发布时间 : 星期日 文章2020版高考物理新优选大一轮人教通用版考点规范练：12 圆周运动 Word版含解析更新完毕开始阅读7747af745afafab069dc5022aaea998fcc224022
考点规范练12 圆周运动
考点规范练第22页 一、单项选择题
1.
如图所示,由于地球的自转,地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动。对于P、Q两物体的运动,下列说法正确的是 A.P、Q两点的角速度大小相等 B.P、Q两点的线速度大小相等 C.P点的线速度比Q点的线速度大
D.P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用 答案A 解析P、Q两点都是绕地轴做匀速圆周运动,角速度相等,即ωP=ωQ,选项A对;根据圆周运动线速度v=ωR,P、Q两点到地轴的距离不等,即P、Q两点圆周运动线速度大小不等,选项B错;Q点到地轴的距离远,圆周运动半径大,线速度大,选项C错;P、Q两物体均受到万有引力和支持力作用,重力只是万有引力的一个分力,选项D错。
2.如图所示,B和C是一组塔轮,即B和C半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比为RB∶RC=3∶2,A轮的半径大小与C轮相同,它与B轮紧靠在一起,当A轮绕过其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点,则a、b、c三点在运动过程中的( )
( )
A.线速度大小之比为3∶2∶2 B.角速度之比为3∶3∶2 C.转速之比为2∶3∶2
D.向心加速度大小之比为9∶6∶4 答案D 解析A、B轮摩擦传动,故va=vb,ωaRA=ωbRB,所以ωa∶ωb=3∶2;B、C同轴,故ωb=ωc,????=????,所以vb∶????vc=3∶2,因此va∶vb∶vc=3∶3∶2,ωa∶ωb∶ωc=3∶2∶2,故A、B错误;转速之比等于角速度之比,故C错误;由a=ωv得aa∶ab∶ac=9∶6∶4,D正确。
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3.
(2016·全国卷Ⅱ)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点,( )
A.P球的速度一定大于Q球的速度 B.P球的动能一定小于Q球的动能
C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 答案C 解析设绳长为l,从水平位置到最低点,根据动能定理,mgl=mv2①,可得v=√2????。已知lP ??2 重力的合力提供向心力,FT-mg=m??②,联立①②可得 ??2 1212FT=3mg,只与质量有关,因为mP>mQ,所以 FTP>FTQ,C选项正确。向心加速度a=??=2g,与质量和绳长均无关系,D选项错误。 4. 两粗细相同内壁光滑的半圆形圆管ab和bc连接在一起,且在b处相切,固定于水平面上。一小球从a端以某一初速度进入圆管,并从c端离开圆管。则小球由圆管ab进入圆管bc后 A.线速度变小 B.角速度变大 C.向心加速度变小 D.小球对管壁的压力变大 答案C 解析到达b点后,由于重力做功为零,小球的速度不变,半径将增大,然后根据 ??2 v=ωR、a=??分析解题。( ) 由于管道光滑,小球到达b点后,重力做功为零,速度大小保持不变,根据v=ωR可知角速度ω减小,根据a=??可知向心加速度减小,根据F=ma可知小球对管道的压力减小,故只有C正确。 ??2 5.如图所示,一根细绳一端系一个小球,另一端固定,给小球不同的初速度,使小球在水平面内做角速度不同的圆周运动,则下列细绳拉力F、悬点到轨迹圆心高度h、向心加速度a、线速度v与角速度平方ω2的关系图像正确的是 ( ) 答案A 解析设细绳长度为l,小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ,细绳拉力为F,有Fsin θ=mω2lsin θ,得F=mω2l,选项A正确;mgtan θ=mω2lsin θ,得h=lcos θ=2,选项B错误;小球的向心加速度a=ω2lsin θ,选项C错误;小球的线速度v=ωlsin θ,选项D错误。 6. ???? 如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为2(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g取10 m/s2。则ω的最大值是( ) A.√5 rad/s C.1.0 rad/s 答案C 解析物体随圆盘做圆周运动,运动到最低点时最容易滑动,因此物体在最低点且刚好要发生滑动时的转动角速度为最大值,这时,根据牛顿第二定律有μmgcos 30°-mgsin 30°=mrω2,求得ω=1.0 rad/s,C项正确,A、B、D项错误。 B.√3 rad/s D.5.0 rad/s √3二、多项选择题 7. 如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( ) A.B的向心力是A的向心力的2倍 B.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍 C.A、B都有沿半径向外滑动的趋势 D.若B先滑动,则B对A的动摩擦因数μA小于盘对B的动摩擦因数μB 答案BC 解析根据Fn=mrω2,因为两物块的角速度大小相等,转动半径相等,质量相等,则向心力相等,故A错误;对AB整体分析,FfB=2mrω2,对A分析,有FfA=mrω2,所以盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍,故B正确;A所受的静摩擦力方向指向圆心,可知A有沿半径向外滑动的趋势,B受到盘的静摩擦力方向指向圆心,有沿半径向外滑动的趋势,故C正确;对AB整体分析,μB2mg=2mr????2,解得ωB=√??,对??A分析,μAmg=mr????2,解得ωA=√??,因为B先滑动,所以B先达到临界角速度,可知B的临界角速度??较小,即μB<μA,故D错误。 8.图甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车,甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动,丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动,两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上,四个图中轨道的半径都为R。下列说法正确的是( ) ???????? A.甲图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时,座椅一定给人向上的力 B.乙图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,安全带一定给人向上的力 C.丙图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,座椅一定给人向上的力 D.丁图中,轨道车过最高点的最小速度为√???? 答案BC 解析在题图甲中,当速度比较小时,根据牛顿第二定律有mg-FN=m??,即座椅给人施加向上的力,当速度比较大时,根据牛顿第二定律有 ??2 mg+FN=m??,即座椅给人施加向下的力,故A错误;在题图乙中,因为 ??2 合力指向圆心,重力竖直向下,所以安全带给人一定是向上的力,故B正确;在题图丙中,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,合力方向向上,重力竖直向下,则座椅给人的作用力一定竖直向上,故C正确;在题图丁中,由于轨道车有安全锁,可知轨道车在最高点的最小速度为零,故D错误。 9.(2018·新疆喀什质检)摩擦传动是传动装置中的一个重要模型,如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动,其中O、O'分别为两轮盘的轴心。已知两个轮盘的半径比r甲∶r乙=3∶1,且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同,两滑块距离轴心O、O'的间距RA=2RB。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来,且转速逐渐增加,则下列叙述正确的是( )