2017版高考物理二輪復習專題二曲線運動萬有引力與航天第8課時圓周運動

第8課時圓周運動課時曲煉TOC\o"1-5"\h\z、選擇題I（在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）.（2016?9月臺州質(zhì)量評估）如圖1所示的陀螺，是漢族民間最早的娛樂工具，也是我們很多人小時候喜歡玩的玩具。從上往下看（俯視），若陀螺立在某一點順時針勻速轉(zhuǎn)動,此時滴一滴墨水到陀螺，則被甩出的墨水徑跡可能如下圖的（）圖1解析做曲線運動的物體，所受陀螺的束縛的力消失后，水平面內(nèi)（俯視）應沿軌跡的切線飛出，A、B錯誤，又因陀螺順時針勻速轉(zhuǎn)動，故C錯誤，D正確。答案D.如圖2所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運動。若小球運動到P點時，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運動情況的說法正確的是圖2A.若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動B.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動C.若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運動D.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc運動

答案A3.如圖3所示，汽車以一定的速度經(jīng)過一個圓弧形橋面的頂點時，關(guān)于汽車的受力及汽車對橋面的壓力情況，以下說法錯誤的是（）圖3A.在豎直方向汽車受到三個力：重力、橋面的支持力和向心力B.在豎直方向汽車可能只受兩個力：重力和橋面的支持力C.在豎直方向汽車可能只受重力D.汽車對橋面的壓力小于汽車的重力22解析一般情況下汽車受重力和支持力作用，且mg-Fn=mr,故支持力Fn=mg-mr,即支持力小于重力，A錯，B、D對；當汽車的速度v=q而時，汽車所受支持力為零，C正確。答案A4.如圖4所示，圓盤繞過圓心且垂直于盤面的軸勻速轉(zhuǎn)動，其上有a、b、c三點，已知Oc1=2Oa則下列說法中錯誤的是1=2Oa則下列說法中錯誤的是圖4a、b兩點線速度相同a、b、c三點的角速度相同c點的線速度大小是a點線速度大小的一半a、b、c三點的運動周期相同解析同軸轉(zhuǎn)動的不同點角速度相同，B正確；根據(jù)T=紅知，a、b、c三點的運動周期相同，D正確；根據(jù)v=ar可知c點的線速度大小是a點線速度大小的一半，C正確;a、a、b兩點線速度的大小相等，方向不同,A錯誤。答案A.（2015?浙江湖州中學模擬）如圖5所示為市場出售的蒼蠅拍，拍柄長約30cm。這種蒼蠅拍實際使用效果并不理想，有人嘗試將拍柄增長到60cm。若揮拍時手的動作完全相同，則改裝后拍頭（）A.線速度變大B.角速度變大C.向心加速度變小D.向心力變小解析因揮拍時手的動作完全相同，故角速度不變，B選項錯誤；由v=3i、a=32r、Fn=mo2r知，線速度v、向心加速度a、向心力Fn均變大，故A選項正確，CD選項錯誤。答案A.如圖6所示，有一個水平大圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，小強站在距圓心為r處的P點相對圓盤靜止。關(guān)于小強的受力，下列說法正確的是（）圖6圖6A.小弓II在P點不動，因此不受摩擦力作用B.若使圓盤以較小的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，小強在P點受到的摩擦力為零C.小強隨圓盤做勻速圓周運動，圓盤對他的摩擦力充當向心力D.如果小強隨圓盤一起做變速圓周運動，那么其所受摩擦力仍指向圓心解析由于小強隨圓盤做勻速圓周運動，一定需要向心力，該力一定指向圓心方向，而重力和支持力在豎直方向上，它們不能充當向心力，因此他會受到摩擦力作用，且充當向心力，AB錯誤，C正確；當小強隨圓盤一起做變速圓周運動時，合力不再指向圓心,則其所受的摩擦力不再指向圓心，D錯誤。答案C7所示，下列說法中不正確的是.洗衣機的脫水筒采用帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，如圖7所示，下列說法中不正確的是圖7圖7A.脫水過程中，衣物是緊貼筒壁的B.水會從桶中甩出是因為水滴受到向心力很大的緣故C.加快脫水筒轉(zhuǎn)動角速度，脫水效果會更好D.靠近中心的衣物脫水效果不如四周的衣物脫水效果好解析脫水過程中，衣物做離心'運動而甩向桶壁，A正確；水滴依附的附著力是一定的，當水滴因做圓周運動所需的向心力大于該附著力時，水滴被甩掉，B錯；F=m<a=mo2R3增大會使向心力F增大，而轉(zhuǎn)筒有洞，不能提供足夠大的向心力，水滴會被甩出，增大向心力，會使更多水滴被甩出去，C正確；靠近中心的衣服，R比較小，角速度少一樣，所以向心力小，脫水效果差，D正確。答案B.如圖8所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度3轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m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(shù)為義（設(shè)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10m/s2。則3的最大值是（）A.乖rad/sB.y[3rad/sC.1.0rad/sD.0.5rad/s解析經(jīng)分析可知，小物體最先相對滑動的位置為最低點，對小物體受力分析得：^mgos0-mgsin0=mo2r,代入數(shù)據(jù)得：3=1.0rad/s,選項C正確。答案C、選擇題n（在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項是符合題目要求的）R=1m,.如圖9所示，一小物塊以大小為a=4m/sR=1m,則下列說法正確的是（）A.小物塊運動的角速度為圖A.小物塊運動的角速度為圖92rad/sTOC\o"1-5"\h\zB.小物塊做圓周運動的周期為兀s兀兀C.小物塊在t=7s內(nèi)通過的位移大小為20mD.小物塊在兀s內(nèi)通過的路程為零解析因為a=①2r所以小物塊運動的角速度①=y^-R^=2rad/s,周期T==兀s,,?！柏―,選項AB正確；小物塊在—s內(nèi)轉(zhuǎn)過萬,通過的位移為2/2m,在兀s內(nèi)轉(zhuǎn)過一周，通過的路程為2兀m,選項CD錯誤。答案AB.質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木架上的A和C點，繩長分別為la、lb,如圖10所示。當輕桿繞軸BC以角速度少勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，繩a在豎直方向，繩b在水平方向，當小球運動到圖示位置時，繩b被燒斷的同時輕桿停止轉(zhuǎn)動，則（）圖10圖10A.小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運動B.在繩b被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C.若角速度①較小，小球在垂直于平面ABC勺豎直平面內(nèi)擺動D.繩b未被燒斷時，繩a的拉力大于mg繩b的拉力為mo21b解析繩子斷開前，小球做勻速圓周運動，合力指向C點，對小球受力分析，受重力mga繩子的拉力Fi、b繩子的拉力F2,根據(jù)牛頓第二定律有：Fi=mgF2=mw21b。小球的線速度為：v=繩子斷開后，桿停止轉(zhuǎn)動，由于慣性，小球?qū)⒗@A點轉(zhuǎn)動，若速度較小，小球?qū)⒃诖怪庇谄矫鍭BC勺豎直平面內(nèi)擺動；若速度較大，也有可能在垂直于平面ABC勺豎直平面內(nèi)繞A點做完整的圓周運動，在最低點時：Fa-mg=m（?",la解得Fa=m什m（：人）—>F1。la答案BC三、非選擇題.如圖11為某高速公路一出口路段。轎車從出口A進入匝道，先勻減速直線通過下坡路段至B（通過B點前后速率不變），后勻速率通過水平圓弧路段至C,已知轎車在A點的速度V0=60km/h,AB長l=125m,BC@弧段限速（允許通過的最大速度）v=30km/h,輪胎與BC段路面間的動摩擦因數(shù)=03，最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2。圖11（1）求轎車在AB下坡段加速度大小a的最小值；（2）為保證行車安全，車輪不打滑，BC段半徑R的最小值多大？解析（1）轎車在下坡時，由運動學公式得v2—v0=—2al①由①式并代入數(shù)據(jù)得a=|m/s2=0.83m/s2②6（2）在水平彎道上，由牛頓第二定律得2vFf=mR③又Ff=mgD…125由③④式并代入數(shù)據(jù)得R=一丁m=13.89m。9答案（1）0.83m/s2（2）13.89m.如圖12所示，細繩一端系著質(zhì)量M=8kg的物體，靜止在水平桌面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量mF2kg的物體，M與圓孔的距離r=0.5m,已知M與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2（設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），現(xiàn)使物體M隨轉(zhuǎn)臺繞中心軸轉(zhuǎn)動，問轉(zhuǎn)臺角速度①在什么范圍內(nèi)m會處于靜止狀態(tài)。（g=10m/s2）解析設(shè)角速度的最小值為31,此時M有向著圓心運動的趨勢，其受到的最大靜摩擦力沿半徑向外，由牛屯第二定律得：Ft—^Mg=Mb?r,設(shè)角速度的最大值為32,此時M有背離圓心運動的趨勢，其受到的最大靜摩擦力沿半徑指向圓心，由牛頓第二定律得：Ft+(1Mg=ML2r,要使m靜止，應有Fr=mg聯(lián)立得3i=1rad/s,32=3rad/s,則1rad/s&co<3rad/s答案1rad/s&co<3rad/s.某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目中的場地設(shè)施如圖13所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動懸掛器，可以載人運動，水面上漂浮著一個半徑為R角速度為3,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為HL選手抓住懸掛器，可以在電動機帶動下，從A點下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零，加速度為a的勻加速直線運動。選手必須做好判斷，在合適的位置釋放，才能順利落在轉(zhuǎn)盤上。設(shè)人的質(zhì)量為m不計身高大小)，人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為wmg重力加速度為g。圖13(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱?，為保證他落在任何位置都不會被甩下轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的角速度3應限制在什么范圍？(2)若已知H=5m,L=8m,a=2m/s2,g取10m/s2,且選手從某處C點釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，則他是從平臺出發(fā)后多長時間釋放懸