高考物理一轮复习 课时跟踪检测（十四）圆周运动（重点班）-人教版高三全册物理试题.doc

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1、课时跟踪检测（十四） 圆周运动A级保分题目巧做快做1.如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间。假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他()A所受的合力为零，做匀速运动B所受的合力恒定，做匀加速运动C所受的合力恒定，做变加速运动D所受的合力变化，做变加速运动解析：选D运动员做匀速圆周运动，所受合力时刻变化，加速度时刻变化，D正确。2多选(2018湖南六校联考)如图所示为用绞车拖物块的示意图。拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块。已知轮轴的半径R0.5 m，细线始终保持水平；被拖动物块质量m1 kg，与地面间的动摩擦因数0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是kt，

2、k2 rad/s2，g取10 m/s2，以下判断正确的是()A物块做匀速运动B细线对物块的拉力是5 NC细线对物块的拉力是6 ND物块做匀加速直线运动，加速度大小是1 m/s2解析：选CD由题意知，物块的速度为：vR2t0.51t又vat，故可得：a1 m/s2，所以物块做匀加速直线运动，加速度大小是1 m/s2。故A错误，D正确。由牛顿第二定律可得：物块所受合外力为：Fma1 N，FTf，地面摩擦阻力为：fmg0.5110 N5 N故可得物块受细线拉力为：TfF5 N1 N6 N，故B错误，C正确。3.(2017浙江11月选考)如图所示，照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动，已知图中双向四

3、车道的总宽度约为15 m，假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍，则运动的汽车()A所受的合力可能为零B只受重力和地面支持力作用C最大速度不能超过25 m/sD所需的向心力由重力和支持力的合力提供解析：选C汽车在水平面上做匀速圆周运动，合外力时刻指向圆心，拐弯时靠静摩擦力提供向心力，因此排除A、B、D项，所以选择C。4(2018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，总能使球通过最高点D，则小球通过D点

4、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：选A设小球恰好能够通过最高点D，根据mgm，得：vD，知在最高点的最小速度为。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：xR，知小球一定落在水平面AE上。故A正确，B、C、D错误。5多选(2018绵阳诊断)如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。忽略空气阻力。则球B在最高点时()A球B的速度大小为B球A的速度大小为C水平转

5、轴对杆的作用力为1.5mgD水平转轴对杆的作用力为2.5mg解析：选AC球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有mgm，解得vB，故A正确；由于A、B两球的角速度相等，则球A的速度大小vA，故B错误；B球在最高点时，对杆无弹力，此时A球受重力和拉力的合力提供向心力，有Fmgm，解得：F1.5mg，故C正确，D错误。6.(2018武汉华中师大附中模拟)如图所示，一根细线下端拴一个金属小球A，细线的上端固定在金属块B上，B放在带小孔的水平桌面上，小球A在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球A改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，金属块B在桌面上始终保持静

6、止，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是()A金属块B受到桌面的静摩擦力变大B金属块B受到桌面的支持力变小C细线的张力变大D小球A运动的角速度减小解析：选D设A、B质量分别为m、M, A做匀速圆周运动的向心加速度为a，细线与竖直方向的夹角为，对B研究，B受到的摩擦力fTsin ，对A，有Tsin ma，Tcos mg，解得agtan ，变小，a减小，则静摩擦力变小，故A错误；以整体为研究对象知，B受到桌面的支持力大小不变，应等于(Mm)g，故B错误；细线的拉力T，变小，T变小，故C错误；设细线长为l，则agtan 2lsin ， ，变小，变小，故D正确。7.(2017辽宁省实验中学模

7、拟)如图所示，质点a、b在同一平面内绕质点c沿逆时针方向做匀速圆周运动，它们的周期之比TaTb1k(k1，为正整数)。从图示位置开始，在b运动一周的过程中()Aa、b距离最近的次数为k次Ba、b距离最近的次数为k1次Ca、b、c共线的次数为2k次Da、b、c共线的次数为2k2次解析：选D设每隔时间T，a、b相距最近，则(ab)T2，所以T故b运动一周的过程中，a、b相距最近的次数为：nk1即a、b距离最近的次数为k1次，故A、B均错误。设每隔时间t，a、b、c共线一次，则(ab)t，所以t；故b运动一周的过程中，a、b、c共线的次数为：n2k2故C错误，D正确。8(2018长沙联考)汽车试车场

8、中有一个检测汽车在极限状态下的车速的试车道，试车道呈锥面(漏斗状)，侧面图如图所示。测试的汽车质量m1 t，车道转弯半径r150 m，路面倾斜角45，路面与车胎的动摩擦因数为0.25，设路面与车胎的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，(g取10 m/s2)求：(1)若汽车恰好不受路面摩擦力，则其速度应为多大？(2)汽车在该车道上所能允许的最小车速。解析：(1)汽车恰好不受路面摩擦力时，由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mgtan m解得：v38.7 m/s。(2)当车道对车的摩擦力沿车道向上且等于最大静摩擦力时，车速最小，受力如图，根据牛顿第二定律得：FNsin Ffcos mFNc

9、os Ffsin mg0FfFN解得：vmin30 m/s。答案：(1)38.7 m/s(2)30 m/sB级拔高题目稳做准做9.多选(2018衡水市冀州中学一模)如图所示，水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接，并随转台一起匀速转动，A、B的质量分别为m、2m，离转台中心的距离分别为1.5r、r，已知弹簧的原长为1.5r，劲度系数为k，A、B与转台的动摩擦因数都为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且有kr2mg。则以下说法中正确的是()A当B受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为 B当A受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为 C当B刚好要滑动时，转台转动的角速度为 D当A刚好要滑动时，转台转动

10、的角速度为 解析：选BD当B受到的摩擦力为0时，由弹簧弹力提供向心力，则有k(1.5rr1.5r)2m2r解得： ，故A错误；当A受到的摩擦力为0时，由弹簧弹力提供向心力，则有k(1.5rr1.5r)m21.5r解得： ，故B正确；假设B先滑动，则当B刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有：k(1.5rr1.5r)2mg2m2r解得： ，故C错误；假设A先滑动，则当A刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有k(1.5rr1.5r)mgm21.5r，解得： ，即A、B同时开始滑动，故D正确。10.多选如图所示，底角为的

11、圆锥体静止不动，顶端通过一根长为l1 m的细线悬挂一个质量为m1 kg的小球，细线处于张紧状态，若小球在水平面内做匀速圆周运动，角速度的取值范围介于3 rad/s到4 rad/s之间，不计一切阻力，则细线拉力F可能等于()A(55)NB(55)NC15 N D20 N解析：选BC当小球刚好没有脱离圆锥时，小球受重力mg、细线拉力F的作用，它们的合力提供向心力，mgcot m02lcos ，代入数据解得0 rad/s，此时0的取值范围介于3 rad/s到4 rad/s之间，当较小时，小球没有脱离圆锥，小球受到重力mg、细线拉力F和光滑圆锥的支持力N的作用，它们在水平方向的合力提供向心力，则Fsi

12、n Ncos mg，Fcos Nsin m2lcos ，可求得，Fmgsin m2lcos2，此时(54.5)NF10 N，当较大时，小球脱离圆锥，小球的重力mg和细线拉力F的合力提供向心力，设细线和水平方向夹角为，则Fcos m2lcos ，可求得Fm2l,10 NF16 N，综上分析，选项B、C正确。11.(2018衡水市冀州中学一模)如图所示，光滑斜面与水平面成角，斜面上一根长为l0.30 m的轻杆，一端系住质量为0.2 kg的小球，另一端固定在O点，现将轻杆拉直至水平位置，然后给小球一沿着平板并与轻杆垂直的初速度v03.0 m/s，取g10 m/s2，则()A此时小球的加速度大小为 m

13、/s2B小球到达最高点时杆的弹力沿斜面向上C若增大v0，到达最高点时杆对小球的弹力一定增大D若增大v0，到达最高点时杆对小球的弹力可能减小解析：选C小球做变速圆周运动，在初位置加速度不指向圆心，将其分解：切向加速度为：agsin ；向心加速度为：an m/s230 m/s2；此时小球的加速度为合加速度，aan30 m/s2 m/s2，故A错误；从开始到最高点过程，根据动能定理，有：mglsin mv12mv02，解得：v1，考虑临界情况，如果没有杆的弹力，重力平行斜面的分力提供向心力，有：mgsin m，代入数据计算可以得到v2小于v1，说明杆在最高点对球的作用力是拉力，故B错误；在最高点时，

14、轻杆对小球的弹力是拉力，故：Fmgsin m，如果初速度增大，则最高点速度也增大，故拉力F一定增大，故C正确，D错误。12.多选(2018厦门一中检测)如图所示，两根等长的细线栓着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动，某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点，小球2恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度大小相同，若两小球质量均为m，忽略空气阻力的影响，则下列说法正确的是()A此刻两根细线拉力大小相同B运动过程中，两根线上拉力的差值最大为2mgC运动过程中，两根线上拉力的差值最大为10mgD若相对同一零势能面，小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能解析：选CD初始位置，球

15、1加速度向上，超重，球2加速度向下，失重，故球1受到的拉力较大，故A错误；球1在最高点，有：F1mgm，球2在最低点，有：F2mgm，两个球运动过程中机械能守恒，有：球1：mv2mv122mgR，球2：mv2mv222mgR，联立解得：F1m5mg，F2m5mg，故F2F110mg，故B错误，C正确；两个球运动过程中机械能守恒，而初始位置两个球的机械能相等，故两个球的机械能一直是相等的，故D正确。13.(2018潍坊调研)如图所示，一内壁光滑的圆弧形轨道ACB固定在水平地面上，轨道的圆心为O，半径R0.5 m，C为最低点，其中OB水平，AOC37，质量m2 kg的小球从轨道左侧距地面高h0.5

16、5 m的某处水平抛出，恰好从轨道A点沿切线方向进入圆弧形轨道，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：(1)小球抛出点到A点的水平距离；(2)小球运动到B点时对轨道的压力大小。解析：(1)小球做平抛运动，竖直方向：hR(1cos 37)gt2，解得：t0.3 s，竖直分速度：vygt100.3 m/s3 m/s，水平分速度：v0 m/s4 m/s，抛出点距A点的水平距离：Lxv0t40.3 m1.2 m。(2)小球从抛出到B点过程，由动能定理得：mg(hR)mvB2mv02，在B点，由牛顿第二定律得：Fm，解得：F68 N，由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小：FF68 N。答案：(1)1.2 m(2)68 N