2019高考物理二輪小題狂做專練 九 圓周運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用 含解析

1【安徽省皖中名校聯(lián)盟2019屆高三10月聯(lián)考物理試題】如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中，皮帶不打滑，則下列敘述錯誤的是（ ）Aa點(diǎn)與d點(diǎn)的線速度大小之比為1:2Ba點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等Ca點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等Da點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小之比為1:12【浙江省嘉興市2019屆高三普通高校招生選考科目教學(xué)測試物理試題】如圖所示，餐桌上的水平玻璃轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，其上的物品相對于轉(zhuǎn)盤靜止，則（ ）A物品所受摩擦力與其運(yùn)動方向相反B越靠近圓心的物品摩擦力越小C越靠近圓心的物品角速度越小D越靠近圓心的物品加速度越小3【甘肅省臨夏中學(xué)2017-2018學(xué)年高考模擬】如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和小球B緊貼圓錐筒內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法中正確的是（ ）AA球的線速度必定小于B球的線速度BA球的角速度必定大于B球的角速度CA球運(yùn)動的周期必定大于B球的周期DA球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?【安徽省2019屆高三10月份聯(lián)考物理】如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可看作質(zhì)點(diǎn)）在豎直放置的半徑為R的固定光滑圓環(huán)軌道內(nèi)運(yùn)動，若小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速率為v02gR，下列說法中正確的是（ ）A小球在最高點(diǎn)時(shí)只受到重力作用B小球繞圓環(huán)一周的時(shí)間等于2Rv0C小球在最高點(diǎn)對圓環(huán)的壓力大小為2mgD小球經(jīng)過任一直徑兩端位置時(shí)的動能之和是一個(gè)恒定值5【甘肅省師范大學(xué)附屬中學(xué)2018-2019學(xué)年高三上學(xué)期期中考試】假設(shè)人類登上火星后，在火星上進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在固定的半徑為r的豎直光滑圓軌道內(nèi)部，一小球恰好能做完整的圓周運(yùn)動，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，如圖所示。若已知火星的半徑為R，引力常量為G，則火星的質(zhì)量為( ) Av2R3Gr2 B5v2R2Gr Cv2R2Gr D5v2R3Gr26【江西省紅色七校2019屆高三第一次聯(lián)考物理試題】如圖所示，一根不可伸長的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b，跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿C和D上，質(zhì)量為ma的a球置于地面上，質(zhì)量為mb的b球從水平位置靜止釋放。當(dāng)b球擺過的角度為90時(shí)，a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱悖铝薪Y(jié)論正確的是( ) Ama:mb=3:1Bma:mb=2:1C若只將細(xì)桿D水平向左移動少許，則當(dāng)b球擺過的角度為小于90的某值時(shí)，a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱鉊若只將細(xì)桿D水平向左移動少許，則當(dāng)b球擺過的角度仍為90時(shí)，a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?【甘肅省武威第一中學(xué)2019屆高三10月月考物理試題】質(zhì)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(diǎn)時(shí)的速度大小為，如圖所示，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為，則物體在最低點(diǎn)時(shí)的（）A向心加速度為v2rB向心力為m（g+v2r）C對球殼的壓力為mv2rD受到的摩擦力為m（g+v2r）8【遼寧省大連市2017-2018學(xué)年高考模擬】如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐形筒固定不動，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則以下說法中正確的是（ ）AA球的線速度必定大于B球的線速度BA球的角速度必定小于B球的角速度CA球的運(yùn)動周期必定小于B球的運(yùn)動周期DA球?qū)ν脖诘膲毫Φ扔贐球?qū)ν脖诘膲毫?【河北省邢臺市2017-2018學(xué)年高考模擬】如圖所示，半徑r=0.5m的飛輪繞中心軸OO轉(zhuǎn)動，軸與飛輪平面垂直?，F(xiàn)在飛輪的邊緣打進(jìn)-一個(gè)質(zhì)量m=0.01kg的螺絲釘P(視為質(zhì)點(diǎn))，讓飛輪以n=20r/s的轉(zhuǎn)速做勻速圓周運(yùn)動。(取2=10)(1)求螺絲釘P所需的向心力大小F；(2)若不轉(zhuǎn)動飛輪，至少要用1250N的力才能把螺絲釘P拔出，求為使螺絲釘P不被甩出，飛輪轉(zhuǎn)動時(shí)的最大角速度m。10【山西省呂梁市2017-2018高考調(diào)研】如圖所示，豎直平面內(nèi)的一半徑R=050m的光滑圓弧槽BCD，B點(diǎn)與圓心O等高，一水平面與圓弧槽相接于D點(diǎn)。質(zhì)量m=010kg的小球從B點(diǎn)正上方H=095m高處的A點(diǎn)自由下落，由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧槽軌道，從D點(diǎn)飛出后落在水平面上的Q點(diǎn)，DQ間的距離s=24m，球從D點(diǎn)飛出后的運(yùn)動過程中相對水平面上升的最大高度h=080m，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)軌道對它的支持力大小N；（2）小球經(jīng)過最高點(diǎn)P的速度大小vP；（3）D點(diǎn)與圓心O的高度差hOD。1【解析】a、c兩點(diǎn)靠傳送帶傳動，線速度大小相等，d、c兩點(diǎn)共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)v=r知，d的線速度等于c的線速度的2倍，所以d的線速度等于a的線速度的2倍，故A正確； b、c兩點(diǎn)的角速度相等，a、c兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)v=r知，因?yàn)閍、c的半徑不等，則a、c的角速度不等，所以a、b兩點(diǎn)的角速度不等。故B錯誤，C正確。因vd=2va，根據(jù)a=v2/r知，a、d的加速度之比為1：1，故D正確。此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選B?！敬鸢浮緽2【解析】A項(xiàng)：由于物品有向外甩的趨勢，所以物品所受的摩擦力指向圓心提供向心力，故A錯誤；B項(xiàng)：由摩擦力提供向心力可知，f=m2r，由物品的質(zhì)量大小不知道，所以無關(guān)確定摩擦力大小，故B錯誤； C項(xiàng)：同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的物體角速度相同，故C錯誤； D項(xiàng)：由公式a=2r可知，越靠近圓心的物品加速度越小，故D正確?！敬鸢浮緿3【解析】小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動的向心力,受力分析如圖：D、兩球所受的重力大小相等，支持力方向相同，根據(jù)力的合成，知兩支持力大小、合力大小相等，故D錯誤.A、根據(jù)F合=mv2r，合力、質(zhì)量相等，得r越大線速度大，所以球A的線速度大于球B的線速度，故A錯誤.B、F合=m2r合力、質(zhì)量相等，r越大角速度越小，A球的角速度小于B球的角速度。故B錯誤.C、F合=m42T2r,合力、質(zhì)量相等，r越大，周期越大，A周期大于B周期。故C正確。故選C?！敬鸢浮緾4【解析】AC. 根據(jù)牛頓第二定律有：mg+N=mv02R，解得N=mg.故小球在最高點(diǎn)受到圓環(huán)的壓力，壓力大小為mg，故A錯誤，C錯誤； B. 小球做的運(yùn)動不是勻速圓周運(yùn)動，繞圓環(huán)一周的時(shí)間不等于2Rv0。故B錯誤；D.小球在運(yùn)動的過程中機(jī)械能守恒,在某一運(yùn)動的過程中小球的重力勢能減小多少，則經(jīng)過關(guān)于圓心對稱的位置重力勢能就增加多少。所以小球經(jīng)過任一直徑兩端位置時(shí)的動能之和是一個(gè)恒定值。故D正確。故選：D?！敬鸢浮緿5【解析】設(shè)小球的質(zhì)量為m，火星的質(zhì)量為M，因小球在最高點(diǎn)恰好完成圓周運(yùn)動，設(shè)最高點(diǎn)時(shí)小球速度為v，由牛頓第二定律得：mg=mv2r，解得：g=v2r，對于任一月球表面的物體m，萬有引力等于其重力，即：mg=GMmR2，則有：M=v2R2Gr，故選C?！敬鸢浮緾6【解析】由于b球擺動過程中機(jī)械能守恒，則有：mbgl=12mbv2，當(dāng)b球擺過的角度為90時(shí)，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和向心力公式得：T-mbg=mbv2l；聯(lián)立解得：T=3mbg；據(jù)題a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱?，說明此時(shí)繩子張力為：T=mag，解得：ma：mb=3：1，故A正確，B錯誤。由上述求解過程可以看出 T=3mbg，細(xì)繩的拉力T與球到懸點(diǎn)的距離無關(guān)，只要b球擺到最低點(diǎn)，細(xì)繩的拉力都是3mbg，a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?。a球不會被拉離地面。故C錯誤，D正確。故選AD?！敬鸢浮緼D7【解析】物體滑到半球形金屬球殼最低點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，半徑為R，向心加速度為an=v2r，故A正確。根據(jù)牛頓第二定律得知，物體在最低點(diǎn)時(shí)的向心力Fn=man=mv2r，故B錯誤。根據(jù)牛頓第二定律得N-mg=mv2r，得到金屬球殼對小球的支持力N=m（g+v2r），由牛頓第三定律可知，小球?qū)饘偾驓さ膲毫Υ笮=m（g+v2r），故C錯誤。物體在最低點(diǎn)時(shí)，受到的摩擦力為f=N=m（g+v2r），故D正確。故選AD?！敬鸢浮緼D8【解析】對小球受力分析，小球受到重力和支持力，它們的合力提供向心力，如圖根據(jù)牛頓第二定律，有：F=mgtan=mv2r；解得v=grtan。由于A球的轉(zhuǎn)動半徑較大，A線速度較大，故A正確；根據(jù)=vr=gtanr可知，A球的轉(zhuǎn)動半徑較大，則A的角速度較小。故B正確。周期T=2=2rgtan ，因?yàn)锳的半徑較大，則周期較大。故C錯誤。由上分析可知，筒對小球的支持力N=mgcos，與軌道半徑無關(guān)，則由牛頓第三定律得知，小球?qū)ν驳膲毫σ才c半徑無關(guān)，即有球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力。故D錯誤。故選AB。【答案】AB9【解析】(1)由向心力公式有：F=m2r又=2n解得：F=80N(2)由題可知，當(dāng)螺絲釘P所需要的向心力大于F=1250N就會被甩出，由向心力公式有：F=mm2r代入數(shù)據(jù)解得：m=500rad/s10【解析】（1）設(shè)經(jīng)過C點(diǎn)速度為v1，由機(jī)械能守恒有mg(H+R)=12mv12由牛頓第二定律有N-mg=mv12R代入數(shù)據(jù)解得N=6.8N（2）P點(diǎn)時(shí)速度為vP，P到Q做平拋運(yùn)動有h=12gt2,s2=vpt代入數(shù)據(jù)解得vP=3.0m/s（3）由機(jī)械能守恒定律有12mvP2+mgh=mg(H+hOD)代入數(shù)據(jù)解得hOD=0.30m