《湖南2010年高一曲线运动同步练习二(含详解答案)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南2010年高一曲线运动同步练习二(含详解答案)（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、曲线运动同步练习二（含详解答案）1质量为 60 kg 的体操运动员，做“单臂大回环” ，用一只手抓住单图 31 杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动如图 31 所示，此过程中，运动员到达最低点 时手臂受的拉力至少约为(忽略空气阻力，g10 m/s2)( ) A600 N B2400 N C3000 N D3600 N解析：运动员达最低点时受力满足 Fmgm，v 最小时 F 最小，所以有v2Rmg2R mv2，所以 F5mg3000 N.12答案：C图 32 2如图 32 所示为 A、B 两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其 中 A 为双曲线的一个分支，由图 32 可知( ) AA
2、 物体运动的线速度大小不变 BA 物体运动的角速度大小不变 CB 物体运动的线速度大小不变 DB 物体运动的角速度与半径成正比解析：对于物体 A 有 aA ，与 a相比较，则 vA大小不变，所以 A 物体的线速度大1rv2r 小不变对于物体 B 有 aBr，与 ar2相比较，则 B不变，故选项 A 正确 答案：A图 33 3质量为 m 的小球(可看作质点)在竖直放置的光滑圆环轨道内运动，如图 33 所示， 小球在最高点时的速度为 v0，其中 R 为圆环的半径，下列说法中正确的是( )2gRA小球经过最低点时的速度等于6gRB小球经过最低点时的速度等于5gRC小球在最低点对圆环的压力等于 mg
3、D小球在最低点对圆环的压力等于 5mg解析：小球在竖直放置的光滑轨道内运动，机械能守恒，则 mg2R mv mv2122 012得 v，A 正确，B 错6gR小球在最低点时，FNmgmv2R 则 FN7mg，选项 C、D 错 答案：A图 34 4(2009 年兰州模拟)如图 34 所示，半径为 R 的圆筒绕竖直中心轴 OO转动，小物 块 A 靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的动摩擦因数为 ，现要使 A 不下落，则圆筒转动的角 速度 至少为(小物块 A 与筒的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) A. B.g/RgC. D.g/Rg/R 解析：如图 35 所示，以 A 为研究对象，A 受三个力作用：重力
4、 mg，静摩擦力 f 和支持力 N，其中重力和静摩擦力平衡，所以 fmg图 35 支持力 N 提供向心力，有：Nm2R 要使 A 刚好不下落，则静摩擦力为最大值，fN 由式，得 A 刚好不下落时，圆筒的角速度为0gR 所以 A 不下落时圆筒转动的角速度0，故选项 D 正确gR答案：D图 36 5如图 36 所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上， 使两碗口处于同一水平面，现将质量相同的两个小球(小球半径远小于碗的半径)，分别从 两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时( ) A两球的速度大小相等 B两球的速度大小不相等 C两球对碗底的压力大小相等 D两球对碗底
5、的压力大小不相等解析：小球下滑时机械能守恒，由 mgR mv2得 v，因半径不等，故速度大小不122gR相等，故 B 正确，A 错误由 Nmgm，N3mg 与 R 无关，C 正确，D 错误v2R 答案：BC图 37 6在光滑的圆锥漏斗的内壁，两个质量相同的小球 A 和 B，分别紧贴着漏斗在水平面 内做匀速圆周运动，其中小球 A 的位置在小球 B 的上方，如图 37 所示下列判断正确的 是( ) AA 球的速率大于 B 球的速率 BA 球的角速度大于 B 球的角速度 CA 球对漏斗壁的压力大于 B 球对漏斗壁的压力 DA 球的转动周期大于 B 球的转动周期图 38 解析：此题涉及物理量较多，当比
6、较多个量中两个量的关系时，必须抓住不变量，而后 才能比较变量先对 A、B 两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力 N.如图 38 所示，对 A 球据牛顿第二定律： NAsinmgNAcosmmrA v2 ArA2 A 对 B 球据牛顿第二定律：NBsinmgNBcosmmrB v2 BrB2 B 由两球质量相等可得 NANB，C 项错 由可知，两球所受向心力相等mm，因为 rArB，所以 vAvB，A 项正确v2 ArAv2 BrBm rAm rB，因为 rArB，所以 ATB，D 项是正确的2T 答案：AD图 39 7如图 39 所示，一轻杆一端固定质量为 m 的小球，以另一端 O
7、 为圆心，使小球做半 径为 R 的圆周运动，以下说法正确的是( )A小球过最高点时，杆所受的弹力可以等于零 B小球过最高点时的最小速度为gRC小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反 D小球过最高点时，杆对球作用力一定与小球所受重力方向相反 解析：因为小球用轻杆支持，所以过最高点的 v临界0，故 B 选项不正确；当 v时，gRF0，故 A 选项正确；当 0F0，F 为支持力，故 C 选项正确；当 v时，gRgRF0，F 为拉力，故 D 选项不正确 答案：AC图 40 8无级变速在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的挡位变速，很多种高 档汽车都应用了无级变速如图 40 是截
8、锥式无级变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚 轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动以下判断中正确的是( ) A当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从右向左移动时从动轮转速降低，滚轮从左向 右移动时从动轮转速增加 B当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低，滚轮从右向 左移动时从动轮转速增加 C当滚轮位于主动轮直径为 D1、从动轮直径为 D2的位置上时，则主动轮转速为 n1、从动轮转速为 n2之间的关系为：n2n1D1D2 D当滚轮位于主动轮直径为 D1、从动轮直径为 D2的位置上时，则主动轮转速为n1、从动轮转速为 n2之间的关系为：n2n1D2D1 解析：设某一时
9、刻，滚轮位于主动轮直径为 D1、从动轮直径为 D2的位置上，三个轮的轮缘的线速度相等，得 n1D1n2D2，即 n2n1，故 C 选项正确，D 选项错误；当位于主动轮D1D2 与从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，D1变小，D2变大，在 n1不变的情况下，n2变小，反 之，当滚轮从右向左移动时，D1变大，D2变小，在 n1不变的情况下，n2变大，故 B 选项正确， A 选项错误 答案：BC图 41 9如图 41 所示，半径为 R 的圆板匀速转动，当半径 OB 转动到某一方向时，在圆板 中心正上方高 h 处以平行于 OB 方向水平抛出一小球，要使小球与圆板只碰撞一次，且落 点为 B，求： (1)小
10、球的初速度大小； (2)圆板转动的角速度 解析：(1)小球平抛运动的水平位移：Rv0t小球的竖直位移：h gt212由得 t，代入得2hgv0 R.RtR2h/gg2h(2)小球在运动时间内，圆板转了 n 圈，其角速度为：n(n1,2,3)2nt2n2h/g2gh答案：(1)R (2)n(n1,2,3)g2h2gh10(2009 年海淀区模拟)如图 42 所示，左图是游乐场中过山车的实物图片，右图是过 山车的原理图在原理图中半径分别为 R12.0 m 和 R28.0 m 的两个光滑圆形轨道，固定 在倾角为 37斜轨道面上的 Q、Z 两点，且两圆形轨道的最高点 A、B 均与 P 点平齐， 圆形轨
11、道与斜轨道之间圆滑连接现使小车(视作质点)从 P 点以一定的初速度沿斜面向下运动已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为 ，g10 m/s2，sin370.6，cos37124 0.8.问：图 42 (1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点 A 处，则其在 P 点的初速度应为多大？ (2)若小车在 P 点的初速度为 10 m/s，则小车能否安全通过两个圆形轨道？ 解析：(1)小车恰好过 A 点，故有 vAgR1小车由 P 到 A 的过程，由动能定理有mgcossPQ mv mv122 A122 0由几何关系可得 sPQR1(1cos)sin 代入数据可得 v02 m/s6(2)小车以 v10 m
12、/s 的初速度从 P 点下滑时，因为有 v10 m/sv02 m/s，所以，6小车可以通过圆形轨道 O1.设小车能够通过 B 点，则 P 到 B 由动能定理得mgcossPZ mv mv2122 B12其中 sPZR2(1cos)sin 代入数据可得 vB m/s84而车恰好能过 B 点时，在 B 点的速度为vB m/sgR280因为 vB m/svB，所以小车可以通过圆形轨道 O2.84答案：(1)2 m/s (2)能6图 43 11如图 43 所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为 m 的小物体 A、B，它们到转轴的距离分别为 rA20 cm，rB30 cm，
13、A、B 与盘面间 最大静摩擦力均为重力的 0.4 倍，试求： (1)当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度 0. (2)当 A 开始滑动时，圆盘的角速度 . (3)当 A 即将滑动时，烧断细线，A、B 运动状态如何？(g 取 10 m/s2) 解析：最初圆盘转动角速度较小，A、B 随圆盘做圆周运动所需向心力较小，可由 A、B 与盘面间静摩擦力提供由于 rBrA，由公式 Fm2r 可知，B 所需向心力较大；当 B 与盘面 间静摩擦力达到最大值时(此时 A 与盘面间静摩擦力还没有达到最大)，若继续增大转速，则 B 将做离心运动而拉紧细线，使细线上出现张力，转速越大，细线上张力越大，使得 A 与盘 面
14、间静摩擦力增大当 A 与盘面间静摩擦力也达到最大时，A 将开始滑动 (1)kmgm rB2 00 rad/s3.65 rad/skgrB0.4 100.3图 44 (2)分析此时 A、B 受力情况如图 44 所示，根据牛顿第二定律有： 对 A：f静 mTm2rA 对 B：f静 mTm2rB 其中 f静 mkmg联立解得 rad/s2kgrArB2 0.4 100.20.34 rad/s (3)烧断细线，T 消失，A 与盘面间静摩擦力减小后继续随圆盘做圆周运动，而 B 由于 f静m不足以提供向心力而做离心运动 答案：(1)3.65 rad/s (2)4 rad/s (3)A 随圆盘做圆周运动，B 做离心运动
