2025屆高考物理一輪復習專題突破06圓周運動的復習與檢測五含解析

PAGE12-圓周運動的復習與檢測（五）一、單選題1．一質量為1kg的物體(可視為質點)靜止于水平桌面上，物體能受到的最大靜摩擦力為5N，現將水平面內的三個力同時作用于物體的同一點，三個力的大小分別為2N、2N、3N。下列關于物體的受力狀況和運動狀況推斷正確的是（）A．物體所受摩擦力可能為0B．物體不行能接著處于靜止狀態(tài)C．物體可能做勻加速直線運動，其加速度大小可能為3m/s2D．物體可能做勻變速曲線運動2．如圖所示，A、B、C分別為自行車的大齒輪、小齒輪、后輪邊緣上的點，自行車正常行駛時，下列說法正確的是（）

A．A、B兩點的線速度大小相等 B．B、C兩點的線速度大小相等C．A、B兩點的角速度大小相等 D．A、C兩點的角速度大小相等3．質量為m的物體沿著半徑為r的半球形金屬球殼滑到最低點時的速度大小為v，如圖所示，若物體與球殼之間的摩擦因數為μ，則物體在最低點時的（）A．向心力為B．對球殼的壓力為C．受到的摩擦力大小為μmgD．受到的摩擦力大小為4．質量為m的石塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點的過程中，假如摩擦力的作用使得石塊的速度大小不變，如圖所示，那么（）A．因為速率不變，所以石塊的加速度為零B．石塊下滑過程中受的合外力越來越大C．石塊下滑過程中,加速度大小不變，方向在變更D．石塊下滑過程中，摩擦力大小不變，方向時刻在變更5．如圖所示，一端系著小球的細繩另一端固定在天花板上的O點，在O點的正下方D點處有一釘子，可以攔住細繩的搖擺，現將小球拉開使細繩繃緊并偏離豎直方向，然后由靜止釋放小球，在細繩遇到釘子的瞬間，下列說法不正確的是（）

A．小球的速度突然增加 B．小球的角速度突然增加C．小球的加速度突然增加 D．繩子中的拉力突然增加6．下列說法正確的是（）A．勻速圓周運動是勻速運動B．平拋運動是勻變速運動C．牛頓發(fā)覺萬有引力定律并測出引力常量D．由萬有引力定律知道兩個物體間距離越小引力越大，當r=0時引力無窮大7．如圖所示，小物塊與水平圓盤保持相對靜止，隨著圓盤一起做勻速圓周運動，下面說法正確的是A．物塊受重力、支持力和向心力B．物塊受重力、支持力、向心力和指向圓心的靜摩擦力C．物塊相對圓盤的運動趨勢方向是沿著半徑且指向圓心的方向D．物塊相對圓盤的運動趨勢方向是沿著半徑且背離圓心的方向二、多選題8．火車以60m/s的速率轉過一段彎道，某乘客發(fā)覺放在桌面上的指南針在10s內勻速轉過了約10°．在此10s時間內，火車（）A．運動路程為600m B．加速度為零C．角速度約為1rad/s D．轉彎半徑約為3.4km9．如圖所示，細繩一端系著質量的物體，靜止在水平桌面上，另一端通過光滑小孔吊著質量的物體，M與圓孔的距離，已知M與水平面間的動摩擦因數為（設物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），g取，現使物體M隨轉臺繞中心軸轉動，當m和轉臺相對靜止時，轉臺的角速度可能為（）

A． B． C． D．10．如圖所示，豎直放置的1/4圓弧軌道AB與水平軌道BC相切連接．一質量為m的小物體由靜止起先從頂端A沿圓弧軌道滑下，最終停止于水平軌道的C處，已知BC=R(R為圓弧軌道半徑)，小物體與水平面間的動摩擦因數為μ，現用力F將該小物體從C處緩慢拉回圓弧軌道的頂端A，拉力F的方向始終與小物體的運動方向一樣．重力加速度為g，下列說法正確的是A．物體從A點下滑到B點的過程中克服摩擦力做功為mgR(1－μ)B．拉力F做的功等于mgR(1+μ)C．物體先后兩次經過B點時對B點的壓力大小之比為3︰1D．物體從B點到C點過程中在BC中點的速度大小等于11．如圖為某工廠生產流水線上的產品水平傳輸裝置的俯視圖，它由傳送帶和轉盤組成．某產品（可視為質點）從A處無初速度放到勻速運動的傳送帶上，恰好勻加速運動到B處后進入勻速轉動的轉盤隨其一起運動（無相對滑動），到C處被取走裝箱．已知A、B的距離是產品在轉盤上與轉軸O距離的兩倍，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則A．產品在AB間的運動時間大于BC間的運動時間B．產品在AB間的運動時間小于BC間的運動時間C．產品與傳送帶的動摩擦因數小于產品與轉盤的動摩擦因數D．產品與傳送帶的動摩擦因數大于產品與轉盤的動摩擦因數三、試驗題12．某同學用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式Fn=mrω2，試驗裝罝如圖所示．細線下懸掛一個鋼球，上端固定在鐵架臺上，將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時正好位于圓心處，與白紙接觸但無擠壓．用手帶動鋼球，設法使它沿紙面上某個圓做圓周運動．測得鋼球質量m=0.100kg，轉動的圓周半徑為3.30cm，細線懸點與白紙上圓心的距離d=1.10m，當地重力加速度g=9.8m/s2．（計箅結果保留三位有效數字）（1）圖中細線與豎直方向的夾角θ比較小，可認為tanθ≈sinθ，其中sinθ=_____；依據受力分析，鋼球做勻速圓周運動時所受的合外力F1=________N；（2）用秒表測得圓錐擺運動30圈的總時間為t=62.5s，則該圓周運動周期T=______s，再利用向心力的表達式Fn=mrω2可以得到鋼球運動的向心力F2=_______N．（3）在誤差允許的范圍內，可認為F1_______F2（填“=”、“＞”、“＜”），證明向心力的表達式是正確的．四、解答題13．如圖所示，細繩一端系著質量的物體，靜止在水平平板上，另一端通過光滑小孔吊著質量的物體，的中點與圓孔距離為，并知和水平面的最大靜摩擦力為，現使此平板繞中心軸線轉動，為保持物體與平板處于相對靜止狀態(tài)，問：水平板轉動的最大角速度為多少？水平板轉動的最小角速度為多少？水平板轉動的角速度為多少時，可使物體與木板間摩擦力為？取，（結果中可保留根號）．14．如圖所示，細繩一端系著質量為M=0.6kg的物體，靜止在水平面上，另一端通過光滑小孔O吊著質量m=0.3kg的物體，M的中點與圓孔距離為0.2m，已知M和水平面的最大靜摩擦力為2N。現使此平面繞中心軸轉動，問角速度ω在什么范圍內m處于靜止狀態(tài)？（取g=10m/s2）參考答案1．A【詳解】A．由于2N、2N、3N這三個力的合力取值范圍為，故物體受到的摩擦力可能為0，故A正確；B．由上面分析可知，物體受到的合力可能為0，因此其可能處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，故B正確；C．若物體由加速度，則其受到的滑動摩擦力為5N，因此其合力的的值必定小于等于2N，故其加速度不行能為3m/s2，故C錯誤；D．由于物體的初速為0，且受到的力為恒力，故不行能做勻變速曲線運動，故D錯誤；故選A。2．A【詳解】AC．A、B兩點都在同一傳送帶上，線速度大小相等，依據可知，A、B兩點角速度不相等，故A正確，C錯誤；B．B、C兩點同軸，角速度相等，依據可知，B、C兩點線速度不相等。故B錯誤；D．因為A、B兩點角速度不相等，B、C兩點角速度相等，故A、C兩點的角速度大小不相等，故D錯誤。故選A。3．D【詳解】A．由題可知，物體在最低點時的速度大小為v，則物體的向心力為故A錯誤；B．物體在最低點時，合力供應向心力，即則物體對球殼的壓力為故B錯誤；CD．依據滑動摩擦力的計算公式可得，物塊受到的摩擦力為故C錯誤，D正確。故選D。4．C【詳解】石塊的速率不變，做勻速圓周運動，依據可知，加速度大小恒定，方向時刻變更，A錯誤，C正確；石塊做勻速圓周運動，合力，可知合外力大小不變，B錯誤；物塊在運動過程中受重力、支持力及摩擦力作用，如圖所示：支持力與重力沿半徑方向的分力，一起充當向心力，在物塊下滑過程中，速度大小不變，則在切向上摩擦力與重力沿切線方向的分力大小相等，方向相反，因重力沿切線方向的分力變小，故摩擦力也會越來越小，D錯誤．5．A【詳解】A．在遇到釘子的瞬間速度不發(fā)生突變，故A符合題意；B．由可知，r變小，變大，故B不符合題意；C．由可知，r變小，a變大，故C不符合題意；D．由可知，a變大，F變大，故D不符合題意。故選A。6．B【詳解】A．勻速圓周運動，速度的方向時刻變更，因此勻速圓周運動是變速運動，A錯誤；B．平拋運動的物體只受重力作用，加速度恒定不變，因此是勻變速運動，B正確；C．牛頓發(fā)覺萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量，C錯誤；D．由萬有引力定律知道兩個物體間距離越小引力越大，但當r→0時，兩個物體不能看成質點，萬有引力定律不再適用，D錯誤。故選B。7．D【解析】【詳解】物塊受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力，選項AB錯誤；物塊A所受靜摩擦力方向指向圓心，故相對圓盤的運動趨勢方向是沿著半徑且背離圓心的方向，選項C錯誤，D正確；故選D.8．AD【詳解】本題考查勻速圓周的概念，意在考查考生的理解實力．圓周運動的弧長s=vt=60×10m=600m，選項A正確；火車轉彎是圓周運動，圓周運動是變速運動，所以合力不為零，加速度不為零，故選項B錯誤；由題意得圓周運動的角速度rad/s=rad/s，又，所以m=3439m，故選項C錯誤、D正確．點睛：本題以火車轉彎指南針偏轉為背景考查勻速圓周的概念，解答時要留意角度與弧度的換算關系．9．ABC【詳解】當角速度最小時，M有向O點滑動趨勢，此時最大靜摩擦力背離圓心，則有可得當角速度最大時，M有背離O點滑動趨勢，此時最大靜摩擦力指向圓心，則有可得則故ABC正確，D錯誤。10．AD【詳解】A．從A到C由動能定理解得Wf=mgR（1－）選項A正確；B．物體緩慢地從B被拉到A，由能量關系可知，拉力F做的功選項B錯誤；C．第一次經過B點時解得則小球對B點的壓力其次次經過B點時對B點的壓力為FNB2=mg則選項C錯誤；D．由逆向思維，小球從C到B做勻加速運動，加速度為μg，則物體從B點到C點過程中在BC中點的速度大小等于選項D正確；故選AD.點睛：此題主要考查動能定理的應用；留意選項C中，第一次經過B點時做圓周運動，其次次經過B點時是“緩慢”移動，屬于平衡問題.11．AC【解析】【詳解】AB．設傳送帶勻速運動的速度為v，轉盤的半徑為R，由題意知AB=2R，產品在AB間運動時間為t1=4R/v，在BC間的運動時間，得，A正確；B錯誤；CD．從A到B的過程中，，得．在圓盤上運動時，靜摩擦力供應向心力，可得，解得，所以C正確；D錯誤．12．3.00×10﹣22.94×10﹣22.083.00×10﹣2=【解析】（1）依據幾何關系知，，依據平行四邊形定則知，鋼球所受的合外力．

（2）圓錐擺的周期，向心力．

（3）在誤差允許的范圍內，可認為，證明向心力的表達式是正確的。點睛：通過試驗數據來粗略驗證向心力表示式，培育學生擅長分析問題與解決問題的實力，同時運用力的分解找尋向心力的來源。13．（1）；（2）；（3）ω=5rad/s【解析】(1)水平板轉動的角速度最大時，最大靜摩擦力方向指向圓心，最大靜摩擦力和繩子的拉力供應向心力，故有：F向=mg+fmax①由向心力公式：F向＝

Mωmax2R②①②兩式聯(lián)立得：(2)水平板轉動的角速度最小時，最大靜摩擦力方向背向圓心，最大靜摩擦力和繩子的拉力供應向心力，故有：F向=mg-fmax③由向心力公式：F向＝

Mωmin2R④③④兩式聯(lián)立得：(3)當物體M與木板