高考物理一轮复习 第4章 第3节 圆周运动课时闯关（含解析） 人教版.doc

2014届高考物理（大纲版）一轮复习课时闯关：第4章 第3节 圆周运动（含解析）一、选择题1下列关于离心现象的说法中正确的是()a当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象b做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的圆周运动c做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线做直线运动d做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动答案：c2.如图所示，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c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，越不容易脱离圆盘解析：选b.对物块受力分析可知，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fmr2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fmr2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3.(2013东北十校联考)如图所示，在绕中心轴oo转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动在圆筒的角速度逐渐增大的过程中，物体相对圆筒始终未滑动，下列说法中正确的是()a物体所受弹力逐渐增大，摩擦力大小一定不变b物体所受弹力不变，摩擦力大小减小了c物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角不为零d物体所受弹力逐渐增大，摩擦力大小可能不变解析：选cd.在圆筒的角速度逐渐增大的过程中，物体相对圆筒始终未滑动，则摩擦力的竖直分量与重力平衡，切线分量与速度方向相同，使物体速度增加，所以物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角不为零，c正确；物体的向心力由弹力提供，随着速度增加，向心力增加，物体所受弹力逐渐增大，如果圆筒的角速度均匀增加，则摩擦力大小不变，d正确4一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端o为圆心，使小球在竖直面内做半径为r的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是()a小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零b小球过最高点的最小速度是c小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大d小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小解析：选a.因轻质杆既可以提供拉力又可以提供支持力，所以在最高点杆所受弹力可以为零，a对；在最高点弹力也可以与重力等大反向，小球最小速度为零，b错；随着速度增大，杆对球的作用力可以增大也可以减小，c、d错5.如图所示，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)g解析：选bd.在释放前的瞬间绳拉力为零对m：fn1mg；当摆球运动到最低点时，由机械能守恒得mgr由牛顿第二定律得：ftmg由得绳对小球的拉力ft3mg对支架m由受力平衡知，地面支持力fnmg3mg由牛顿第三定律知，支架对地面的压力fn23mgmg，故选项b、d正确6如图所示，半径为r的光滑圆形轨道竖直固定放置，小球m在圆形轨道内侧做圆周运动对于半径r不同的圆形轨道，小球m通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力下列说法中正确的是()a半径r越大，小球通过轨道最高点时的速度越大b半径r越大，小球通过轨道最高点时的速度越小c半径r越大，小球通过轨道最低点时的角速度越大d半径r越大，小球通过轨道最低点时的角速度越小解析：选ad.小球恰好过最高点，小球与圆轨道间没有压力，由小球的重力充当向心力，由牛顿第二定律可得：mgmv，可得半径r越大，小球通过轨道最高点时的速度越大，a正确，b错误；设小球在最低点的速度为v0，由机械能守恒可得：mv2mgrmv2其中vv0，由v0r ，可得半径r越大，小球通过轨道最低点的角速度越小，d正确，c错误. 7.(2013广州测试)如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，a、b为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了b轮上，磁带的外缘半径r3r，现在进行倒带，使磁带绕到a轮上倒带时a轮是主动轮，其角速度是恒定的，b轮是从动轮经测定，磁带全部绕到a轮上需要时间为t，则从开始倒带到a、b两轮的角速度相等所需要的时间()a等于b大于c小于 d等于解析：选b.a的角速度是恒定的，但是a的半径越来越大，根据vr可得v在增大，所以一开始需要的时间比较长，b项正确8.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为r，小球半径为r，则下列说法中正确的是()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解析：选bc.由于圆形管道可提供支持力，故小球通过最高点时的速度可以为零小球在水平线ab以下的管道中运动时，重力方向竖直向下，而向心力指向圆心，故内侧管壁不会对小球有作用力，而在水平线ab以上的管道中运动时，如果小球的速度较小，如在最高点的速度v时，最高点的外侧管壁对小球无作用力，故b、c正确，a、d错误9.如图所示，一个内壁光滑的圆锥的轴线垂直于水平面，圆锥固定不动，两个质量相同的球a、b紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则()a球a的线速度必大于球b的线速度b球a的角速度必小于球b的角速度c球a的运动周期必小于球b的运动周期d球a对筒壁的压力必大于球b对筒壁的压力解析：选ab.对a有mgcotmmra对b有mgcotmmrb由图知rarb得vavb，atb，又由受力情况知fnafnb，故c、d错误10.(2013西城区抽测)如图所示，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道，轨道的半径都是r.轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x.一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道，经过最低点b时的速度为v.小球在最低点b与最高点a对轨道的压力之差为f(f0)，不计空气阻力则()am、x一定时，r越大，f一定越大bm、x一定时，v越大，f一定越大cm、r一定时，x越大，f一定越大dm、r一定时，v越大，f一定越大解析：选c.小球到达最高点a时的速度va不能为零，否则小球早在到达a点之前就离开了圆形轨道，m、r一定时，x越大，小球到达最高点a时的速度越小，小球在最低点b与最高点a对轨道的压力之差f一定越大，c正确二、非选择题11(2013苏州调研)如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为r的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切质量为m的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点b滚上半圆槽，小球恰能通过最高点c后落回到水平面上的a点(不计空气阻力，重力加速度为g)求：(1)小球通过b点时对半圆槽的压力大小；(2)ab两点间的距离；(3)小球落到a点时的速度方向解析：(1)在b点小球做圆周运动，fnmgmfnmgm.(2)在c点小球恰能通过，故只有重力提供向心力，则mgm过c点小球做平抛运动：sabvcthgt2h2r联立以上各式可得sab2r.(3)设与水平方向成角，则tan vgt2rgt2联立上几式可得arctan2.答案：见解析12.(2012高考福建卷)如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径r0.5 m，离水平地面的高度h0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s0.4 m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加