的铁水为研究对象，转速最低时，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mgm2r，解得： 。只要最高点的铁水不脱离模型内壁，则其他位置的铁水都不会脱离模型内壁，故管状模型转动的最低角速度为 ，因此a正确。答案：a5解析：设o到小球所在水平面的距离为h，对球进行受力分析如图所示，得f向f合mgtanmhtan，解得t ，故周期与角无关，则选项a对，b、c错。又知f拉，故绳的拉力不同，选项d错。答案：a6解析：通过a点的最小速度为：va2 m/s，则根据机械能守恒定律得：mvb2mva22mglsin，解得vb2 m/s，即c选项正确。答案：c7解析：设在最高点，小球受杆的支持力fn，方向向上，则由牛顿第二定律得：mgfnm，得出fnmg，故杆对小球的支持力为mg，由牛顿第三定律知，小球对杆的压力为mg，b正确。答案：b8解析：小球沿管上升到最高点的速度可以为零，故a错误，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与球重力在背离圆心方向的分力fmg的合力提供向心力，即：fnfmgm，因此，外侧管壁一定对球有作用力，而内侧壁无作用力，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，d错误。答案：bc9解析：由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑，则竖直方向上重力与最大静摩擦力平衡，杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力，有mgfffnm2r，得 ，选项a正确，b、c错误；杆的转动速度增大时，杆对螺丝帽的弹力增大，最大静摩擦力也增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动，故选项d错误。答案：a10解析：根据题意，在绳b被烧断之前，小球绕bc轴做匀速圆周运动，竖直方向上受力平衡，绳a的拉力等于mg，选项d错误；绳b被烧断的同时轻杆停止转动，此时小球具有垂直平面abc向外的速度，小球将在垂直于平面abc的平面内运动，若较大，则在该平面内做圆周运动，若较小，则在该平面内来回摆动，故c正确，a错误；绳b被烧断瞬间，绳a的拉力与重力的合力提供向心力，所以拉力大于物体的重力，绳a中的张力突然变大了，b正确。答案：bc11解析：速度相同包括速度大小相等和方向相同，由质点p的旋转情况可知，只有当p运动到圆周的c点时，p、q速度方向才相同，即质点p转过了(n)(n0,1,2,3，)周，经历的时间为t(n)t(n0,1,2,3，)p的速率为v在相同时间内，质点q做匀加速直线运动，速度应该达到v，由牛顿第二定律得a速度vat由以上四式联立解得f的大小应满足的条件为f(n0,1,2,3，)。答案：f(n0,1,2,3，)12解析：(1)由ffm2r可知，b先达到临界状态，故当满足ffmm12r时细线上出现张力。解得1 rad/s。(2)当继续增大，a受力也达到最大静摩擦力时，a开始滑动，ffm