2019年高考物理一轮复习课时分层集训12圆周运动新人教版
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1、课时分层集训(十二)圆周运动(限时:40分钟) 基础对点练圆周运动中的运动学分析1(2018湖北省重点中学联考)如图4317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( ) 图4317AP、Q两点的角速度大小相等BP、Q两点的线速度大小相等CP点的线速度比Q点的线速度大DP、Q两物体均受重力和支持力两个力作用AP、Q两点都是绕地轴做匀速圆周运动,角速度相等,即PQ,选项A对;根据圆周运动线速度vR,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
2、错;P、Q两物体均受到万有引力和支持力作用,二者的合力是圆周运动的向心力,我们把与支持力等大反向的平衡力即万有引力的一个分力称为重力,选项D错2如图4318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RBRC32,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三点在转动过程中的( ) 【导学号:84370180】图4318A线速度大小之比为322B角速度之比为332C转速之比为232D向心加速度大小之比为964DA、B轮摩擦传动,故vavb,aR
3、AbRB,ab32;B、C同轴,故bc,vbvc32,因此vavbvc332,abc322,故A、B错误转速之比等于角速度之比,故C错误由av得:aaabac964,D正确3如图4319为某一皮带传动装置主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2已知主动轮做顺时针转动,转速为n1,转动过程中皮带不打滑下列说法正确的是( ) 图4319A从动轮做顺时针转动B从动轮做逆时针转动C从动轮边缘线速度大小为n1D从动轮的转速为n1B主动轮沿顺时针方向转动时,传送带沿MN方向运动,故从动轮沿逆时针方向转动,且两轮边缘线速度大小相等,故A、C错误,B正确;由2n、vr可知,2n1r12n2r2,解得n2n1,D
4、错误“玉兔号”月球车依靠太阳能电池板提供能量,如图ABCD是一块矩形电池板,能绕CD转动,E为矩形的几何中心(未标出),则电池板旋转过程中( ) AB、E两点的转速相同BA、B两点的角速度不同CA、B两点的线速度不同DA、E两点的向心加速度相同A根据题意,绕CD匀速转动的过程中,电池板上各点的角速度相同,则转速相等,故A正确,B错误;根据线速度与角速度关系式vr,转动半径越小的,线速度也越小,由几何关系可知,A、B两点的线速度相等,故C错误;A、E两点因角速度相同,半径不同,由向心加速度的公式a2r可知,它们的向心加速度不同,故D错误故选A圆周运动中的动力学分析4如图4320所示,小物体P放在
5、水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦力Ff的叙述正确的是( ) 图4320AFf的方向总是指向圆心B圆盘匀速转动时Ff0C在物体与轴O的距离一定的条件下,Ff跟圆盘转动的角速度成正比D在转速一定的条件下,Ff跟物体到轴O的距离成正比D物体随圆盘转动过程中,如果圆盘匀速转动,则摩擦力指向圆心,如果变速转动,则摩擦力的一个分力充当向心力,另一个分力产生切向加速度,摩擦力不指向圆心,A、B错误;根据公式FnFfm2r可得在物体与轴O的距离一定的条件下,Ff跟圆盘转动的角速度的平方成正比,C错误;因为2n,所以Ffm(2n)2r,则Ff跟物体到轴O的距离成正比,D正确5如图4321所示,是
6、马戏团中上演的飞车节目,在竖直平面内有半径为R的圆轨道表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动已知人和摩托车的总质量为m,人以v1的速度通过轨道最高点B,并以v2v1的速度通过最低点A则在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差( ) 【导学号:84370181】图4321A3mg B4mgC5mg D6mgD由题意可知,在B点,有FBmgm,解之得FBmg,在A点,有FAmgm,解之得FA7mg,所以A、B两点轨道对车的压力大小相差6mg故选项D正确6如图4322所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴O上,杆随转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为,某时刻杆对球的作用力恰
7、好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角是( ) 图4322Asin Btan Csin Dtan A小球所受重力和杆的作用力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有:mgsin mL2,解得sin ,选项A正确,B、C、D错误7如图4323所示,有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动,轨道平面在水平面内,已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为,半球形碗的半径为R求小球做圆周运动的速度大小及碗壁对小球的弹力大小 【导学号:84370182】图4323解析由题图可知,小球做匀速圆周运动的圆心为O,运动半径为rRsin ,小球受重力G及碗对小球弹力FN的作用,向心力为弹力的水平分力,
8、受力分析如图所示由牛顿第二定律得FNsin m竖直方向上小球的加速度为零,所以竖直方向上所受的合力为零,即FNcos mg解得FN联立两式,可解得物体做匀速圆周运动的速度为v答案如图所示,轻绳的一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球(可视为质点)当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时,通过传感器测得轻绳拉力T、轻绳与竖直线OP所成的角满足关系式Tabcos ,式中a、b为常数若不计空气阻力,则当地的重力加速度为( ) A BC DD设小球在最低点,即0时的速度为v1,拉力为T1,在最高点,即180时的速度为v2,拉力为T2,在最低点有T1mgm,在最高点有T2mgm,根据动能定理有2mg
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