【红对勾】高考物理复习 课时作业11 匀速圆周运动.docVIP

课时作业11匀速圆周运动时间：45分钟满分：100分一、选择题(8864)1关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向，下列说法正确的是()a与线速度方向始终垂直b与线速度方向始终相反c始终指向圆心d始终保持不变答案：ac图12如图1为某一皮带传动装置主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，转动过程中皮带不打滑下列说法正确的是()a从动轮做顺时针转动b从动轮做逆时针转动c从动轮的转速为n1d从动轮的转速为n1解析：皮带连接着两轮的转动，从主动轮开始顺时针转动沿着皮带到从动轮，可知从动轮是逆时针转动，则a错误，b正确二轮转速之比满足(线速度相等)得n2n1即c正确，d错误答案：bc3如图2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()图2a线速度b角速度c加速度 d轨道半径解析：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b正确；不同纬度的地方各点绕地轴做匀速圆周运动，其半径不同，故d不正确；根据vr，ar2可知，a、c不正确答案：b图34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的位置在小球b的上方，如图3所示下列判断正确的是()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球的转动周期解析：图4此题涉及物理量较多，当比较多个量中两个量的关系时，必须抓住不变量，而后才能比较变量先对a、b两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力fn.如图4所示，对a球据牛顿第二定律：fnasinmgfnacosmma2ra对b球据牛顿第二定律：fnbsinmgfnbcosmmb2rb由两球质量相等可得fnafnb，c项错由可知，两球所受向心力相等mm，因为rarb，所以vavb，a项正确ma2ramb2rb，因为rarb，所以atb，d项是正确的答案：ad5.如图5所示，某种变速自行车有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表所示前后轮直径为660 mm，人骑自行车行进速度为4 m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为()图5名称链轮飞轮齿数n/个483828151618212428a.1.9 rad/sb3.8 rad/sc6.5 rad/s d7.1 rad/s解析：车行进速度与前、后车轮边缘的线速度相等，故后轮边缘的线速度为4 m/s，后轮的角速度v/r rad/s12 rad/s.飞轮与后轮为同轴装置，故飞轮的角速度112 rad/s.飞轮与链轮是用链条连接的，故链轮与飞轮线速度相同，所以1r12r2，r1、r2分别为飞轮和链轮的半径，轮周长lnl2r，n为齿数，l为两邻齿间的弧长，故rn，所以1n12n2.又踏板与链轮同轴，脚踩踏板的角速度32，则3，要使3最小，则n115，n248，故3 rad/s3.75 rad/s3.8 rad/s.答案：b图66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6所示，那么()a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，d对，a错；由f合f向ma向知合外力大小不变，b错；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，c错答案：d图77如图7所示，oo为竖直轴，mn为固定在oo上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球a、b套在水平杆上，ac和bc为抗拉能力相同的两根细线，c端固定在转轴oo上当绳拉直时，a、b两球转动半径之比恒为2：1，当转轴的角速度逐渐增大时()aac先断bbc先断c两线同时断d不能确定哪根线先断解析：对a球进行受力分析，a球受重力、支持力、拉力fa三个力作用，拉力的分力提供a球做圆周运动的向心力，得：水平方向facosmra2，同理，对b球：fbcosmrb2，由几何关系，可知cos，cos.所以：.由于acbc，所以fafb时，即绳ac先断答案：a8甲、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动已知m甲80 kg，m乙40 kg，两人相距0.9 m，弹簧测力计的示数为96 n，下列判断中正确的是()a两人的线速度相同，约为40 m/sb两人的角速度相同，为2 rad/sc两人的运动半径相同，都是0.45 md两人的运动半径不同，甲为0.3 m，乙为0.6 m解析：两人旋转一周的时间相同，故两人的角速度相同，两人做圆周运动所需的向心力相同，由fm2r可知，旋转半径满足：r甲：r乙m乙：m甲1：2，又r甲r乙0.9 m，则r甲0.3 m，r乙0.6 m两人的角速度相同，则v甲：v乙1：2.由fm甲2r甲可得2 rad/s.故选项b、d正确答案：bd二、计算题(31236)9如图8所示，在半径为r的转盘的边缘固定有一竖直杆，在杆的上端点用长为l的细线悬挂一小球，当转盘旋转稳定后，细绳与竖直方向的夹角为，则小球转动周期为多大？图8解析：小球随圆盘一起旋转，所以小球与圆盘的角速度相同，小球做圆周运动的向心力垂直指向杆，向心力由重力和绳子拉力的合力提供小球在水平面内做匀速圆周运动的半径rrlsin重力g和绳拉力f的合力提供向心，由牛顿第二定律得fsinmr竖直方向：fcosmg0联立解得t2答案：210如图9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以不同速率进入管内，a通过最高点c时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点c时，对管壁下部的压力为0.75mg.求a、b两球落地点间的距离图9解析：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力提供向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，a、b两球落地点间的距离等于它们做平抛运动的水平位移之差对a球：3mgmgm，va对b球：mg0.75mgm，vbxavatva4r，xbvbtvbr所以xaxb3r.答案：3r11如图10所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为018 kg的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40 n求：(1)线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；(2)线断开的瞬间，小球运动的线速度；(3)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边缘的夹角为60，桌面高出地面0.8 m，求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离图10解析：(1)线的拉力提供小球做圆周运动的向心力，设开始时角速度为0，向心力为f0，线断开的瞬间，角速度为，线的拉力为ft.f0m02rftm2r由得又因为ftf040 n由得ft45 n.(2)设线断