高考物理总复习 4.3圆周运动课时作业 新人教版必修2.doc

【与名师对话】高考物理总复习 4.3圆周运动课时作业 新人教版必修21计算机硬盘内部结构如图所示，读写磁头在计算机的指令下移动到某个位置，硬盘盘面在电机的带动下高速旋转，通过读写磁头读写下方磁盘上的数据磁盘上分为若干个同心环状的磁道，每个磁道按圆心角等分为18个扇区现在普通的家用电脑中的硬盘的转速通常有5400 r/min和7200 r/min两种，硬盘盘面的大小相同，则()a磁头的位置相同时，7200 r/min的硬盘读写数据更快b对于某种硬盘，磁头离盘面中心距离越远，磁头经过一个扇区所用的时间越长c不管磁头位于何处，5400 r/min的硬盘磁头经过一个扇区所用的时间都相等d5400 r/min与7200 r/min的硬盘盘面边缘的某点的向心加速度的大小之比为34解析：根据v2nr可知转速大的读写速度快，所以a选项是正确的根据t可知b选项错，c选项正确根据an(2n)2r可知d选项错误答案：ac2(2013安徽联考)摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如右图所示当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360 km/h的速度拐弯，拐弯半径为1 km，则质量为50 kg的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为(g取10 m/s2)()a500 n b1000 nc500 n d0解析：乘客所需的向心力：fm500 n，而乘客的重力为500 n，故火车对乘客的作用力大小为500n，c正确答案：c3. 如右图所示，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：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，a、b错误，d正确答案：cd4在地球表面上，除了两极以外，任何物体都要随地球的自转而做匀速圆周运动，当同一物体先后位于a和b两地时，下列表述正确的是()a该物体在a、b两地所受合力都指向地心b该物体在a、b两地时角速度一样大c该物体在b时线速度较大d该物体在b时的向心加速度较小解析：地球自转，地球上的物体将绕着地轴做匀速圆周运动，它们的圆心都在地轴上，轨迹在垂直于地轴的平面上，a、b两点不同纬度，它们到地轴的距离不同，即它们做圆周运动的半径不同，rarb.物体在a、b两地所受合力方向应垂直于地轴且指向地轴，a选项错误；a、b两地角速度相同，且rarb，根据vr，物体在b时线速度较大，b、c选项正确；根据a2r可得，物体在b时的向心加速度较大，d选项错误答案：bc5(2013湖南省五市十校高三第一次联合检测)如图所示，质量为m的物体，沿着半径为r的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是()a受到的向心力为mgmb受到的摩擦力为mc受到的摩擦力为d受到的合力方向斜向左上方解析：物体在最低点做圆周运动，则有fnmgm，解得fnmgm，故物体受到的滑动摩擦力为fffn，选项a、b错误，选项c正确水平方向受到向左的摩擦力，竖直方向受到的合力向上，故物体所受到的合力斜向左上方，选项d正确答案：cd6如图所示，“小飞侠”科比在带球过人时身体与地面的夹角为60，为保持身体稳定，地面对运动员的力必须与身体平行若其转弯半径约为5 m，重力加速度g10 m/s2，则“小飞侠”此时运动的速度大小约为()a2 m/s b5 m/sc9 m/s d12 m/s解析：将运动员看做质点，在题图状态下可以将其看做做圆周运动运动员此时受到重力、地面弹力和地面摩擦力，其中摩擦力提供向心力根据题设条件“为保持身体稳定，地面对运动员的力必须与身体平行”可得：mgtan30m，代入题设数据解得v5 m/s，所以选项b正确答案：b7无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝纲管已知管状模型内壁半径r，则下列说法正确的是()a铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上b模型各个方向上受到的铁水的作用力相同c若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力d管状模型转动的角速度最大为 解析：a中在惯性参考系中物体不受离心力作用，a错；模型最下部受到铁水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，b错误；最上部的铁水如果恰好不离开模型内壁，则重力提供向心力，由mgm2r可得 ，故管状模型转动的角速度至少为 ，c正确，d错误答案：c8. 在一根竖直硬质细杆的顶端o用铰链连接两根轻杆，轻杆的下端分别固定两个金属小球当发动机带动竖直硬质细杆运动时，两个金属球可在水平面上做匀速圆周运动，如图所示，设与金属球连接的两轻杆的长度均为l，两金属球的质量均为m.各杆的质量均可忽略不计当发动机加速运转时，轻杆与竖直杆的夹角从30增加到60，忽略各处的摩擦和阻力，求这一过程中速度变为原来的多少倍解析：由题意，当轻杆与竖直杆夹角为30时，金属球做圆周运动，有：mgtan30m，r1lsin30，所以v1 同理，当轻杆与竖直杆夹角为60时，有：mgtan60m，r2lsin60，所以v2 故. 答案：9有一半径为r的圆台在水平面上绕竖直轴匀速转动，圆台边缘上有a，b两个圆孔且在一条直线上，在圆心o点正上方r高处以一定的初速度水平抛出一小球，抛出那一时刻速度正好沿着oa方向，为了让小球能准确地掉入孔中，小球的初速度和圆台转动的角速度分别应满足(重力加速度为g)()a. ，2k (k1,2,3)b. ，k (k1,2,3)c. ，k (k1,2,3)d. ，2k (k1,2,3)解析：小球抛出后做平抛运动，设运动时间为t，则rgt2，rv0t，t ，要使小球落入孔中，在t时间内，圆台转过的角度为k，k为正整数，即：tk，k ，k1,2,3，v0r ，选项b正确 答案：b10如图所示，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.解析：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kxm4x，k3xm6x，故有121，b正确答案：b11(2013重庆模拟)如右图所示，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(vavb)t解得l3r. 答案：3r12(2013福建六校联考)“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下图所示的平板和小球，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，且在运动的图中的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，当球运动时b