导学教程2015高三物理一轮限时训练 4-3圆周运动

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1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 限时训练限时 45 分钟，满分 100 分一、选择题(每小题 6 分，共 60 分)1(2014台州模拟)质量为 m 的木块从半径为 R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么A因为速率不变，所以木块的加速度为零B木块下滑过程中所受的合外力越来越大C木块下滑过程中所受的摩擦力大小不变D木块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心解析由于木块沿圆弧下滑速率不变，故木块做匀速圆周运动，存在向心加速度，选项 A 错误；由牛顿第二定律得：F 合 m ，而 v 的大小不变，项 B 错误；由于木块在滑动过程中与接触面的 2、正压力是变化的，故滑动摩擦力在变化，选项 C 错误；木块在下滑过程中，速度的大小不变，所以向心加速度的大小不变，方向始终指向圆心，选项 D 正确答案2014廊坊模拟)如图所示，光滑水平面上，小球 m 在拉力 F 作用下做匀速圆周运动若小球运动到 P 点时，拉力 F 发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是A若拉力突然消失，小球将沿轨迹 离心运动B若拉力突然变小，小球将沿轨迹 离心运动 C若拉力突然变大，小球将沿轨迹 离心运动D若拉力突然变小，小球将沿轨迹 动答案 (2014长沙一中月考)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度挡，图所示是某一“奇安特”变速车齿轮转动结构示意图，图中 A 轮有 4 3、8 齿，B 轮有42 齿，C 轮有 18 齿，D 轮有 12 齿下列说法错误的是A该车可变换 3 种不同挡位 B该车可变换 4 种不同挡位CA 与 D 轮组合时，是行驶速度最快挡DB 与 D 轮组合时，两轮的角速度之比 B D27答案2014南宁期末)汽车甲和汽车乙以相等的速率沿同一水平弯道做半径相等的匀速圆周运动，汽车甲的质量大于汽车乙的质量两车的向心加速度分别为 a 甲 和 a 乙 ，沿半径方向受到的摩擦力分别为 和 则以下说法正确的是Aa 甲 小于 a 乙 Ba 甲 等于 a 乙CF f 甲 大于 DF f 甲 等于 解析由 a 知，A 错、B 对；由 知，C 对、D 错天的野外骑车时， 4、在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重” 如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来如图所示，图中 a、b、c、A泥巴在图中 a、c 位置的向心加速度大于 b、d 位置的向心加速度B泥巴在图中的 b、d 位置时最容易被甩下来光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 泥巴在图中的 c 位置时最容易被甩下来D泥巴在图中的 a 位置时最容易被甩下来解析当后轮匀速转动时，由 a知 a、b、c、d 四个位置的向心加速度大小相等，A 错误在角速度 相同的情况下，泥巴在 a 点有 mgR，在 b、d 两点有 R，在 c 点有 Fcc 位置 5、的相互作用力最大容易被甩下，故 B、D 错误C 正确答案2014四川省石室中学模拟)如图 4317 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 A两物体均沿切线方向滑动B物体 B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动，同时所受摩擦力减小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，离圆盘圆心越来越远解析两物体刚要发生滑动时，B 所受摩擦力恰好达最大值(A 早已达最大静摩擦力) 剪断绳子后，B 仍能随盘一起转动，而 A 所受 6、摩擦力不足以提供其做圆周运动所需向心力，故 A 将做离心运动，B、D 正确答案2014济南调研)如图所示，A、B 分别为竖直放置的光滑圆轨道的最低点和最高点，已知小球通过 A 点时的速度大小为 m/s，则该小球通过5最高点 B 的速度值可能是光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 10 m/s B. m/s 5C3 m/s D1.8 m/圆轨道半径为 R 时，小球恰好通过最高点时速度最小，即只有重力充当向心力，有 mgm ；由最低点到最高点过程中，由动能定理有 R 解得：v B2 m/s，由机械能守恒定律可知，小球通12 2B 12 2 B、C 项正确答案图所示，长为 L 的轻杆一端固定质量为 7、 m 的小球，另一端有固定转轴 为圆周轨道的最高点若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为 ，则以下判断正确的是 92球不能到达 P 点B小球到达 P 点时的速度小于 球能到达 P 点，但在 P 点不会受到轻杆的弹力D小球能到达 P 点，且在 P 点受到轻杆向下的弹力解析根据机械能守恒定律 2可求出小球在 P 点的速12 12 2a，选项 A 错 正确；当 足够小时，小球不能摆过 在高度，小球在垂直于平面竖直平面内摆动，选项 C 正确；当 足够大时，小球在竖直面内能通过 方最高点，从而做圆周运动，选项 D 正确答案算题(共 40 分)11(20 分) 如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上 8、，离轴心r20 放置一小物块 A，其质量为 m2 与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的 k 倍(k (1)当圆盘转动的角速度 2 s 时，物块与圆盘间的摩擦力大小多大。 方向如何。 (2)欲使 A 与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度多大。 (取g10 m/s 2)解析(1)物块随圆盘一起绕轴转动，需要向心力，而竖直方向物块受到的重力 持力 心力只能来源于圆盘对物块的静摩擦力根据牛顿第二定律可求出物块受到的静摩擦力的大小 向 r世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，方向沿半径指向圆心(2)欲使物块与盘面不发生相对滑动，做圆周运动的向心力应不大于最大静摩擦力所以 F 向 5 1)N 9、方向沿半径指向圆心 (2)5 20 分)(2014四川省绵阳市诊断 )一轻质细绳一端系一质量为 m ，另一端挂在光滑水平轴 O 上，O 到小球的距离为 L0.1 m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如图所示，水平距离 s2 m，动摩擦因数 量也为 m，从斜面上滑下，每次与小球碰撞时相互交换速度，且与挡板碰撞不损失机械能若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g 取 10 m/ 斜面底端与水平面光滑连接，即滑块通过连接点时无机械能损失)试问：(1)若滑块 B 从 h5 m 处滑下，要保证运动过程中绳子不会断，绳子的最大承受拉力至少应为多大；( 10、2)若滑块 B 从斜面某一高度 h处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平面内做完整的圆周运动，求此高度 h；(3)若滑块 B 从 H4.9 m 处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小球做完整圆周运动的次数 1)若滑块从 h5 m 处第一次下滑到将要与小球碰撞时速度为 时绳子拉力最大为 T，则有：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 2 21滑块与小球碰后的瞬间，同理滑块静止，小球以的速度开始做圆周运动，绳的拉力 T 和重力的合力充当向心力，则有：T得：T48 N(2)小球刚能完成一次完整的圆周运动，它到最高点的速度为 最高点，仅有重力充当向心力，则有：mgh 处运动到最高点的过程中，机械能守恒，则有：mg(h 2L) 2 20解得：hm(3)滑块和小球第一次碰撞后的能量为 E1在平面上经 s 路程后再次碰撞，设能完成 ：n1)212 20解得：n即能完成 9 次完整的圆周运动答案(1)48 N(2)m(3)9 次。