[精]广东2013年物理高考能力突破 4.3圆周运动及其应用

[精]广东2013年物理高考能力突破 4.3圆周运动及其应用内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、单项选择题(本大题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分，每小题只有一个选项符合题意)1.(创新题) 第十三届中国吴桥国际杂技艺术节于 2011 年 10 月 22 日在石家庄市(主会场)流星”的节目时，盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不洒出来，对于杯子经过最高点时水的受力情况，下列说法正确的是()相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧，两车沿半径方向受到的摩擦力分别为 f 甲 和 f 乙 ，以下说法正确的是 () 小于 f 等于 f 大于 f 和 f 乙 大小均与汽车速率无关3.(预测题) 如图所示，倾斜轨道 有缺口的圆轨道 2、切于C，圆轨道半径为 R，两轨道在同一竖直平面内，D 是圆轨道的最高点，缺口 对的圆心角为 90，把一个小球从斜轨道上某处由静止释放，它下滑到 C 点后便进入圆轨道，要想使它上升到 点，不计摩擦，则下列说法正确的是 () 点后再落到 B 点是不可能的4.(创新题) 小明同学在学习中勤于思考，并且善于动手，在学习了圆周运动知光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，他自制了一个玩具，如图所示，用长为 r 的细杆粘住一个质量为 m 的小球，使之绕另一端 O 在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度 v ，在这点时()项选择题(本大题共 5 小题，每小题 8 分，共 40 分，每小题有两个选 3、项符合题意)确的是()然速度大小不变，但方向时刻都在改变，速度的大小保持不变，轮的半径为 r，a 是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为 4r，小轮的半径为 2r，b 点在小轮上，到小轮中心的距离为 r，c 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在转动过程中，皮带不打滑，则()与 b 与 b 与 c 与 d 点的向心加速度大小相等7.(2012南京模拟)如图所示，在匀速转动的水平盘上，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，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则( )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ， 仍随圆盘一起做匀 4、速圆周运动，物体 A 发生滑动，离圆盘圆心越来越远8.“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，知桶壁的倾角为 ，车和人的总质量为 m，做圆周运动的半径为 r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是()易错题) 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，小球半径为 r，则下列说法中正确的是()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 g(R r)下的管道中运动时，上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力三、计算题(本大题共 2 小题，共 36 分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10.(16 分) 某实验中学的学习小组在进行科学 5、探测时，一位同学利用绳索顺利跨越了一道山涧，他先用绳索做了一个单摆(秋千)，通过摆动，使自身获得足够速度后再平抛到山涧对面，如图所示，若他的质量是M，所用绳长为 L，在摆到最低点 B 处时的速度为 v，离地高度为 h，当地重力加速度为 g，则：(1)他用的绳子能承受的最大拉力应不小于多少。 (2)这道山涧的宽度应不超过多大。 11.(易错题)(20 分)如图所示，一根长 0.1 m 的细线，小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的 3 倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大 40 N，求：(1)线断开前的瞬 6、间，线受到的拉力大小；(2)线断开的瞬间，小球运动的线速度大小；(3)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边缘的夹角为 60，桌面高出地面0.8 m，求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离 【解析 】选 绳)的弹力小于重力，但物体所受重力不变，A 项错；水受力不平衡，有向心加速度，B 项错；向心力不是性质力，本题中向心力由重力和弹力的合力提供，C 项错；当重力恰好提供水做圆周运动的向心力时，杯底对水的作用力为零，D 解析 】选 度不为零，受到大小不变方向总是与速度方向垂直沿半径指向圆心的合外力的作用，而且合外力等于圆周运动物体所需要的向心力 F 向m ，本题中摩擦力提供向心力，即 fm ，由于 r 7、 甲 ，故 f 甲 R，故经过 D 点后小球不可能落至2B 点，只有 D 解析 】选 最高点时，若细杆对小球没有弹力作用，则有 ，得v 以细杆对小球有竖直向上的弹力作用，根据牛顿第二定律和向 ，得 N 球对细杆的压力 NN 设细杆对小球有竖直向下的拉力，根据牛顿第二定律和向心力公式有光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 N ，得 N ，球对细杆的压力 NN 解析 】选 B、匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻在改变，速度时刻发生变化，方向时刻改变，、解题指南 】求解此题应明确 a、c 两点线速度大小相等，b、c、d 三点角速度大小相等，然后利用公式 vr，a 析】选 C、D.v 8、c2r，v b以 v b，a、 c 是皮带连接的两轮边缘上的点，线速度大小相等，所以 v b，故 A 错 C 对；v ar a，v br b，由 v b，得a2 b，故 B 错；设 a 点线速度为 v，c 点线速度也为 v，对 c 点，v 2对 d 点，v，a a ，a d ，故 a 点与 d 点的向心加速度大小相等，D 2v)24r 结提升】传动问题的解题技巧(1)明确皮带传动和轮轴的特点.(2)清楚线速度、角速度、向心加速度与半径的关系，从而能熟练地运用在线速度或角速度相等时，角速度、线速度、加速度与半径的比值关系.(3)同转轴上各点 相同，而线速度 vr 与半径成正比.(4)不考虑皮带打 9、滑的情况下，两轮边缘的各点线速度大小相等，而角速度 v、T、f、 之间的关系，向心加速度的表达式a 2rv r4 2应用时，要结合已知条件灵活运用 2解析 】选 B、 物体靠细线的拉力与圆光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，所以烧断细线后，A 所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A 要发生相对滑动，但是 B 仍保持相对圆盘静止状态，故 A、C 选项错误，D 选项正确；而且由于没有了细线的拉力，B 受静摩擦力减小，B 解析 】选 A、据直角三角形的边角关系和向心力公式可列方程：m ，解得 v ， 、C 式备选】(双选) 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 10、点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的( )析】选 A、受两个力：重力 线的拉力 F，供向心力，半径 r以由 F 得光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 2，整理得 速度与 无关，选项 C 正确；由v知，由于半径不同，线速度的大小不同，选项 B 错误；由 T 知，A 正确；由2a 2r 知，D 解析 】选 B、C. 小球沿管上升到最高点的速度可以为零，故 A 错误，B 正确；小球在水平线 下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力 球重力在背离圆心方向的分力 合力提供向心力，即：NF mgm ，因此，外侧管壁一定对球有作用力， 正确；小球在水平线 上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，D 解析 】(1)该同学在 B 处，由牛顿第二定律得：F ， (3 分) ， (3 分) . (2 分)v2L。