課時跟蹤檢測(十三)圓周運動

1、課時跟蹤檢測(十三)圓周運動對點訓練：描述圓周運動的物理量1.(2015·湖北省重點中學聯(lián)考)如圖1所示，由于地球的自轉，地球表面上P、Q兩物體均繞地球自轉軸做勻速圓周運動，對于P、Q兩物體的運動，下列說法正確的是() 圖1AP、Q兩點的角速度大小相等BP、Q兩點的線速度大小相等CP點的線速度比Q點的線速度大DP、Q兩物體均受重力和支持力兩個力作用2.(2015·資陽診斷)如圖2所示，水平放置的兩個用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦傳動，兩輪的半徑Rr21。當主動輪Q勻速轉動時，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在Q輪邊緣上，此時Q輪轉動的角速度為1，木塊的向心加速度為a1，

2、若改變轉速，把小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，此時Q輪轉動的角速度為2，木塊的向心加速度為a2，則() 圖2ABC D3自行車的小齒輪A、大齒輪B、后輪C是相互關聯(lián)的三個轉動部分，且半徑RB4RA、RC8RA，如圖3所示。當自行車正常騎行時A、B、C三輪邊緣的向心加速度的大小之比aAaBaC等于() 圖3A118 B414C4132 D124對點訓練：水平面內的勻速圓周運動4山城重慶的輕軌交通頗有山城特色，由于地域限制，彎道半徑很小，在某些彎道上行駛時列車的車身嚴重傾斜。每到這樣的彎道乘客都有一種坐過山車的感覺，很是驚險刺激。假設某彎道鐵軌是圓弧的一部分，轉彎半徑為R，重力加速度為g，列車轉彎過

3、程中傾角(車廂地面與水平面夾角)為，則列車在這樣的軌道上轉彎行駛的安全速度(軌道不受側向擠壓)為() 圖4A BC D5(多選)如圖5所示，繩子的一端固定在O點，另一端拴一重物在水平面上做勻速圓周運動()圖5A轉速相同時，繩長的容易斷B周期相同時，繩短的容易斷C線速度大小相等時，繩短的容易斷D線速度大小相等時，繩長的容易斷6(多選)(2015·河南漯河二模)如圖6所示，兩根長度相同的細線分別系有兩個完全相同的小球，細線的上端都系于O點。設法讓兩個小球均在水平面上做勻速圓周運動。已知L1跟豎直方向的夾角為60°，L2跟豎直方向的夾角為30°，下列說法正確的是() 圖

4、6A細線L1和細線L2所受的拉力大小之比為1B小球m1和m2的角速度大小之比為1C小球m1和m2的向心力大小之比為31D小球m1和m2的線速度大小之比為31對點訓練：豎直平面內的圓周運動7.(2015·忻州一中檢測)如圖7所示，兩段長均為L的輕質線共同系住一個質量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點，A、B兩點間距也為L，今使小球在豎直平面內做圓周運動，當小球到達最高點時速率為v，兩段線中張力恰好均為零，若小球到達最高點時速率為2v，則此時每段線中張力大小為() 圖7Amg B2mgC3mg D4mg8(多選)如圖8所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動，內側壁半徑為

5、R，小球半徑為r，則下列說法中正確的是() 圖8A小球通過最高點時的最小速度vminB小球通過最高點時的最小速度vmin0C小球在水平線ab以下的管道中運動時，內側管壁對小球一定無作用力D小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側管壁對小球一定有作用力9(2015·山東省桓臺模擬)如圖9，質量為M的物體內有光滑圓形軌道，現(xiàn)有一質量為m的小滑塊沿該圓形軌道在豎直面內作圓周運動。A、C點為圓周的最高點和最低點，B、D點是與圓心O同一水平線上的點。小滑塊運動時，物體M在地面上靜止不動，則物體M對地面的壓力N和地面對M的摩擦力有關說法正確的是() 圖9A小滑塊在A點時，NMg，摩擦力方向向左B

6、小滑塊在B點時，NMg，摩擦力方向向右C小滑塊在C點時，N(Mm)g，M與地面無摩擦D小滑塊在D點時，N(Mm)g，摩擦力方向向左對點訓練：圓周運動的綜合問題10(2014·安徽高考)如圖10所示，一傾斜的勻質圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度轉動，盤面上離轉軸距離2.5 m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止。物體與盤面間的動摩擦因數為(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，盤面與水平面的夾角為30°，g取10 m/s2。則的最大值是() 圖10A rad/s B rad/sC1.0 rad/s D5 rad/s11(2015·汕頭模擬)如圖11為某工廠生產流水線

7、上水平傳輸裝置的俯視圖，它由傳送帶和轉盤組成。物品從A處無初速度放到傳送帶上，運動到B處后進入勻速轉動的轉盤，設物品進入轉盤時速度大小不發(fā)生變化，此后隨轉盤一起運動(無相對滑動)到C處被取走裝箱。已知A、B兩處的距離L10 m，傳送帶的傳輸速度v2 m/s，物品在轉盤上與軸O的距離R4 m，物品與傳送帶間的動摩擦因數0.25。g取10 m/s2。求：圖11(1)物品從A處運動到B處的時間t；(2)質量為2 kg的物品隨轉盤一起運動的靜摩擦力為多大。12(2015·德州聯(lián)考)如圖12所示，水平放置的圓盤上，在其邊緣C點固定一個小桶，桶的高度不計，圓盤半徑為R1 m，在圓盤直徑CD的正上

8、方，與CD平行放置一條水平滑道AB，滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，且B點距離圓盤圓心的豎直高度h1.25 m，在滑道左端靜止放置質量為m0.4 kg的物塊(可視為質點)，物塊與滑道的動摩擦因數為0.2，現(xiàn)用力F4 N的水平作用力拉動物塊，同時圓盤從圖示位置，以角速度2 rad/s，繞通過圓心O的豎直軸勻速轉動，拉力作用在物塊一段時間后撤掉，最終物塊由B點水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內。重力加速度取10 m/s2。圖12(1)若拉力作用時間為0.5 s，求所需滑道的長度；(2)求拉力作用的最短時間。答 案1選AP、Q兩點都是繞地軸做勻速圓周運動，角速度相等，即PQ，選項A對。根據圓周

9、運動線速度vR，P、Q兩點到地軸的距離不等，即P、Q兩點圓周運動線速度大小不等，選項B錯。Q點到地軸的距離遠，圓周運動半徑大，線速度大，選項C錯。P、Q兩物體均受到萬有引力和支持力作用，二者的合力是圓周運動的向心力，我們把與支持力等大反向的平衡力即萬有引力的一個分力稱為重力，選項D錯。2選C根據題述，a112r，ma1mg；聯(lián)立解得g12r。小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，g2R22r。由R2r聯(lián)立解得，選項A、B錯誤；mamg，所以，選項C正確，D錯誤。3選CA、C角速度相等，由a2R可知aAaC18。A、B線速度相等，由a可知，aAaB41，所以aAaBaC4132，選項C正確。4選C本題聯(lián)

10、系實際考查圓周運動、向心力知識。軌道不受側向擠壓時，軌道對列車的作用力就只有彈力，重力和彈力的合力提供向心力，根據向心力公式mgtan m，得v，C正確。5選AC繩子拉力提供圓周運動向心力，繩子長度即圓周運動半徑。轉速相同即周期和角速度相同，繩子拉力提供向心力即Fml2，繩子越長向心力越大即繩子拉力越大，越容易斷，選項A對B錯。線速度大小相等時，則有向心力即繩子拉力F，繩子越長拉力越小，越不容易斷，C對D錯。6選AC對任一小球研究。設細線與豎直方向的夾角為，豎直方向受力平衡，則Tcos mg，解得T。所以細線L1和細線L2所受的拉力大小之比，故A正確。小球所受合力的大小為mgtan ，根據牛頓

11、第二定律得mgtan mLsin ·2，得2。兩小球Lcos 相等，所以角速度相等，故B錯誤。小球所受合力提供向心力，則向心力為Fmgtan ，小球m1和m2的向心力大小之比為：3，故C正確。兩小球角速度相等，質量相等，由合外力提供向心力，有Fmgtan mv，則小球m1和m2的線速度大小之比為3，故D錯誤。7選A當小球到達最高點時速率為v，兩段線中張力恰好均為零，有mgm；當小球到達最高點時速率為2v，設每段線中張力大小為F，應有2Fcos 30°mgm；解得Fmg，選項A正確。8選BC在光滑圓形管道的最高點，小球的速度可以等于零，A錯誤，B正確；在ab線以下時，外側管壁

12、對小球的彈力要提供向心力，而在ab線以上，當速度較小時，小球要擠壓內側管壁，故C正確，D錯誤。9選B因為軌道光滑，所以小滑塊與軌道之間沒有摩擦力。小滑塊在A點時，與軌道的作用力在豎直方向上，水平方向對軌道無作用力，所以軌道相對于地面沒有相對運動趨勢，即摩擦力為零；當小滑塊的速度v時，對軌道的壓力為零，軌道對地面的壓力NMg，當小滑塊的速度v時，對軌道的壓力向上，軌道對地面的壓力NMg，故選項A錯誤；小滑塊在B點時，對軌道的作用力沿水平方向向左，所以軌道對地有向左運動的趨勢，地面給軌道向右的摩擦力；豎直方向上對軌道無作用力，所以軌道對地面的壓力NMg，故選項B正確；小滑塊在C點時，在水平方向對軌

13、道無作用力，所以地面對軌道沒有摩擦力；小滑塊做圓周運動，軌道對小滑塊的支持力大于其重力，其合力提供向上的向心力，所以滑塊對軌道的壓力大于其重力，所以軌道對地面的壓力N(Mm)g，故選項C錯誤；小滑塊在D點時，對軌道的作用力沿水平方向向右，所以軌道對地有向右運動的趨勢，地面給軌道向左的摩擦力；豎直上方向對軌道無作用力，所以軌道對地面的壓力NMg，故選項D錯誤。10選C物體隨圓盤做圓周運動，運動到最低點時最容易滑動，因此物體在最低點且剛好要滑動時的轉動角速度為最大值，這時，根據牛頓第二定律可知，mgcos 30°mgsin 30°mr2，求得1.0 rad/s，C項正確，A、B、D項錯誤。11解析：(1)物品先在傳送帶上做初速度為零的勻加速直線運動：ag2.5 m/s2x10.8 mt10.8 s之后，物品和傳送帶一起以速度v做勻速運動，則t24.6 s所以tt1t25.4 s。(2)物品在轉盤上所受的靜摩擦力提供向心力Fm解得：F2 N。答案：(1)5.4 s(2)2 N12解析：(1)物塊平拋：hgt2；t 0.5 s物塊離開滑道時的速度：v2 m/s拉動物塊的加速度