高考物理总复习 课时作业11 圆周运动的基本规律及应用 教科版.doc

课时作业(十一)圆周运动的基本规律及应用1.(2013汕头模拟)如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球放在a盘的边缘，钢球放在b盘的边缘，a、b两盘的半径之比为21.a、b分别是与a盘、b盘同轴的轮a轮、b轮半径之比为12，当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球、受到的向心力之比为()a21b41c14d812做匀速圆周运动的物体，其加速度的数值一定()a跟半径成正比b跟线速度的平方成正比c跟角速度的平方成正比d跟线速度和角速度的乘积成正比3(2013江西名校联考)自行车的小齿轮a、大齿轮b、后轮c是相互关联的三个转动部分，且半径rb4ra、rc8ra，如图所示正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比aaabac等于()a118b414c4132d1244下图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()a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5.如图所示，洗衣机的甩干筒在转动时有一衣服附在筒壁上，则此时()a衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力b衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力c筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大d筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大6(2013黑龙江省第一次模拟)如图所示，两根长度不同的细线分别系有两个小球m1、m2，细线的上端都系于o点设法让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动已知两细线长度之比l1l21，l1跟竖直方向的夹角为60角，下列说法正确的是()a两小球做匀速圆周运动的周期相等b两小球做匀速圆周运动的线速度相等c两小球的质量比一定是m1m21dl2细线跟竖直方向成45角7(2013湖北部分重点中学联考)如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则()a该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2b该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2c盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mgd盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg8(2013莆田模拟)如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球p和q可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mp2mq.当整个装置绕中心轴以角速度匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时()a两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用bp球受到的向心力大于q球受到的向心力crp一定等于d当增大时，p球将向外运动9.如图所示，长度l0.50 m的轻质杆oa，a端固定一个质量为m3.0 kg的小球，小球以o点为圆心在竖直面内做圆周运动，则以下说法正确的是(取g10 m/s2)()a若小球通过最高点速率为2.0 m/s，则轻杆受6.0 n的拉力b若小球通过最高点速率为2.0 m/s，则轻杆受6.0 n的压力c若小球通过最高点速率为4.0 m/s，则轻杆受66.0 n的拉力d若小球通过最高点速率为 m/s，则轻杆受力为零10如图是利用传送带装运煤块的示意图其中，传送带足够长，倾角37，煤块与传送带间的动摩擦因数0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖起高度h1.8 m，与运煤车车箱中心的水平距离x1.2 m现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点)，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：(1)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径r；(2)煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t0.11.如图所示，竖直环a半径为r，固定在木板b上，木板b放在水平地面上，b的左右两侧各有一挡板固定在地上，b不能左右运动，在环的最低点静放有一小球c，a、b、c的质量均为m.现给小球一水平向右的瞬时速度v，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起(不计小球与环的摩擦阻力)，瞬时速度必须满足()a最小值b最大值c最小值d最大值12(2013山东青岛一模)如图所示，水平放置的圆盘半径为r1 m，在其边缘c点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径cd的正上方放置一条水平滑道ab，滑道与cd平行滑道右端b与圆盘圆心o在同一竖直线上，其高度差为h1.25 m在滑道左端静止放置质量为m0.4 kg的物块(可视为质点)，物块与滑道间的动摩擦因数为0.2.当用一大小为f4 n的水平向右拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度2 rad/s，绕穿过圆心o的竖直轴匀速转动，拉力作用一段时间后撤掉，物块在滑道上继续滑行，由b点水平抛出，恰好落入小桶内，重力加速度取10 m/s2.(1)求拉力作用的最短时间；(2) 若拉力作用时间为0.5 s，求所需滑道的长度详解答案课时作业(十一)1d2d匀速圆周运动的加速度大小为ar2vr，由此可知：当一定时，a与r成正比，故a错；当r一定时，a与v2成正比，a与2也成正比，b、c错；a与v、的乘积相等，故d正确3c因为a、c的角速度相同，a、b的线速度大小相同，所以，故aaabacavabvbcvc4132.4b本题考查圆周运动的规律和离心现象摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，a项错误；摩托车正确转弯时可看做是做匀速圆周运动，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，b项正确；摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，c、d项错误5ac衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用，故a对在水平面内做圆周运动，筒壁的支持力提供向心力，故b错因nm2r，所以筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大，故c对衣服在竖直方向的合外力等于零，所以筒壁对衣服的摩擦力始终等于重力，不随转速变化，故d错6a此题为圆锥摆由几何知识知，l2与竖直方向的夹角为30，d错；小球受两个力作用，重力mg和细线的拉力t，将t分解为tx和ty，tymg，txm2r；即tcos mg，tsin m2lsin ，解得：，有t周2，可看出，因两圆锥摆的圆锥高度相同，故周期相等，a对；两小球角速度相同，做圆周运动的半径不同，则线速度不相等，选项b错；从本题中所给信息，不能推出质量的关系，选项c错7b要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则需要mg，解得该盒子做匀速圆周运动的速度v，该盒子做匀速圆周运动的周期为t2.选项a错误，b正确；在最低点时，盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力，由fmg，解得f2mg，选项c、d错误8c绳的拉力提供向心力，向心力是一个效果力，在分析物体受力时要分析性质力，a项错；同一根绳上张力相等，所以p球受到的向心力等于q球受到的向心力，b项错；对两球而言，角速度相同，有：mp2rpmq2rq，所以rp一定等于，c项正确；当增大时，两球受到绳的张力都增大，仍会使tmp2rpmq2rq，所以球不会向外运动，d项错9bcd设小球在最高点时受轻杆的拉力n，由牛顿第二定律nmg，则nmg；当v12.0 m/s时，n16 n，根据牛顿第三定律，为压力，a错、b正确；当v24.0 m/s时，n266.0 n，根据牛顿第三定律，c正确；当v m/s时，n30，d正确10解析：(1)由平抛运动的公式，得xvthgt2代入数据解得v2 m/s要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零，由牛顿第二定律，得mgm代入数据得r0.4 m.(2)由牛顿第二定律fma得agcos gsin 0.4 m/s2由vv0at0得t05 s.答案：(1)2 m/s0.4 m(2)5 s11cd要保证小球能通过环的最高点，在最高点的最小速度满足mgm，从最低点到最高点由机械能守恒得：mvmg2rmv，可得小球在最低点瞬时速度的最小值为；为了不会使环在竖直方向上跳起，在最高点有最大速度时对环的压力为2mg，满足3mgm，从最低点到最高点由机械能守恒得：mvmg2rmv，可得小球在最低点瞬时速度的最大值为.12解析：(1)物块平抛：hgt2；t0.5 s物块离开滑道时的速度：v2 m/s设拉动物块时的加速度为a1，由牛顿第二定律：fmgma1得：a18 m