(全国通用版)2019版高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 课时分层作业 十二 4.3 圆周运动及其应用
11页1、课时分层作业 十二圆周运动及其应用(45分钟100分)【基础达标题组】一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。16题为单选题,710题为多选题)1.“玉兔号”月球车依靠太阳能电池板提供能量,如图ABCD是一块矩形电池板,能绕CD转动,E为矩形的几何中心(未标出),则电池板旋转过程中()A.B、E两点的转速相同B.A、B两点的角速度不同C.A、B两点的线速度不同D.A、E两点的向心加速度相同【解析】选A。根据题意,绕CD匀速转动的过程中,电池板上各点的角速度相同,则转速相等,故A正确,B错误;根据线速度与角速度关系式v=r,转动半径越小的,线速度也越小,由几何关系可知,A、B两点的线速度相等,故C错误;A、E两点因角速度相同,半径不同,由向心加速度的公式a=2r可知,它们的向心加速度不同,故D错误。2.下列关于离心现象的说法正确的是()A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将沿切线做直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切
2、力都突然消失后,物体将做曲线运动【解析】选C。物体只要受到力,必有施力物体,但“离心力”是没有施力物体的,故所谓的离心力是不存在的,只要向心力不足,物体就做离心运动,故A选项错;做匀速圆周运动的物体,当所受的一切力突然消失后,物体做匀速直线运动,故B、D选项错,C选项正确。3.(2018吉安模拟)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,下面的判断正确的是()A.细线所受的拉力变小B.小球P运动的角速度变大C.Q受到桌面的静摩擦力变小D.Q受到桌面的支持力变小【解析】选B。设OP长度为l,与水平面的夹角为,竖直方向平衡,有Fsin =mg,水平方向由牛顿第二定律得Fcos =m2lcos ,由以上方程分析可得,随角减小,F增大,A错误;结合Q的受力平衡得Q受到桌面的静摩擦力变大,受到的桌面的支持力不变,C、D错误;F=m2l,随F的增大而增大,B正确。【加
3、固训练】如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是()A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小【解析】选D。在转动过程中,A、B两座椅的角速度相等,但由于B座椅的半径比较大,故B座椅的速度比较大,向心加速度也比较大,A、B项错误;A、B两座椅所需向心力不等,而重力相同,故缆绳与竖直方向的夹角不等,C项错误;根据F=m2r判断A座椅的向心力较小,所受拉力也较小,D项正确。4.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动,盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30,g取10 m/s2,则的最大值是()A. rad/sB. rad/sC.1.0 rad/sD.0.5 rad/s【解析】选C。小物块恰好滑动时,应在A点,如图所示,对滑块受力分析。由牛顿第二定律得mgc
4、os30-mgsin30=m2r,解得=1.0 rad/s,C正确。5.(2018衡阳模拟)轻杆一端固定有质量为m=1 kg的小球,另一端安装在水平轴上,转轴到小球的距离为50 cm,转轴固定在三角形的带电动机(电动机没画出来)的支架上,在电动机作用下,轻杆在竖直面内做匀速圆周运动,如图所示。若转轴达到某一恒定转速n时,在最高点,杆受到小球的压力为2 N,重力加速度g取10 m/s2,则()A.小球运动到最高点时,小球需要的向心力为12 NB.小球运动到最高点时,线速度v=1 m/sC.小球运动到图示水平位置时,地面对支架的摩擦力为8 ND.把杆换成轻绳,同样转速的情况下,小球仍能通过图示的最高点【解析】选C。小球运动到最高点时,杆受到小球的压力为2 N,由牛顿第三定律可知杆对小球的支持力FN=2 N,在最高点,小球需要的向心力由重力和杆的支持力的合力提供,为 F=mg-FN=8 N,故A错误;在最高点,由F=m得,v= m/s=2 m/s,故B错误;小球运动到图示水平位置时,设杆对小球的拉力为FT,则有FT=m=F=8 N,则小球对杆的拉力FT=FT=8 N,据题意知支架处于静止状态
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