2021版高考物理一轮复习第四章抛体运动与圆周运动万有引力与航天3圆周运动及其应用训练2含解析.pdf

.圆周运动及其应用圆周运动及其应用1.如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲无打滑转动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲r乙=21,两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同,m1距 O 点为 2r,m2距 O点为 r,当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时A.与圆盘相对滑动前 m1与 m2的角速度之比 12=21B.与圆盘相对滑动前 m1与 m2的向心加速度之比 a1a2=12C.随着转速慢慢增加,m1先开始滑动D.随着转速慢慢增加,m2先开始滑动解析选 B、D。甲、乙两圆盘靠摩擦传动,所以边缘上的各点线速度大小相等,有 1 2r=2 r,得 12=12,所以物体相对盘开始滑动前,m1与 m2的角速度之比为12,故A 错误;物体相对盘开始滑动前,根据a=r得:m1与m2的向心加速度之比为a1a2=12,故 B 正确;根据 mg=mr 知,临界角速度=,可知 m1、m2的临界角速度之比为1,甲、乙边缘上的各点线速度大小相等,甲、乙的角速度之比为甲乙=12,可知当转速增加时,m2先达到临界角速度,所以 m2先开始滑动,故 D 正确,C 错误。2.两个质量相同的小球 a、b 用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动,如图所示,则 a、b 两小球具有相同的 A.角速度C.向心力B.线速度D.向心加速度解析选 A。细线的拉力和小球重力的合力充当向心力,故 Fn=mgtan,故向心力不同,C 错误;设做圆周运动的平面与悬挂点的竖直高度为h,运动半径为.r,故 Fn=mg,根据公式 Fn=m r 可得 m r=mg,解得=22,故角速度相同,A 正确;根据公式2v=r可得,由于角速度相同,但运动半径不同,所以线速度不同,B错误;根据公式a=r可得,由于角速度相同,但是运动半径不同,所以向心加速度不同,D 错误。3.如图所示,水平圆盘可绕通过圆心的竖直轴转动,盘上放两个小物体P和Q,它们的质量相同,与圆盘的最大静摩擦力都是fm,两物体中间用一根细线连接,细线过圆心 O,P 离圆心距离为r1,Q 离圆心距离为 r2,且 r1r2,两个物体随圆盘以角速度 匀速转动,且两个物体始终与圆盘保持相对静止,则 A.取不同值时,P 和 Q 所受静摩擦力均指向圆心B.取不同值时,Q 所受静摩擦力始终指向圆心,而 P 所受静摩擦力可能指向圆心,也可能背离圆心C.取不同值时,P 所受静摩擦力始终指向圆心,而 Q 所受静摩擦力可能指向圆心,也可能背离圆心D.取不同值时,P 和 Q 所受静摩擦力可能都指向圆心,也可能都背离圆心解析选 B。设 P、Q 质量均为 m,当角速度 较小时,做圆周运动的向心力均由盘对其的静摩擦力提供,细线伸直但无张力。当 m r=fm即=2时,若再增大,则静摩擦力不足以提供做圆周运动所需的向心力,细线中开始出现张力,不足的部分由细线中张力提供,对 Q 而言有T+fm=m r2,而此时对P而言有T+f=m r1;随着细线张力的增大,P受到的指向圆心的静摩擦力会逐渐减小,当 Tm r1时,P 受到的静摩擦力开始背离圆心,B 项正确。222.