高考物理总复习第四章曲线运动万有引力与航天第3课时圆周运动课时训练教科23376.doc

第3课时(Shi)　圆周活动1.(2021·吉林白山模拟)如下图,一木块放在圆盘上,圆盘绕经由过程圆盘中间且垂直于盘面的竖直轴匀速动弹,木块和圆盘连结相对静止(Zhi),那么(　B　)A.木块受到圆盘对它的摩擦力,标的目的沿半径背离圆盘中间B.木块受到圆盘对它的摩擦力,标的目的沿半径指向圆盘中间C.木块受到圆盘对它的摩擦力,标的目的与木块活动的标的目的相反D.因为木块与圆盘一路做匀速动弹,所以它们之间没有摩擦力解析:木块做匀速圆周活动,其合外力供给向心力,合外力的标的目的必然指向圆盘中间.因为木块受到的重力和圆盘的撑持力均沿竖直标的目的,所以水平标的目的上木块必然还受到圆盘对它的摩擦力,标的目的沿半径指向圆盘中间,选项B准确.2.(2021·浙江杭州质检)某同窗骑自行车颠末一段泥泞路后,发现自行车的后轮轮胎侧面上粘附上了一块泥巴,为了把泥巴甩失落,他将自行车后轮撑起,使后轮分开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速动弹,泥巴就被甩下来.如下图,图中a,b,c,d为后轮轮胎边缘上的四个特别位置,那么(　A　)A.泥巴在图中的a位置时最轻易被甩下来B.泥巴在图中的b,d位置时最轻易被甩下来C.泥巴在图中的c位置时最轻易被甩下来D.泥巴在a,b,c,d四个位置被甩下来的难易水平是一样的解析:泥巴做圆周活动,由合力供给向心力,按照F=mω2r知,泥巴在车轮上每一个位置的向心力巨细相等,当供给的合力小于向心力时做离心活动,所以能供给的合力越小越轻易飞出去.在a点,泥巴所受力的合力等于附出力与重力之差;在b点其合力为重力与附出力之和;在b和d点合力等于附出力,所以在最低点a时合力最小,最轻易飞出去,A准确.3.(2021·东北三省四市联考)某山地自行车有六个飞轮和三个链轮,链轮和飞轮的齿数如表所示,前后轮半径为30 cm,或人脚踩踏板做匀速圆周活动的角速度是4 rad/s,那么人骑自行车的最年夜速度为(　B　)名称链轮飞轮齿数483528151618212428A.7.68 m/s B.3.84 m/sC.2.4 m/s D.1.2 m/s解析:链轮和飞轮的线速度是相等的,所以链轮半径越年夜,飞轮半径越小,人骑自行车的速度越年夜,按照ω链r链=ω飞r飞,==,且ω链=4 rad/s,解得ω飞= rad/s,飞轮与后轮有配合的角速度,人骑自行车的最年夜速度为v=ω飞r轮=3.84 m/s,选项B准确.4.导学号 58826087如下图,一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速动弹.在框架上套着两个质量相等的小球A,B,小球A,B到竖直转轴的间隔 相等,它们与圆形框架连结相对静止.以下说法准确的选项是(　C　)A.小球A的合力小于小球B的合力B.小球A与框架间可能没有摩擦力C.小球(Qiu)B与框架间可能没有摩擦力D.圆形框架(Jia)以更年夜的角速度动弹,小球B受到的摩擦力必然增年夜解析:因为合力供给向心力,按照Fn=mrω2,可知两球向心力巨细一样,即合力巨细一样,应选项A错误;小球A受到的重力和弹力的合力不成能垂直指向OO′轴,故必然存在摩擦力,而B球的重力和弹力的合力可能垂直指向OO′轴,故B球摩擦力可能为零,应选项B错误,C准确;因为不知道本来B是否受到摩擦力,而无法断定圆形框架以更年夜的角速度动弹时,小球B受到的摩擦力的转变环境,选项D错误.5.(2021·湖南衡阳质检)如下图,从滑腻的圆弧槽的最高点滑下的小滑块滑出槽口时速度标的目的为水平标的目的,槽口与一个半球极点相切,半球地面为水平,假设要使小滑块滑出槽口后不沿半球面下滑,圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,那么R1和R2应知足的关系是(　C　)A.R1≤R2 B.R1≥R2 C.R1≥ D.R1≤解析:小滑块滑至圆弧槽最低点速度设为v,那么由动能定理得mgR1=mv2,假设要使小滑块不沿半径为R2的半球面下滑,那么有mg≤,联立得R1≥,故C准确.6.(2021·山东聊城模拟)一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做半径为R的圆周活动,如下图,那么以下说法准确的选项是(　A　)A.小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零B.小球过最高点的最小速度是C.小球过最高点时,杆对球的感化力必然随速度增年夜而增年夜D.小球过最高点时,杆对球的感化力必然随速度增年夜而减小解析:因轻杆既可以供给拉力又可以供给撑持力,所以在最高点杆所受弹力可觉得零,A对;在最高点弹力也可以与重力等年夜反向,小球最小速度为零,B错;跟着速度增年夜,杆对球的感化力可以增年夜也可以减小,C,D错.7.导学号 58826088(2021·广东汕头联考)(多项选择)“太极球〞是近年来在广阔市平易近中较风行的一种健身器材.做该项活动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶“太极球〞,健身者舞动球拍时,球却不会失落落地上.现将“太极球〞简化成如下图的平板和小球,纯熟的健身者让球在竖直面内始终不离开板而做匀速圆周活动,且在活动到图中的A,B,C,D位置时球与板间无相对活动趋向.A为圆周的最高点,C为最低点,B,D与圆心O等高且在B,D处板与水平面夹角为θ.设球的质量为m,圆周的半径为R,重力加快度为g,不计拍的重力,假设活动到最高点时拍与小球之间感化力恰为mg,那么(　AC　)A.圆周活动的周期为T=πB.圆周活动的周期为T=2πC.在(Zai)B,D处球拍对球的感化力为D.在B,D处(Chu)球拍对球的感化力为解析:在最高点,按照牛顿第二定律得mg+mg=m,解得v=,那么圆周活动的周期为T===π,选项A准确,B错误;球做匀速圆周活动,在B,D处,因为Fn=2mg,连系几何干系得F=,选项C准确,D错误.8.如下图,两段长均为L的轻质线配合系住一个质量为m的小球,另一端别离固定在等高的A,B两点,A,B两点间距也为L,今使小球在竖直平面内做圆周活动,当小球达到最高点时速度为v,两段线中张力刚好均为零,假设小球达到最高点时速度为2v,那么此时每段线中张力巨细为(　A　) A.mg B.2mg C.3mg D.4mg解析:当小球达到最高点速度为v时,两段线中张力均为零,那么有mg=m;当小球达到最高点速度为2v时,设每段线中张力巨细为T,应有2Tcos 30°+mg=m,解得T=mg.9.导学号 58826089(2021·湖北四地七校联盟)如下图,一竖直放置、内壁粗拙的圆锥筒绕此中间轴线扭转,角速度为ω0(ω0>0),内壁上有一小物块始终与圆锥连结相对静止,那么以下说法准确的选项是(　D　)A.物块不成能受两个力感化B.物块受到的撑持力必然年夜于重力C.当角速度从ω0增年夜时,物块受到的撑持力可能减小D.当角速度从ω0增年夜时,物块受到的摩擦力可能一向增年夜解析:当角速度ω0为某一值,小物块所受重力与撑持力的合力可能为向心力,故A错误.当ω0较小时,物体受摩擦力沿筒壁向上,如图1,正交分化列方程有Ncos θ+fsin θ=mg,Nsin θ-fcos θ=mr,由此可解得N,f,可知撑持力N不必然年夜于重力,且ω0增年夜时,N增年夜,f减小.当ω0较年夜时,物体受摩擦力沿筒壁向下,如图2,同理可知,随ω0增年夜,N′增年夜,f′增年夜,故B,C错误,D准确.10.导学号 58826090如下图,一位同窗玩飞镖游戏.圆盘最上端有一点P,飞镖抛出时与P等高,且间隔 P点为L.当飞镖以初速度v0垂直盘面对准P点抛出的同时,圆盘以颠末盘心O点的水平线为轴在竖直平面内匀速动弹.忽略空气阻力,重力加快度为g,假设飞镖刚好击中P点,那么(　C　)A.飞(Fei)镖击中P点所需的时候年夜于B.圆盘的半(Ban)径可能为C.P点随圆盘动弹的线速度可能为D.圆盘动弹角速度的最小值为解析:飞镖水平位移为L,且水平标的目的为匀速活动,所以飞翔时候必然是,A错误;竖直标的目的飞镖做自由落体活动,所以下落的高度为h=gt2=,要击中P点,P点必然是位于最下方,所以2R=h,R=,B错误;P点转到最下方可能履历的圈数为,此中n=0,1,2,…,所以线速度的可能值为v==,当n=2时,v=,C准确;而ω==,当n=0时,得最小角速度ω=,D错误.11.如下图,OO′为竖直轴,MN为固定在OO′上的水平滑腻杆,有两个质量一样的金属球A,B套在水平杆上,两根细线AC,BC一端别离与金属球毗连,另一端固定在转轴OO′的C点.当绳拉直时,细线AC,BC与水平滑腻杆的夹角别离为α,β.当整个装配绕竖直轴动弹时,那么细线AC,BC中的弹力之比为多年夜?解析:两根细线的拉力在水平标的目的的分力别离供给两球做圆周活动的向心力,且两球做圆周活动的角速度一样,那么对A球:FAcos α=mrAω2,对B球:FBcos β=mrBω2,得出=设O′C间隔 为h,那么rA=,rB=,可得=.谜(Mi)底:12.(2021·河南华夏名校联考)如下图,在竖直平面内(Nei)有xOy坐标系,长为l的不成伸长的细绳,一端固定在A点,A点的坐标为(0,),另一端系一质量为m的小球.如今x坐标轴上(坐标x>0)固定一个钉子,拉小球使细绳绷直并呈水平位置,再将小球由静止释放,当细绳碰着钉子今后,小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周活动.(1)当钉子在x=l的P点时,小球颠末最低点时细绳刚好不被拉断,求细绳能承受的最年夜拉力.(2)为使小球释放后能绕钉子在竖直平面内做圆周活动,而细绳又不被拉断,求钉子地点位置的规模.解析:(1)当钉子在x=l的P点时,小球绕钉子做匀速圆周活动的半径为R1=l-.小球由静止到最低点的过程中机械能守恒,那么mg(+R1)=m,在最低点细绳承受的拉力最年夜,有F-mg=m,联立求得最年夜拉力F=7mg.(2)小球绕钉子做匀速圆周活动刚好达到最高点时,有mg=m.活动过程中机械能守恒,那么mg(-R2)=m,钉子地点位置为x′=,联立解得x′=l.此钉子地点位置的规模为l≤x≤l.谜底:(1)7mg　(2)l≤x≤l13.(2021·四川六校联考)嘉韶华上有一种回力球游戏,如下图,A,B别离为一固定在竖直平面内的滑腻半圆形轨道的最高点和最低点,B点距水平地面的高度为h,或人在水平地面C点处以某一初速度抛出一个质量为m的小球,小球刚好水平进入半圆轨道内侧的最低点B,并刚好能过最高点A后水平抛出,又刚好回到C点抛球人手中.假设不计空气阻力,本地重力加快度为g,求:(1)小球刚进入半(Ban)圆形轨道最低点B时轨道对小球的撑持力;(2)半圆形轨(Gui)道的半径;(3)小球抛出时的初速度巨细.解析:(1)设半圆形轨道的半径为R,小球颠末A点时的速度为vA,小球颠末B点时的速度为vB,小球颠末B点时轨道对小球的撑持力为N.在A点:mg=m,解得vA=从B点到A点的过程中,按照动能定理有-mg·2R=m-m解得vB=在B点:N-mg=m,解得N=6mg,标的目的为竖直向上(2)C到B的逆过程为平抛活动,有h=gA到C的过程,有h+2R=g,又vBtBC=vAtAC解得R=2h.(3)设小球抛出时的初速度巨细为v0,从C到B的过程中,按照动能定理有-mgh=m-m,解得v0=.谜底:(1)6mg,标的目的为竖直向上　(2)2h　(3)第 6 页。