2018届高三物理复习跟踪演练强化提升曲线运动万有引力与航天第3讲圆周运动及其应用.docx

圆周运动及其应用跟踪演练强化提升【课堂达标检测】 1.(2017洛阳模拟)如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。若摩托车发生滑动,则下列论述正确的是()A.摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用B.摩托车所受合外力提供的向心力小于所需要的向心力C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑出去D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑出去【解析】选B。摩托车做圆周运动需要向心力,不受到沿半径方向向外的离心力作用,故A错误;若摩托车发生滑动,摩托车做离心运动是因为所受外力的合力小于所需的向心力,故B正确;摩托车受到与速度方向垂直的摩擦力的作用,即使该摩擦力小于需要的向心力,但仍然能够改变车的运动的方向,使车不会沿其线速度的方向沿直线滑出去,故C错误;摩托车做圆周运动的线速度沿半径的切线方向,不可能会沿其半径方向沿直线滑出去,故D错误。2.汽车以相同的速率通过拱桥时()A.在最高点汽车对桥的压力一定大于汽车的重力B.在最高点汽车对桥的压力一定等于汽车的重力C.在最高点汽车对桥的压力一定小于汽车的重力D.汽车以恒定的速率过桥时,汽车所受的合力一定为零【解析】选C。汽车通过拱桥最高点时,受重力mg和向上的支持力FN,其合力提供向心力,合力一定不等于零,则由牛顿第二定律得mg-FN=m,解得FN=mg-m2d,木板与轮子间的动摩擦因数均为=0.16,则木板的重心恰好运动到O1轮正上方所需的时间是()A.1sB.0.5sC.1.5sD.2s【解析】选C。轮子的线速度v=R=0.28m/s=1.6m/s,木板的加速度a=g=1.6m/s2,当木板达到轮子线速度所经过的位移x=m=0.8m1.6m,故木板先做匀加速直线运动再做匀速直线运动,匀加速直线运动的时间t1=s=1s,位移为0.8m,则匀速直线运动的位移x2=(1.6-0.8)m=0.8m,匀速直线运动的时间t2=s=0.5s,所以运动的总时间t=t1+t2=1.5s,故C正确,A、B、D错误。6.如图所示,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21,当转轴的角速度逐渐增大时()A.AC先断B.BC先断C.两线同时断D.不能确定哪根线先断【解析】选A。设细线与水平方向的夹角为,根据牛顿第二定律得Fcos=mr2,则F=m2l (l表示细线长),由于AC的长度大于BC的长度,当角速度增大时,AC先达到最大拉力,所以AC先断,故A正确,B、C、D错误。7.(多选)如图所示,质量为m的小球从斜轨道高h处由静止滑下,然后沿竖直圆轨道的内侧运动。已知圆轨道的半径为R,不计一切摩擦阻力,重力加速度为g。则下列说法正确的是()A.当h=2R时,小球恰好能到达最高点MB.当h=2R时,小球在圆心等高处P时对轨道压力为2mgC.当hR时,小球在运动过程中不会脱离轨道D.当h=R时,小球在最低点N时对轨道压力为2mg【解析】选B、C。在圆轨道的最高点M,由牛顿第二定律得mg=mv02R,解得v0=,根据机械能守恒定律得mgh=mg2R+m,解得h=2.5R,故选项A错误;当h=2R时,小球在圆心等高处P时速度为v,根据机械能守恒定律得mg2R=mgR+mv2,小球在P时由牛顿第二定律得FN=m,联立解得FN=2mg,则知小球在圆心等高处P时对轨道压力为2mg,故选项B正确;当hR时,根据机械能守恒定律得小球在圆轨道圆心下方轨道上来回运动,在运动过程中不会脱离轨道,故选项C正确;当h=R时,设小球在最低点N时速度为v,则有mgR=mv2,在圆轨道最低点,有:FN-mg=m,解得FN=3mg,则小球在最低点N时对轨道压力为3mg,故选项D错误。8.(多选)如图所示,光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上,其上方有一个光滑曲面轨道AB,高度为R2,轨道底端水平并与半球顶端相切,质量为m的小球由A点静止滑下,最后落在水平面上的C点,重力加速度为g。则()A.小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B.小球将从B点开始做平抛运动到达C点C.OC之间的距离为2RD.小球运动到C点时的速率为3gR【解题指导】解答本题应注意以下两点:(1)小球到B点的速度可由动能定理求出。(2)判断小球与半球面间恰好无作用力时的临界速度,确定小球经过B点后的运动状态。【解析】选B、D。小球从A到B的过程中,根据动能定理得mgR=mv2,解得v=,在B点当重力恰好提供向心力时,由mg=mvB2R,解得vB=,所以当小球到达B点时,重力恰好提