2019年高考物理總復(fù)習(xí)第四章曲線運動萬有引力與航天第3課時圓周運動課時訓(xùn)練教科版

1、第 3 課時圓周運動1.（2018 吉林白山模擬）如圖所示,一木塊放在圓盤上，圓盤繞通過圓盤中心且垂直于盤面 的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，木塊和圓盤保持相對靜止，那么（B ）C. 木塊受到圓盤對它的摩擦力，方向與木塊運動的方向相反D. 因為木塊與圓盤一起做勻速轉(zhuǎn)動，所以它們之間沒有摩擦力解析：木塊做勻速圓周運動，其合外力提供向心力，合外力的方向一定指向圓盤中心因為木塊受到的重力和圓盤的支持力均沿豎直方向，所以水平方向上木塊一定還受到圓盤對它的摩擦力，方向沿半徑指向圓盤中心，選項 B 正確2.（2018 浙江杭州質(zhì)檢）某同學(xué)騎自行車經(jīng)過一段泥濘路后，發(fā)現(xiàn)自行車的后輪輪胎側(cè)面上粘附上了一塊泥巴，為了把泥巴甩

2、掉，他將自行車后輪撐起，使后輪離開地面而懸空，然后用 手勻速搖腳踏板，使后輪飛速轉(zhuǎn)動，泥巴就被甩下來.如圖所示，圖中 a，b，c，d 為后輪輪胎邊 緣上的四個特殊位置，則（A ）B. 泥巴在圖中的 b，d 位置時最容易被甩下來C. 泥巴在圖中的 c 位置時最容易被甩下來D. 泥巴在 a，b，c，d四個位置被甩下來的難易程度是一樣的解析：泥巴做圓周運動，由合力提供向心力，根據(jù) F=mo2r 知，泥巴在車輪上每一個位置的向心 力大小相等，當(dāng)提供的合力小于向心力時做離心運動，所以能提供的合力越小越容易飛出去在 a 點，泥巴所受力的合力等于附著力與重力之差；在 b 點其合力為重力與附著力之和；在 b和

3、 d 點合力等于附著力，所以在最低點 a 時合力最小，最容易飛出去，A 正確.3.（2018 東北三省四市聯(lián)考）某山地自行車有六個飛輪和三個鏈輪，鏈輪和飛輪的齒數(shù)如表所示，前后輪半徑為 30 cm，某人腳踩踏板做勻速圓周運動的角速度是4 rad/s，則人騎自行車的最大速度為（B ）基礎(chǔ)A.木塊受到圓盤對它的摩擦力B.木塊受到圓盤對它的摩擦力,方向沿半徑背離圓盤中心,方向沿半徑指向圓盤中心2名稱鏈輪飛輪齒數(shù)483528151618212428A.7.68 m/sB.3.84 m/sC.2.4 m/sD.1.2 m/s3解析：鏈輪和飛輪的線速度是相等的，所以鏈輪半徑越大，飛輪半徑越小，人騎自行車的

4、速度越大，根據(jù)3鏈r鏈4 rad/s,解得3飛rad/s,飛輪與后輪有共同的角速度,人騎自行車的最大速度為5輪=3.84 m/s,選項 B 正確.4.導(dǎo)學(xué)號 58826087|如圖所示,一個圓形框架以豎直的直徑為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動.在框架上套著兩個質(zhì)量相等的小球A,B,小球 A,B 到豎直轉(zhuǎn)軸的距離相等，它們與圓形框架保持相對靜止F 列說法正確的是（C ）A.小球 A 的合力小于小球 B 的合力B. 小球 A 與框架間可能沒有摩擦力C. 小球 B 與框架間可能沒有摩擦力D.圓形框架以更大的角速度轉(zhuǎn)動，小球 B 受到的摩擦力一定增大解析：由于合力提供向心力，依據(jù) Fn_mr32,可知兩球向心力大小相同

5、，即合力大小相同，故選 項 A錯誤；小球 A 受到的重力和彈力的合力不可能垂直指向00 軸，故一定存在摩擦力，而 B球的重力和彈力的合力可能垂直指向OO 軸，故 B 球摩擦力可能為零，故選項 B 錯誤,C 正確；由于不知道原來 B 是否受到摩擦力，而無法判定圓形框架以更大的角速度轉(zhuǎn)動時，小球 B 受到v=3飛r的摩擦力的變化情況，選項 D 錯誤.5.（2018 湖南衡陽質(zhì)檢）如圖所示，從光滑的圓弧槽的最高點滑下的小滑塊滑出槽口時速,半球地面為水平，若要使小滑塊滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圓弧軌道的半徑為（C ）R,半球的半徑為F2,則 R 和 R2應(yīng)滿足的關(guān)系是解析:小滑塊滑至圓弧槽最低點速

6、度設(shè)為rv,則由動能定理得 mgR=? m&,若要使小滑塊不沿半mu2徑為艮的半球；0C.R1,聯(lián)立得,故 C 正確.46.（2018 山東聊城模擬）一輕桿一端固定質(zhì)量為m 的小球，以另一端 O 為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑為 R 的圓周運動，如圖所示，則下列說法正確的是（A ）5A. 小球過最高點時，桿所受到的彈力可以等于零B. 小球過最高點的最小速度是 壓C. 小球過最高點時,桿對球的作用力一定隨速度增大而增大D. 小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而減小解析：因輕桿既可以提供拉力又可以提供支持力，所以在最高點桿所受彈力可以為零 ,A 對；在最高點彈力也可以與重力等大反

7、向，小球最小速度為零,B 錯；隨著速度增大，桿對球的作 用力可以增大也可以減小，C，D 錯7.導(dǎo)學(xué)號58826088（p018 廣東汕頭聯(lián)考）（多選）“太極球”是近年來在廣大市民中較流行 的一種健身器材做該項運動時，健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠“太極球”，健身者舞動球拍時，球卻不會掉落地上現(xiàn)將“太極球”簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運動，且在運動到圖中的 A，B，C，D位置時球與板間無相對運動趨勢 .A 為圓周的最高點，C 為最低點，B，D 與圓心 0 等高且在 B，D 處板 與水平面夾角為0.設(shè)球的質(zhì)量為 m，圓周的半徑為 R，

8、重力加速度為 g，不計拍的重力，若運動 到最高點時拍與小球之間作用力恰為A.圓周運動的周期為 T=nB.圓周運動的周期為T=2nJ?解析:在最高點，根據(jù)牛頓第二定律得mg+mg=m-，解得 v=M 厲尺|，則圓周運動的周期為2R訪，選項 A 正確，B 錯誤；球做勻速圓周運動，在 B，D 處，C.在 B，D 處球拍對球的作用力為D.在 B，D 處球拍對球的作用力為68.如圖所示，兩段長均為 L 的輕質(zhì)線共同系住一個質(zhì)量為A，B 兩點，A，B 兩點間距也為 L，今使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)小球到達最高點時速率m 的小球，另一端分別固定在等高的7為 v,兩段線中張力恰好均為零，若小球到達最高點

9、時速率為 2v,則此時每段線中張力大小為（A ）A-：|mg B.2mgC.3mg D.4mg解析:當(dāng)小球到達最高點速率為 v 時,兩段線中張力均為零，則有 mg 利當(dāng)小球到達最高點R9.導(dǎo)學(xué)號58826089（2018 湖北四地七校聯(lián)盟 ）如圖所示，一豎直放置、內(nèi)壁粗糙的圓錐筒 繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)，角速度為30（300）,內(nèi)壁上有一小物塊始終與圓錐保持相對靜止，則下列說法正確的是（D ）A. 物塊不可能受兩個力作用B. 物塊受到的支持力一定大于重力C. 當(dāng)角速度從30增大時，物塊受到的支持力可能減小D. 當(dāng)角速度從30增大時，物塊受到的摩擦力可能一直增大解析：當(dāng)角速度30為某一值，小物塊所受重

10、力與支持力的合力可能為向心力，故 A 錯誤.當(dāng)30較小時，物體受摩擦力沿筒壁向上，如圖 1,正交分解列方程有 Ncos0+fsin0=mg,Nsin0f 減小.當(dāng)30較大時，物體受摩擦力沿筒壁向下，如圖 2,同理可知，隨30增大,N 增大，f 增大，故B,C 錯誤，D 正確.速率為 2v 時,設(shè)每段線中張力大小為 T,應(yīng)有 2Tcos 30+mg=,解得 T= |mg.-fcos0=|r,由此可解得 N,f,可知支持力N 不一定大于重力，且30增大時,N 增大,8能力題組910.導(dǎo)學(xué)號 58826090 如圖所示，一位同學(xué)玩飛鏢游戲圓盤最上端有一點 P,飛鏢拋出時與 P 等高，且距離 P 點為

11、 L.當(dāng)飛鏢以初速度 vo垂直盤面瞄準(zhǔn) P 點拋出的同時,圓盤以經(jīng)過盤心 O 點的水平線為軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動.忽略空氣阻力，重力加速度為 g,若飛鏢恰好擊中 P點,則（C ）LA飛鏢擊中 P 點所需的時間大于解析：飛鏢水平位移為L,且水平方向為勻速運動，所以飛行時間一定是,A 錯誤;豎直方向11.如圖所示，OO為豎直軸,MN 為固定在 OO 上的水平光滑桿，有兩個質(zhì)量相同的金屬球 A,B 套在水平桿上，兩根細線 AC,BC 端分別與金屬球連接，另一端固定在轉(zhuǎn)軸 OO 的 C 點. 當(dāng)繩拉直時，細線 AC,BC 與水平光滑桿的夾角分別為a,3.當(dāng)整個裝I1(2n 4- l)v00L,當(dāng) n=

12、0 時，得最小角速度B.圓盤的半徑可能為C.P 點隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度可能為飛鏢做自由落體運動,要擊中 P 點,P 點定是位于最下方所以 2R=h,R* B 錯誤;P 點轉(zhuǎn)到最下方可能經(jīng)歷的圈數(shù)為線速度的可能值為D.圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為所以下落的高度為,其中 n=0,1,2,所以10置繞豎直軸轉(zhuǎn)動時，則細線 AC,BC 中的彈力之比為多大？.wB011答案：| i12.(2018 河南中原名校聯(lián)考)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有 xOy 坐標(biāo)系，長為 I 的不可伸長的 細繩,一端固定在 A 點,A 點的坐標(biāo)為(0, ”)，另一端系一質(zhì)量為 m 的小球.現(xiàn)在 x 坐標(biāo)軸上(坐 標(biāo) x0)固定一個釘子

13、，拉小球使細繩繃直并呈水平位置，再將小球由靜止釋放,當(dāng)細繩碰到釘子以后，小球可以繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運動iy_A-w0pX(1)當(dāng)釘子在 x= . I 的 P 點時，小球經(jīng)過最低點時細繩恰好不被拉斷，求細繩能承受的最大拉力.(2)為使小球釋放后能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運動，而細繩又不被拉斷，求釘子所在位置的范圍.解析:(1)當(dāng)釘子在 x= 的 P 點時，小球繞釘子做勻速圓周運動的半徑為R=l-小球由靜止到最低點的過程中機械能守恒，則禍R)=陽，在最低點細繩承受的拉力最大，有F-mg=mg聯(lián)立求得最大拉力 F=7mg.解析：兩根細線的拉力在水平方向的分力分別提供兩球做圓周運動的向心力運動的

14、角速度相同，則對 A 球:FACOSa=mrxw2,對 B 球:FBCOS3=mrBw2,且兩球做圓周AcosftBcosaan/?得出設(shè) O C 距離為 h,12(2)小球繞釘子做勻速圓周運動恰好到達最高點時，有13i22mg=m釘子所在位置為聯(lián)立解得 x， =一 I.6運動過程中機械能守恒,則 mg( -R2)=此釘子所在位置的范圍為I.答案:(1)7mgI1413.(2018 四川六校聯(lián)考平面內(nèi)的光滑半圓形軌道的最高點和最低點,B 點距水平地面的高度為h,某人在水平地面C點處以某一初速度拋出一個質(zhì)量為m 的小球，小球恰好水平進入半圓軌道內(nèi)側(cè)的最低點B,并恰好能過最高點 A 后水平拋出，又恰好回到 C 點拋球人手中.若不計空氣阻力，已知當(dāng)?shù)刂亓?加速度為 g,求：B 點:N-mg= 解得 N=6mg 方向為豎直向上)嘉年華上有一種回力球游戲,如圖所示,A,B 分別為一固定在豎直,B 點距水平地面的高度為m 的小球，小球恰好水平進入半圓軌道內(nèi)側(cè)的最低點(1) 小球剛進入半圓形軌道最低點(2) 半圓形軌道的半徑；(3) 小球拋出時的初速度大小. 解析:(1)設(shè)半圓形軌道的半徑為B 時軌