高考物理一轮复习 规范演练17 圆周运动（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

规范演练17圆周运动抓基础1(2019·杭州期末)健步行走是现在流行的一种健身方式如图所示，在广场的两个同心圆的圆形走道上，有一对父女沿同一方向匀速健步行走，女儿在图中A位置，父亲在图中B位置若女儿、父亲所在位置与圆心始终在一条线上，则下列说法正确的是()A女儿的线速度比较大B女儿的角速度比较大C父亲的加速度比较大D父亲的转速比较大解析：根据女儿、父亲所在位置与圆心始终在一条线上可知，他们的角速度相同由公式vr可知，女儿的线速度较小；由公式an2r可知，父亲的加速度比较大；由公式n可知，女儿、父亲的转速相等答案：C2.(2019·湖南祁阳测试)如图所示，一根质量不计的轻杆绕水平固定转轴O在竖直平面内顺时针匀速转动，另一端固定有一个质量为m的小球，当小球运动到图中位置时，轻杆对小球作用力的方向可能()A沿F1的方向B沿F2的方向C沿F3的方向 D沿F4的方向解析：小球做匀速圆周运动，根据小球受到的合力提供向心力，则小球受的合力必指向圆心；小球受到竖直向下的重力，还有轻杆的作用力，由图可知，轻杆的作用力如果是F1、F2、F4的方向，与重力的合力不可能指向圆心，只有轻杆的作用力沿F3方向，与重力的合力才可能指向圆心，故C正确答案：C3如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动，而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置，则改变高度后与原来相比较，下面的判断中正确的是()A细线所受的拉力变小B小球P运动的角速度变大CQ受到桌面的静摩擦力变小DQ受到桌面的支持力变大答案：B4.(多选)(2019·陕西黄陵测试)如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的()A运动周期相同 B运动线速度一样C运动角速度相同 D向心加速度相同解析：设细线与竖直方向的夹角为，水平面距悬点的高度为h，细线的拉力与重力的合力提供向心力，有mgtan mhtan ，解得T2，A正确；vtan ·，B错误；，C正确；an2rgtan ，D错误答案：AC5.如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动有一个质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半已知重力加速度为g，则()A小球A做匀速圆周运动的角速度B小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用C小球A受到的合力大小为D小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上解析：小球A受到重力、支持力两个力作用，合力(提供向心力)的方向水平且指向转轴，则mgtan m2r(为圆锥筒壁倾角)，半径r，tan ，解得，A正确，B、C、D错误答案：A6.(2019·咸阳一模)固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道ABCD，其A点与圆心等高，D点为轨道的最高点，DB为竖直线，AC为水平线，AE为水平面，如图所示今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A点进入圆弧轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能使小球通过最高点D，则小球通过D点后()A一定会落到水平面AE上B一定会再次落到圆弧轨道上C可能会再次落到圆弧轨道上D不能确定解析：设小球恰好能够通过最高点D，根据mgm，得vD，知在最高点D的最小速度为.小球经过D点后做平抛运动，根据Rgt2得t，则平抛运动的水平位移为x·R，知小球一定会落到水平面AE上答案：A7.(2019·惠州调研)如图所示，小车下吊着两个质量都是m的工件A和B，整体一起向左匀速运动系A的吊绳较短，系B的吊绳较长，若小车运动到P处突然静止，则两吊绳中张力FA、FB的大小关系是()AFAFBmg BFAFBmgCFAFBmg DFAFBmg解析：小车运动到P处突然停止时，A、B将以相同的速度做圆周运动，根据Fmgm，得Fmgm，因为工件A和B质量相等，A的绳长小于B的绳长，故A所受拉力大于B所受拉力，由牛顿第三定律知，两吊绳中张力FAFB，且均大于mg，A正确，B、C、D错误答案：A8.(2018·湖南师大附中测试)某同学设计了一种能自动拐弯的轮子如图所示，两等高的等距轨道a、b固定于水平桌面上，当装有这种轮子的小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，会顺利实现拐弯而不会出轨下列截面图所示的轮子中，能实现这一功能的是()解析：A选项中，当该小车在轨道上运行到达变道略微偏向轨道外侧时，由于惯性，小车有轻微的离心运动，则内侧轮高度略降低，外侧轮高度略升高，所以轨道对小车的支持力偏向轨道内侧，与重力的合力提供向心力，从而顺利拐弯，故A正确答案：A提素养9(多选)(2018·江苏卷)火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°.在此10 s时间内，火车 ()A运动路程为600 m B加速度为零C角速度约为1 rad/s D转弯半径约为3.4 km解析：圆周运动的弧长svt60×10 m600 m，故A正确；火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，加速度不为零，故B错误；圆周运动的角速度 rad/s rad/s，又vr，所以r×180 m3 439 m，故选项C错误，D正确答案：AD10(多选)如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()A. b一定比a先开始滑动Ba、b所受的摩擦力始终相等C 是b开始滑动的临界角速度D当 时，a所受摩擦力的大小为kmg解析：设木块滑动的临界角速度为，则有kmgm2r，所以，又ral，rb2l，所以a>b，A、C项正确；摩擦力充当向心力，在角速度相等时，b受的摩擦力大，B项错误；时，a受的摩擦力fam2rmlkmg，D项错误答案：AC11.(多选)(2019·扬州模拟)如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为，B和C离转台中心的距离分别为r、1.5r.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g.以下说法中不正确的是()AB对A的摩擦力一定为3mgBC与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C转台的角速度一定满足 D转台的角速度一定满足 解析：对A受力分析，受重力、支持力以及B对A的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有fBA3m2r3mg，故选项A错误；由于A与C转动的角速度相同，由摩擦力提供向心力，有fCm·1.5r2fBA3m·r2，即C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力，故选项B错误；对A、B整体有(3m2m)2r(3m2m)g，对物体C有m2·1.5rmg，对物体A有3m2r·3mg，联立解得等，故选项C正确，D错误答案：ABD12.(2019·开封模拟)如图所示，一块足够大的光滑平板放置在水平面上，能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角，板上一根长为l0.60 m的轻细绳，它的一端系住一质量为m的小球P，另一端固定在板上的O点，当平板的倾角固定为时，先将轻绳平行于水平轴MN拉直，然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v03.0 m/s.若小球能保持在板面内做圆周运动，倾角的值应在什么范围内？(重力加速度g取10 m/s2)解析：小球在倾斜平板上运动时受到轻绳拉力、平板弹力、自身重力在垂直平板方向上合力为0，重力沿平板方向的分量为mgsin .小球在最高点时，由轻绳的拉力和重力沿平板方向的分力的合力提供向心力有FTmgsin 研究小球从释放到最高点的过程，根据动能定理有mglsin mvmv若恰好能通过最高点，则轻绳拉力FT0.解得sin ，30°，故的范围为0°30°.答案：0°30°13如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO重合，转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO之间的夹角为60°.重力加速度大小为g.(1)若0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求0；(2)若(1±k)0，且0k1，求小物块受到的摩擦力大小和方向解析：(1)物块在弹力和重力的作用下做圆周运动，弹力的竖直分力与重力平衡，弹力的水平分力提供向心力，所以有FNcos mg，FNsin mRsin ，得0.(2)当(1k)0时，滑块有沿斜面向上滑的趋势，摩擦力沿罐壁切线向下，受力分析如图甲， 图甲图乙竖直方向：FNcos Ffsin mg0，水平方向：FNsin Ffcos m2Rsin ，联立得Ffmg当(1k)0时，滑块有沿斜面向下滑的趋势，摩擦力方向沿罐壁切线向上，受力分析如图乙，竖直方向：FNcos Ffsin mg0，水平方向：FNsin Ffcos m2Rsin ，联立得Ffmg.答案：(1)0(2)当(1k)0时，摩擦力方向沿罐壁切线向下，大小为Ffmg当(1k)0时，摩擦力方向沿罐壁切线向上，大小为Ffmg