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文档简介
1、专题12 圆周运动一2012高考题1(2012·上海物理)图a为测量分子速率分布的装置示意图。圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置。从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图b所示,NP,PQ间距相等。则 ( )(A)到达M附近的银原子速率较大(B)到达Q附近的银原子速率较大(C)位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率(D)位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率2. (2012·浙江理综)由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB段和BC
2、段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球,从距离水平地面为H的管口D处静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是( )A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2RD.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= R.【答案】:BC3.(2012·福建理综)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R=0.5 m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s
3、=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2 。求:(1)物块做平抛运动的初速度大小v0;(2)物块与转台间的动摩擦因数。二2012模拟题1 (2012江苏苏州期末)如图,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们与盘面间的动摩擦因数相同 . 当匀速转动的圆盘转速恰为两物体刚好未发生滑动时的转速,烧断细线,则两个物体的运动情况将是(A)两物体均沿切线方向滑动(B)两物体均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远(C)两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动(D)物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A发生滑动,离圆盘圆心
4、越来越远2.(2012上海嘉定期末)如图所示,倾角30°的斜面连接水平面,在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板,质量m的小球从斜面上高为R/2处静止释放,到达水平面恰能贴着挡板内侧运动。不计小球体积,不计摩擦和机械能损失。则小球沿挡板运动时对挡板的力是 2R30°A0.5mgBmgC1.5mgD2m16cmPQAB28cm3.(2012上海虹口期末)某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B,A盘固定一个信号发射装置P,能持续沿半径向外发射红外线,P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q,Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度相同,
5、都是4 m/s。当P、Q正对时,P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口,如图所示,则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号,这个时间的最小值应为 ( )(A)0.56s (B)0.28s (C)0.16s (D)0.07s3.答案:A解析:P转动的周期TP=0.14s,Q转动的周期TQ=0.08s,设这个时间的最小值为t,t必须是二者周期的最小公倍数,解得t=0.56s,选项A正确。4(2012年2月洛阳五校联考)如图所示,M、N是两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R,内筒半径比R小很多,可以忽略不计,筒的两端是封闭的,两筒之间抽成真空。两筒以相同的角速度 绕其中心轴线(图中垂直于纸面)做匀速转动。设从
6、M筒内部可以通过窄缝 s(与M筒的轴线平行)连续向外射出速率分别为 v1 和v2的粒子,粒子运动方向都沿筒的半径方向,粒子到达N筒后就附着在N筒上。如果R、v1 和v2都不变,而取某一合适的值,则( )A粒子落在N筒上的位置可能都在 a 处一条与 s 缝平行的窄条上B粒子落在N筒上的位置可能都在某一处如b 处一条与 s 缝平行的窄条上C粒子落在N筒上的位置可能分别在某两处如b 处和c 处与 s 缝平行的窄条上D只要时间足够长,N筒上将到处都落有粒子杂技演员Hv5. (2012年长春第一次调研测试) “飞车走壁” 杂技表演比较受青少年的喜爱,这项运动由杂技演员驾驶摩托车,简化后的模型如图所示,表
7、演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变,摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零,轨道平面离地面的高度为H,侧壁倾斜角度不变,则下列说法中正确的是 A.摩托车做圆周运动的H越高,向心力越大B.摩托车做圆周运动的H越高,线速度越大C.摩托车做圆周运动的H越高,向心力做功越多.D.摩托车对侧壁的压力随高度H变大而减小6(2012年3月江西南昌一模)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,当整个装置以匀速旋转时,两球离转轴的距离保持不变,则此时A两球受到的向心力大小相等BP球受到的
8、向心力大于Q球受到的向心力C当增大时,P球将沿杆向外运动D当增大时,Q球将沿杆向外运动7(2012年4月上海长宁区二模)做圆周运动的两个物体M和N,它们所受的向心力F与轨道半径R之间的关系如图所示,其中图线N为双曲线的一个分支则由图象可知 (A) 物体M和N的线速度均保持不变 来源:8、(2012年4月上海崇明县二模)如图所示,M能在水平光滑杆上自由滑动,滑杆连架装在转盘上M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连当转盘以角速度转动时,M离轴距离为r,且恰能保持稳定转动当转盘转速增至原来的2倍,调整r使之达到新的稳定转动状态,则滑块M(A)所受向心力变为原来的4倍Mrm(B)线速度变
9、为原来的(C)半径r变为原来的(D)M的角速度变为原来的9.(2012洛阳一练)如图5所示,从光滑的1/ 4圆弧槽的最高点滑下的小滑块,滑出槽口时速度方向为水平方向,槽口与一个半球顶点相切,半球底面为水平,若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑,已知圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,则R1和R2应满足的关系是AR1R2/2 BR1R2/2 CR1R2 DR1R2h OOPQF圆盘轨道xA10(13分)(2012年5月江西宜春模拟)如图,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO匀速转动,在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ,转轴和水平轨道交于O点。一质量m=1kg的小车(可视
10、为质点),在F=4N的水平恒力作用下,从O左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到O点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径OA与x轴重合。规定经过O点水平向右为x轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数=0.2,g取10m/s2。若小球刚好落到A点,求小车运动到O点的速度;为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大?为使小球能落到圆盘上,求水平拉力F作用的距离范围。11. (14 分) (2012年4月上海长宁区二模)水平地面上有一个半径为R的圆形轨道,竖直平面上边中点P离地面高为h,P正下方一点P位于COA连线上且与轨道圆心O的距离为L(L>R),如图所示现从P点水平抛
11、出质量为m的小沙袋,使其击中轨道上的小车(沙袋与小车均视为质点,空气阻力不计)求:OPAPBhLCR(1)小车停在轨道B点时(AOB90°),沙袋抛出后经多长时间击中小车?击中时动能多大?(2)若小车匀速圆周运动顺时针经A点时沙袋抛出,为使沙袋能在B处击中小车,小车的速率v应满足的条件(3)若在P、C之间以水平射程为(L+R)的平抛运动轨迹制成一光滑轨道,小沙袋从顶点P由静止下滑击中C点小车时水平速度多大?12(15分)(2012年5月山东省烟台二模)如图所示,ABC为固定在竖直面内的光滑四分之一圆轨道,其半径为r=10m,N为固定在水平面内的半圆平面,其半径为,轨道ABC与平面N相
12、切于C点:DEF是包围在半圆平面N周围且垂直于N的光滑半圆形挡板,质量为M=1kg的滑块的上表面与平面N在同一水平面内,且滑块与N接触紧密但不连接,现让物体m自A点由静止开始下滑,进入平面N后立即受到DEF的约束并最终冲上M,已知m=1kg,物体m与平面N之间的动摩擦因数为1=0.5、与滑块之间的动摩擦因数为2=0.4,滑块M与地面之间是光滑的,滑块的竖直高度为h=0.05m,求:(取g=10m/s2) (1)物体m滑到C处时对圆轨道的压力是多少? (2)物体m运动到F时的速度是多少? (3)当物体m从M上滑落后到达地面时,物体m 与滑块M之间的距离是多少?12.解析:(1)对m从A到C,由机
13、械能守恒定律,mgr=mvC2,13(12分)(2012年5月上海浦东三模)如图所示,轻绳一端系一质量为m的小球,另一端做成一个绳圈套在图钉A和B上,此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为的匀速圆周运动。现拔掉图钉A让小球飞出,此后绳圈又被A正上方距A高为h的图钉B套住,达稳定后,小球又在平台上做匀速圆周运动。求:(1)图钉A拔掉前,轻绳对小球的拉力大小;(2)从拔掉图钉A到绳圈被图钉B套住前小球做什么运动?所用的时间为多少?(3)小球最后做匀速圆周运动的角速度。14. (2012山西太原期末)如图所示,AB为粗糙水平面,长度AB=5R,其右端与光滑的半径为R的圆弧BC平滑相接,C点的
14、切线沿竖直方向,在C点的正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两具离心轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均能达到C点的正上方,某时刻,质量为m可看作质点的滑块,与水平地面间的动摩擦因数= 01,当它以的速度由A点开始向B点滑行时: (1)求滑块通过C点的速度 (2)若滑块滑过C点后能通过P孔,又恰能从Q孔落下,则平台转动的角速度应满足什么条件?15(14分)(2012福建三明期末)如图所示,长为R的轻绳,上端固定在O点,下端连一质量为m的小球,小球接近地面,处于静止状态。现给小球一沿水平方向的初速度v0,小球开始在竖直平面内做圆周运动。设小球到达最高点时绳突然被剪断。已知小
15、球最后落在离小球最初位置2R的地面上。求: (1)小球在最高点的速度v; (2)小球的初速度v0; (3)小球在最低点时球对绳的拉力;16(2012福建南安一中期末)(16分) 如图所示,将一质量m=0.1kg的小球自水平平台顶端O点水平抛出,小球恰好与斜面无碰撞的落到平台右侧一倾角为=53°的光滑斜面顶端A并沿斜面下滑,然后以不变的速率过B点后进入光滑水平轨道BC部分,再进入光滑的竖直圆轨道内侧运动已知斜面顶端与平台的高度差h=3.2m,斜面顶端高H=15m,竖直圆轨道半径R=5m(sin530=0.8,cos530=0.6,g=10m/s2) 求:(1)小球水平抛出的初速度o及斜面顶端与平台边缘的水平距离x;(2)小球离开平台后到达斜面底端的速度大小;(3)小球运动到圆轨道最高点D时轨道对小球的弹力大小17(2012浙江重点中学协作体高考仿真测试)如图所示,一质量
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