《2019高考物理一轮复习 第四章《曲线运动与万有引力》第3课时 圆周运动课时冲关 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考物理一轮复习 第四章《曲线运动与万有引力》第3课时 圆周运动课时冲关 新人教版（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 第3课时 圆周运动一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1(68520099)(2017内蒙古赤峰期末)机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下：车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒上，可在原地沿前进方向加速，然后把检测传感器放入尾气出口，操作员把车加速到一定程度，持续一定时间，在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数现有如下检测过程简图：车轴A的半径为ra，车轮B的半径为rb，滚动圆筒C的半径rc，车轮与滚动圆筒间不打滑，当车轮以恒定转速n(每秒钟n转)运行时，下列说法正确的是()AC的边缘线速度为2nrcBA、B的角速度大小相等，均为2n且A、B沿顺时针方
2、向转动，C沿逆时针方向转动CA、B、C的角速度大小相等，均为2n，且均沿顺时针方向转动DB、C的角速度之比为解析：B由v2nR可知B轮的线速度为vb2nrb，B、C线速度相同，即C的线速度为vcvb2nrb，A错误B、C线速度相同，B、C角速度比为半径的反比，D错误A、B为主动轮，C为从动轮，A、B顺时针转动，C逆时针转动，B正确，C错误2(2017安徽马鞍山二中、安师大附中、淮北一中期中联考)如图所示为花样滑冰双人自由滑比赛时的情形男运动员以自己为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动若男运动员转速为30 r/min，手臂与竖直方向夹角约为60，女运动员质量是50 kg，她触地冰鞋的线速度为4.7
3、 m/s，则下列说法正确的是()A女运动员做圆周运动的角速度为2 rad/sB女运动员触地冰鞋做圆周运动的半径约为2 mC男运动员手臂拉力约是850 ND男运动员手臂拉力约是500 N解析：C已知转速n30 r/min0.5 r/s，由公式2n，解得 rad/s，故A错误由vr得r m1.5 m，故B错误对女运动员研究可知，其在竖直方向上受力平衡，拉力的水平分力提供向心力，则有Fsin 60m，解得F850 N，故C正确，D错误3(2017浙江杭州五校联盟二诊)质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v，如图所示，若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时的()
4、A向心加速度为gB向心力为mC对球壳的压力为D受到的摩擦力为m解析：D物体滑到半球形金属球壳最低点时，速度大小为v，半径为r，向心加速度为an，故A错误根据牛顿第二定律可知，物体在最低点时的向心力Fnm，故B错误根据牛顿第二定律得Nmgm，得到金属球壳对物体的支持力Nm，由牛顿第三定律可知，物体对金属球壳的压力大小Nm，故C错误物体在最低点时，受到的摩擦力为fNm，故D正确4(2017山东文登市上学期期中)如图所示，质量为m的小环套在竖直平面内半径为R的光滑大圆环轨道上做圆周运动小环经过大圆环最高点时，下列说法错误的是()A小环对大圆环的压力可以等于mgB小环对大圆环的拉力可以等于mgC小环的
5、线速度大小不可能小于D小环的向心加速度可以等于g解析：C小环到达最高点的最小速度可以是零，可以小于，可以大于，当速度大于时，大环对小环有向下的压力，可以等于mg.当速度等于零时，大环对小环有向上的拉力，等于mg.当环之间作用力为零时，小环只受重力，加速度为g.综合以上分析，选C.5(68520100)(2016河北石家庄质检)如图所示，长为3L的轻杆可绕光滑水平转轴O转动，在杆两端分别固定质量均为m的球A、B，球A距轴O的距离为L.现给系统一定能量，使杆和球在竖直平面内转动当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力，已知重力加速度为g，则球B在最高点时，下列说法正确的是
6、()A球B的速度为零B球B的速度为C球A的速度为D杆对球B的弹力方向竖直向上解析：C水平转轴O对杆的作用力为零，这说明A、B对杆的作用力是一对平衡力，由于A所受杆的弹力必竖直向上，故B所受杆的弹力必竖直向下，且两力大小相等，D错误对A球有Fmgm2L，对B球有Fmgm22L，由以上两式解得，则A球的速度vAL，C正确；B球的速度vB2L2，A、B错误二、多项选择题(本题共3小题，每小题7分，共21分全部选对的得7分，部分选对的得3分，有选错或不答的得0分)6(2017江苏扬州中学月考)如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上，小球
7、在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中P位置)，两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是()AQ受到桌面的支持力变大BQ受到桌面的静摩擦力变大C小球P运动的周期变大D小球P运动的角速度变大解析：BD金属块Q保持在桌面上静止，根据平衡条件可知，Q受到桌面的支持力等于其重力，保持不变，故A错误设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线桌面下方的长度为L.小球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图所示，则有T，mgtan m2Lsin ，解得角速度为，周期为T2 ；使小球改到一
8、个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时，增大，cos 减小，则得到细线拉力T增大，角速度增大，周期T减小对Q由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力变大，故B、D正确，C错误7(68520101)(2017广东广州执信中学期中)如图所示，质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A点和C点当轻杆绕轴BC以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，若绳a、b的长分别为la、lb，且lal，则()A绳b烧断前，绳a的拉力等于mg，绳b的拉力等于m2lbB绳b烧断瞬间，绳a的拉力突然增大C绳b烧断后，小球在垂
9、直于平面ABC的竖直平面内摆动D绳b烧断后，小球仍在水平面内做匀速圆周运动解析：ABC绳b烧断前，在竖直方向有Tamg，即绳a的拉力等于mg，水平方向有Tbm2lb，即绳b的拉力等于m2lb，选项A正确；绳b烧断后，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动，在最低点，由牛顿第二定律可知Tamgm，可知绳a的拉力突然增大，由la可知，mglam(lb)2，即小球不能摆到与A等高位置，选项B、C正确，D错误8(2017广东深圳月考)如图甲所示，一长为l的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如
10、图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是()A图象函数表达式为FmmgB重力加速度gC绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大D绳长不变，用质量较小的球做实验，b值不变解析：BD由受力分析得Fmmg，故A错误；由图象可知，当F0时，mgm，即v2gl，得g，B正确；结合图象和上式可知，图象的斜率k，所以m减小，斜率减小，C错误bgl，当m减小时，b值不变，D正确三、非选择题(本题2小题，共44分写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位)9(68520102)(22分)(2017福建泉州一诊)如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，以经
11、过O水平向右的方向作为x轴的正方向在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，在t0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v.已知容器在t0时滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上？(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上，求圆盘转动的最小角速度.(3)求第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s.解析：(1)水滴在竖直方向做自由落体运动，有hgt，得t1.(2)要使每一滴水在圆盘面上的落点都位于同一条直线上，在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的最小角度为，所以最小角速度为.(3)第二滴水落在圆盘
12、上距圆心的距离为x2v2t12v.第三滴水在圆盘上距圆心的距离为x3v3t13v.当第二滴水与第三滴水在圆盘上的落点位于同一直径上圆心的两侧时两点间的距离最大，为sx2x35v.答案：(1)(2)(3)5v10(68520103)(22分)(2017安徽月考)如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R0.2 m的光滑圆形轨道，BC段为高h5 m的竖直轨道，CD段为水平轨道一质量为0.1 kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2 m/s，离开B点做平抛运动(g取10 m/s2)求：(1)小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离；(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小；(3)
13、如果在BCD轨道上放置一个倾角45的斜面(如图中虚线所示)，那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置解析：(1)设小球离开B点做平抛运动的时间为t1，落地点到C点距离为s.在竖直方向，由hgt得t1 s1 s.水平方向有svBt121 m2 m.(2)小球在B点受重力G和向上的弹力F作用，根据向心力公式和牛顿第二定律得F向Fmgm，解得F3 N.由牛顿第三定律知小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为3 N，方向竖直向下(3)如图，斜面BEC的倾角45，CE的长度dh5 m，因为ds，所以小球离开B点后能落在斜面上假设小球第一次落在斜面上F点，BF长为L，小球从B点到F点的时间为t2，则有Lcos vBt2，Lsin gt，联立解得t20.4 s，L m0.8 m1.13 m，即落点位于斜面上距B点1.13 m处答案：(1)2 m(2)3 N(3)见解析- 1 -
