高考物理二轮复习专题练习 4.2圆周运动及其应用

高考物理二轮复习专题练习 4.2圆周运动及其应用内容摘要：

1、周运动及其应用一、选择题(共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得 6 分，漏选的得 3 分，错选的得 0 分)1如图所示，一个匀速转动的半径为 r 的水平圆盘上放着两个小木块 M 和 N，木块 M 放在圆盘的边缘处，木块 N 放在离圆心 r 的地13方，它们都随圆盘一起运动比较两木块的线速度和角速度，下列说法中正确的是 ()A两木块的线速度相等B两木块的角速度相等CM 的线速度是 N 的线速度的两倍DM 的角速度是 N 的角速度的两倍【解析】M、N 都随盘一起运动，其角速度相等，D 不正确由 vr 可知3 A、C 错误【答案】世界 2、一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下说法正确的是 ()A是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的B是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的C是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的D由公式 Fr 可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道【解析】赛车在水平面上转弯时，它需要的向心力是由赛车与地面间的摩擦力提供的由 Fm 知，当 车需要的向心力也较大，当摩擦力不足以提供其所需的车将冲出跑道【答案】北京西城区抽样)在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面 3、比右侧的路面低一些汽车的运动可看作是做半径为 内外路面高度差为 h，路基的水平宽度为 d，路面的宽度为 垂直于前进方向 )等于零，则汽车转弯时的车速应等于 ()A. B. C. 析】考查向心力公式汽车做匀速圆周运动，向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小 F 向 据牛顿第二定律：F 向m ，解得汽车转弯时的车速 v ，B 对hd 案】图所示，竖直轴，固定在 的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球 A、B 套在水平杆上， 2抗拉能力相同的两根细线，C 端固定在转轴 当绳拉直时，A、B 两球转动半径之比恒为 21，当转轴的角速度逐渐增大时 ()A断 B断C两线同时 4、断 D不能确定哪段线先断【解析】A 受重力、支持力、拉力 力的分力提供向心力得：水平方向：F 2，同理，对 B：F 2，由几何关系，可知， C C以 B，即绳 断【答案】一根细绳，一端系住一个质量为 m 的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方 h 处，绳长 l 大于 h，使小球在桌面上做如图所示的匀速圆周运动若使小球不离开桌面，其转轴的转速最大值是 ()A. B 12 gh D2 12 gl 析】转速最大时，小球对桌面刚好无压力，则 F 向 ，即 ，其中 ，n ，故选 2 案】图所示，天车下吊着两个质量都是 m 的工件 A 和 B，系 B 的吊绳较长若天车运动到 P 处突然停止，则两吊绳所受的拉力 5、 )AF ABF 析】天车运动到 P 处突然停止后，A、B 各以天车上的悬点为圆心做圆周运动，线速度相同而半径不同，由 Fmgm ，得：Fmgm 相等，v 相等，而 选项正确【答案】2010湖北部分重点中学联考) 如图所示，质量为 子的边长略大于球的直径某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，已知重力加速度为 g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则 ()3A该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于 2盒子做匀速圆周运动的周期一定等于 2子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于 2子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于 2析】要使在最高点时盒子与 6、小球之间恰好无作用力，则有 ，解得该盒子v ，该盒子做匀速圆周运动的周期为 T 2 错误，确；在最低点时，盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力，由 F ，解得 F2选项 C、D 错误案】一种杂技表演叫“飞车走壁” ，由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动如图所示，图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为 )Ah 越高，摩托车做圆周运动的周期将越大Bh 越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大Ch 越高，摩托车对侧壁的压力将越大Dh 越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大【解析】以车为研究对象受力分析如图所示，则有 m )2，与 h 无关， 7、故压力 心力不变，h 越高，R 越大，则 T 变大，v 变大【答案】、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动的溜冰表演，如图所示已知 m 甲 80kg，m 乙 40人相距 簧测力计的示数为 96N，下列判断中正确的是 ()A两人的线速度相同，约为 40m/人的角速度相同，为 2人的运动半径相同，都是 人的运动半径不同，甲为 为 析】两人的角速度相同，旋转半径满足：r 甲 ：r 乙 m 乙 ：m 甲 1：2，r 甲 r 乙 则 r 甲 r 乙 v 甲 ：v 乙 1：m 甲 2r 甲 可得 2案】图所示，质量不计的轻质弹性杆 P 插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为 m 的小球， 8、今使小球在水平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，且角速度为 ，则杆的上端受到球对其作用力的大小为()ARBm 4m 4能确定【解析】对小球进行受力分析，小球受到两个作用力，即重力和杆对小球的作用力，两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，可得 C 正确【答案】述、计算题(本题共 3 小题，共 40 分，解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)11测定气体分子速率的部分装置如图所示，放在高真空容器中，A、B 是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速 n25r/s 匀速转动两盘相距 L20上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成 9、 6的夹角，已知气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，求气体分子的最大速率【解析】设某个气体分子通过两圆的时间为 t，在时间 t 内圆盘转过的角度/302k 0,1,2,3， )，气体分子的最大速率对应着 k/，又2 n，联立解出 00m/s.【答案】300m/高考广东卷)如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴 动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为 R 和 H，筒内壁 A 点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m 的小物块求：(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁 A 点受到的摩擦力和支持力的大小；(2) 当物块在 A 点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度【解析】 (1)如 10、图，当圆锥筒静止时，物块受到重力、摩擦力 f 和支持力 )物块受到重力和支持力的作用，设圆筒和物块匀速转动的角速度为 竖直方向 5水平方向r联立，得，r22图所示，在倾角为 的光滑斜面上，有一长为 l 的细线，细线的一端固定在 O 点，另一端拴一质量为 m 的小球，现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，已知 O 点到斜面底边的距离 ，求：(1)小球通过最高点 A 时的速度 2)小球通过最低点 B 时，细线对小球的拉力；(3)小球运动到 A 点或 B 点时细线断裂，小球滑落到斜面底边时到 C 点的距离若相等，则 l 和 L 应满足什么关系。 【解析】(1)小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，当小球通过 A 点时细线的拉力为零，根据圆周运动和牛顿第二定律有：v A )小球从 A 点运动到 B 点，根据机械能守恒定律有： A 12 2v B 5 点时根据圆周运动和牛顿第二定律有：T6mg )小球运动到 A 点或 B 点时细线断裂，小球在平行底边方向上做匀速运动，在垂直底边方向上做初速度为零、加速度 a匀加速运动( 类平抛运动 )细线在 A 点断裂：Ll s Av 点断裂：Ll s Bv B又 sAs l32。