2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十三）圓周運(yùn)動(dòng).doc

2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十三）圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量1.(xx湖北省重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖1所示，由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面上P、Q兩物體均繞地球自轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)于P、Q兩物體的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是() 圖1AP、Q兩點(diǎn)的角速度大小相等BP、Q兩點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等CP點(diǎn)的線(xiàn)速度比Q點(diǎn)的線(xiàn)速度大DP、Q兩物體均受重力和支持力兩個(gè)力作用2.(xx資陽(yáng)診斷)如圖2所示，水平放置的兩個(gè)用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦傳動(dòng)，兩輪的半徑Rr21。當(dāng)主動(dòng)輪Q勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在Q輪邊緣上，此時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為1，木塊的向心加速度為a1，若改變轉(zhuǎn)速，把小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，此時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2，木塊的向心加速度為a2，則() 圖2ABC D3自行車(chē)的小齒輪A、大齒輪B、后輪C是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，且半徑RB4RA、RC8RA，如圖3所示。當(dāng)自行車(chē)正常騎行時(shí)A、B、C三輪邊緣的向心加速度的大小之比aAaBaC等于() 圖3A118 B414C4132 D124對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)4山城重慶的輕軌交通頗有山城特色，由于地域限制，彎道半徑很小，在某些彎道上行駛時(shí)列車(chē)的車(chē)身嚴(yán)重傾斜。每到這樣的彎道乘客都有一種坐過(guò)山車(chē)的感覺(jué)，很是驚險(xiǎn)刺激。假設(shè)某彎道鐵軌是圓弧的一部分，轉(zhuǎn)彎半徑為R，重力加速度為g，列車(chē)轉(zhuǎn)彎過(guò)程中傾角(車(chē)廂地面與水平面夾角)為，則列車(chē)在這樣的軌道上轉(zhuǎn)彎行駛的安全速度(軌道不受側(cè)向擠壓)為() 圖4A BC D5(多選)如圖5所示，繩子的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一重物在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)()圖5A轉(zhuǎn)速相同時(shí)，繩長(zhǎng)的容易斷B周期相同時(shí)，繩短的容易斷C線(xiàn)速度大小相等時(shí)，繩短的容易斷D線(xiàn)速度大小相等時(shí)，繩長(zhǎng)的容易斷6(多選)(xx河南漯河二模)如圖6所示，兩根長(zhǎng)度相同的細(xì)線(xiàn)分別系有兩個(gè)完全相同的小球，細(xì)線(xiàn)的上端都系于O點(diǎn)。設(shè)法讓兩個(gè)小球均在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知L1跟豎直方向的夾角為60，L2跟豎直方向的夾角為30，下列說(shuō)法正確的是() 圖6A細(xì)線(xiàn)L1和細(xì)線(xiàn)L2所受的拉力大小之比為1B小球m1和m2的角速度大小之比為1C小球m1和m2的向心力大小之比為31D小球m1和m2的線(xiàn)速度大小之比為31對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)7.(xx忻州一中檢測(cè))如圖7所示，兩段長(zhǎng)均為L(zhǎng)的輕質(zhì)線(xiàn)共同系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間距也為L(zhǎng)，今使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為v，兩段線(xiàn)中張力恰好均為零，若小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為2v，則此時(shí)每段線(xiàn)中張力大小為() 圖7Amg B2mgC3mg D4mg8(多選)如圖8所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說(shuō)法中正確的是() 圖8A小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vminB小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin0C小球在水平線(xiàn)ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力D小球在水平線(xiàn)ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力9(xx山東省桓臺(tái)模擬)如圖9，質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊沿該圓形軌道在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)。A、C點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B、D點(diǎn)是與圓心O同一水平線(xiàn)上的點(diǎn)。小滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體M在地面上靜止不動(dòng)，則物體M對(duì)地面的壓力N和地面對(duì)M的摩擦力有關(guān)說(shuō)法正確的是() 圖9A小滑塊在A(yíng)點(diǎn)時(shí)，NMg，摩擦力方向向左B小滑塊在B點(diǎn)時(shí)，NMg，摩擦力方向向右C小滑塊在C點(diǎn)時(shí)，N(Mm)g，M與地面無(wú)摩擦D小滑塊在D點(diǎn)時(shí)，N(Mm)g，摩擦力方向向左對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：圓周運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題10(xx安徽高考)如圖10所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤(pán)繞垂直于盤(pán)面的固定對(duì)稱(chēng)軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5 m處有一小物體與圓盤(pán)始終保持相對(duì)靜止。物體與盤(pán)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，盤(pán)面與水平面的夾角為30，g取10 m/s2。則的最大值是() 圖10A rad/s B rad/sC1.0 rad/s D5 rad/s11(xx汕頭模擬)如圖11為某工廠(chǎng)生產(chǎn)流水線(xiàn)上水平傳輸裝置的俯視圖，它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤(pán)組成。物品從A處無(wú)初速度放到傳送帶上，運(yùn)動(dòng)到B處后進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤(pán)，設(shè)物品進(jìn)入轉(zhuǎn)盤(pán)時(shí)速度大小不發(fā)生變化，此后隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)(無(wú)相對(duì)滑動(dòng))到C處被取走裝箱。已知A、B兩處的距離L10 m，傳送帶的傳輸速度v2 m/s，物品在轉(zhuǎn)盤(pán)上與軸O的距離R4 m，物品與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25。g取10 m/s2。求：圖11(1)物品從A處運(yùn)動(dòng)到B處的時(shí)間t；(2)質(zhì)量為2 kg的物品隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)的靜摩擦力為多大。12(xx德州聯(lián)考)如圖12所示，水平放置的圓盤(pán)上，在其邊緣C點(diǎn)固定一個(gè)小桶，桶的高度不計(jì)，圓盤(pán)半徑為R1 m，在圓盤(pán)直徑CD的正上方，與CD平行放置一條水平滑道AB，滑道右端B與圓盤(pán)圓心O在同一豎直線(xiàn)上，且B點(diǎn)距離圓盤(pán)圓心的豎直高度h1.25 m，在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m0.4 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，物塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)用力F4 N的水平作用力拉動(dòng)物塊，同時(shí)圓盤(pán)從圖示位置，以角速度2 rad/s，繞通過(guò)圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，拉力作用在物塊一段時(shí)間后撤掉，最終物塊由B點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤(pán)邊緣的小桶內(nèi)。重力加速度取10 m/s2。圖12(1)若拉力作用時(shí)間為0.5 s，求所需滑道的長(zhǎng)度；(2)求拉力作用的最短時(shí)間。答 案1選AP、Q兩點(diǎn)都是繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度相等，即PQ，選項(xiàng)A對(duì)。根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)線(xiàn)速度vR，P、Q兩點(diǎn)到地軸的距離不等，即P、Q兩點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)線(xiàn)速度大小不等，選項(xiàng)B錯(cuò)。Q點(diǎn)到地軸的距離遠(yuǎn)，圓周運(yùn)動(dòng)半徑大，線(xiàn)速度大，選項(xiàng)C錯(cuò)。P、Q兩物體均受到萬(wàn)有引力和支持力作用，二者的合力是圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，我們把與支持力等大反向的平衡力即萬(wàn)有引力的一個(gè)分力稱(chēng)為重力，選項(xiàng)D錯(cuò)。2選C根據(jù)題述，a112r，ma1mg；聯(lián)立解得g12r。小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，g2R22r。由R2r聯(lián)立解得，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；mamg，所以，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。3選CA、C角速度相等，由a2R可知aAaC18。A、B線(xiàn)速度相等，由a可知，aAaB41，所以aAaBaC4132，選項(xiàng)C正確。4選C本題聯(lián)系實(shí)際考查圓周運(yùn)動(dòng)、向心力知識(shí)。軌道不受側(cè)向擠壓時(shí)，軌道對(duì)列車(chē)的作用力就只有彈力，重力和彈力的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式mgtan m，得v，C正確。5選AC繩子拉力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，繩子長(zhǎng)度即圓周運(yùn)動(dòng)半徑。轉(zhuǎn)速相同即周期和角速度相同，繩子拉力提供向心力即Fml2，繩子越長(zhǎng)向心力越大即繩子拉力越大，越容易斷，選項(xiàng)A對(duì)B錯(cuò)。線(xiàn)速度大小相等時(shí)，則有向心力即繩子拉力F，繩子越長(zhǎng)拉力越小，越不容易斷，C對(duì)D錯(cuò)。6選AC對(duì)任一小球研究。設(shè)細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角為，豎直方向受力平衡，則Tcos mg，解得T。所以細(xì)線(xiàn)L1和細(xì)線(xiàn)L2所受的拉力大小之比，故A正確。小球所受合力的大小為mgtan ，根據(jù)牛頓第二定律得mgtan mLsin 2，得2。兩小球Lcos 相等，所以角速度相等，故B錯(cuò)誤。小球所受合力提供向心力，則向心力為Fmgtan ，小球m1和m2的向心力大小之比為：3，故C正確。兩小球角速度相等，質(zhì)量相等，由合外力提供向心力，有Fmgtan mv，則小球m1和m2的線(xiàn)速度大小之比為3，故D錯(cuò)誤。7選A當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為v，兩段線(xiàn)中張力恰好均為零，有mgm；當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為2v，設(shè)每段線(xiàn)中張力大小為F，應(yīng)有2Fcos 30mgm；解得Fmg，選項(xiàng)A正確。8選BC在光滑圓形管道的最高點(diǎn)，小球的速度可以等于零，A錯(cuò)誤，B正確；在ab線(xiàn)以下時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球的彈力要提供向心力，而在ab線(xiàn)以上，當(dāng)速度較小時(shí)，小球要擠壓內(nèi)側(cè)管壁，故C正確，D錯(cuò)誤。9選B因?yàn)檐壍拦饣?，所以小滑塊與軌道之間沒(méi)有摩擦力。小滑塊在A(yíng)點(diǎn)時(shí)，與軌道的作用力在豎直方向上，水平方向?qū)壍罒o(wú)作用力，所以軌道相對(duì)于地面沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，即摩擦力為零；當(dāng)小滑塊的速度v時(shí)，對(duì)軌道的壓力為零，軌道對(duì)地面的壓力NMg，當(dāng)小滑塊的速度v時(shí)，對(duì)軌道的壓力向上，軌道對(duì)地面的壓力NMg，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小滑塊在B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的作用力沿水平方向向左，所以軌道對(duì)地有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，地面給軌道向右的摩擦力；豎直方向上對(duì)軌道無(wú)作用力，所以軌道對(duì)地面的壓力NMg，故選項(xiàng)B正確；小滑塊在C點(diǎn)時(shí)，在水平方向?qū)壍罒o(wú)作用力，所以地面對(duì)軌道沒(méi)有摩擦力；小滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道對(duì)小滑塊的支持力大于其重力，其合力提供向上的向心力，所以滑塊對(duì)軌道的壓力大于其重力，所以軌道對(duì)地面的壓力N(Mm)g，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小滑塊在D點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的作用力沿水平方向向右，所以軌道對(duì)地有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，地面給軌道向左的摩擦力；豎直上方向?qū)壍罒o(wú)作用力，所以軌道對(duì)地面的壓力NMg，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10選C物體隨圓盤(pán)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)最容易滑動(dòng)，因此物體在最低點(diǎn)且剛好要滑動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為最大值，這時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知，mgcos 30mgsin 30mr2，求得1.0 rad/s，C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。11解析：(1)物品先在傳送帶上做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：ag2.5 m/s2x10.8 mt10.8 s之后，物品和傳送帶一起以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，則t24.6 s所以tt1t25.4 s。(2)物品在轉(zhuǎn)盤(pán)上所受的靜摩擦力提供向心力Fm解得：F2 N。答案：(1)5.4 s(2)2 N12解析：(1)物塊平拋：hgt2；t 0.5 s物塊離開(kāi)滑道時(shí)的速度：v2 m/s拉動(dòng)物塊的加速度，由牛頓第二定律：Fmgma1；得：a18 m/s2撤去外力后，由牛頓第二定律：mgma2；得：a22 m/s2物塊加速獲得速度：v1a1t14 m/s則所需滑道的長(zhǎng)度Lx1x2a1t124 m(2)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)一圈時(shí)落入，拉力時(shí)間最短；盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)一圈時(shí)間：T1 s；物塊在滑道上先加速后減速，最終獲得：va1t1a2t2物塊滑行時(shí)間、拋出在空中時(shí)間與圓盤(pán)周期關(guān)系：t1t2tT由上兩式得：t10.3 s。答案：(1)4 m(2)0.3 s