高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力第3讲圆周运动模拟新人教版必修2

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1、为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神,保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础,束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神,强化措施,深入扎实开展扫黑除恶专项斗争圆周运动1(2016全国卷)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点(C)AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定小于Q球的动能CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析小球从释放到最低点的过程中,只有重力做功

2、,由机械能守恒定律可得,mgLmv2,v,绳长L越长,小球到最低点时的速度越大,A项错误;由于P球的质量大于Q球的质量,由Ekmv2可知,不能确定两球动能的大小关系,B项错误;在最低点,根据牛顿第二定律可知,Fmgm,求得F3mg,由于P球的质量大于Q球的质量,因此C项正确;由a2g可知,两球在最低点的向心加速度相等,D项错误。2(多选)(2016浙江理综)如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R90m的大圆弧和r40m的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O距离L100m。赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍。假设赛车在直道上做匀变速

3、直线运动,在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g10m/s2,3.14),则赛车(AB)A在绕过小圆弧弯道后加速B在大圆弧弯道上的速率为45 m/sC在直道上的加速度大小为5.63 m/s2D通过小圆弧弯道的时间为5.85 s解析因赛车在圆弧弯道上做匀速圆周运动,由向心力公式得Fm,则在大小圆弧弯道上的运动速率分别为v大45m/s,v小30m/s,可知赛车在绕过小圆弧弯道后做加速运动,则A、B项正确;由几何关系得直道长度为d50m,由运动学公式vv2ad,得赛车在直道上的加速度大小为a6.50m/s2,则C项错误;赛车在小圆弧弯道上运动时间t

4、2.79s,则D项错误。3(多选)(2015浙江理综)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达AB线,有如图所示的、三条路线,其中路线是以O为圆心的半圆,OOr。赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax。选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则(ACD)A选择路线,赛车经过的路程最短B选择路线,赛车的速率最小C选择路线,赛车所用时间最短D、三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等解析路线的路程为s12r2r2rr,路线的路程为s22r22

5、r2r2r,路线的路程为s32r,故选择路线,赛车经过的路程最短,A正确;因为运动过程中赛车以不打滑的最大速率通过弯道,即最大径向静摩擦力充当向心力,所以有Fmaxma,所以运动的相对加速度相同,根据公式Fmaxm可得v,即半径越大,速度越大,路线的速率最小,B错误,D正确;因为s1s3s2,v1v3v2,结合v,根据公式t可得选择路线,赛车所用时间最短,C正确。4(2015天津理综)未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面

6、时相同大小的支持力。为达到上述目的,下列说法正确的是(B)A旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大B旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小C宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大D宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小解析旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,受到的旋转舱的支持力提供其圆周运动所需的向心力,且等于重力,所以FNm2rmg,所以有g2r,与宇航员的质量无关;旋转舱的半径r越大,转动的角速度就应越小,故B项正确。5(多选)(2017江西省丰城中学月考)如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用长为l的轻质细绳将物块连接在转轴上,细绳与竖直转轴的夹角为,此时绳绷

7、直但无张力,物块与转台间动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,角速度为,加速度为g,则(BD)A当时,物块与转台间的摩擦力为零 B当时,细线中张力为零C当时,细线的张力为D当时,细绳的拉力大小为解析当转台的角速度比较小时,物块只受重力、支持力和摩擦力,当细绳恰好要产生拉力时:mgm(lsin),解得1,由于,所以当时,细线中张力为零,故B正确;随速度的增大,细绳上的拉力增大,当物块恰好要离开转台时,物块受到重力和细绳的拉力的作用,则:mgtanm(lsin)解得:1,由于12,所以当时,物块与转台间的摩擦力不为零,故A错误;由于12,由牛顿第二定律:fFsinm()2lsin,因为压力小于mg,所以fmg,故C错误;当2时,小球已经离开转台,细绳的拉力与重力的合力提供向心力,则mgtanm()2(lsin);解得:cos,故Fmg,故D正确,故选B、D。为充分发动群众积极参与到扫黑除恶工作中来,束城镇通过由包片班子成员、包村干部、村书记召开各村群众大会广泛宣传动员、公布全镇扫黑除恶举报电话、邮箱和纪委举报等方式,增强人民群众通黑恶势力做斗争的决心,在全镇范围内营造了全民扫黑除恶的浓厚氛围

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