【走向高考】2016届高三物理人教版一轮复习习题：第4章 第3讲圆周运动

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1、第一部分　第四章　第3讲一、选择题(1～3题为单选题，4～8题为多选题)1．(2014·课标全国Ⅱ)如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为(　　)A．Mg－5mg　B．Mg＋mgC．Mg＋5mg　D．Mg＋10mg[答案]　C[解析]　本题考查大环的平衡，能量守恒定律和牛顿第二定律在小环圆周运动过程中的具体应用，解题关键是利用能量守恒求出小环到达最低点的速度，再由牛顿第二定律求小环在最低点受到大环的支持力，小环到大

2、环最低点的速度为v，由能量守恒定律，得mv2＝mg2R　①，小环在大环上做圆周运动，在最低点时，大环对它的支持力方向竖直向上，标为FN，由半径第二定律，得FN－mg＝m　②，由①②得FN＝5mg，由牛顿第三定律可知，小环对大环竖直向下的压力FN′＝FN＝5mg。大环平衡，轻杆对大环的拉力为F＝FN′＋Mg＝Mg＋5mg，选项C正确。2.(2014·江南十校三月联考)如图，在一半径为R的球面顶端放一质量为m的物块，现给物块一初速v0，则(　　)A．若v0＝，则物块落地点离A点RB．若球面是粗糙的，当v0<时，物块一定会沿球面下滑一段，再斜抛离球面C．若v0<，则物块落

3、地点离A点为RD．若v0≥，则物块落地点离A点至少为2R[答案]　D[解析]　若v0≥，物体与球面间没有弹力作用，物体离开斜面顶端做平抛运动，根据x＝v0t,2R＝gt2可得x≥2R，A错误、D正确；若v0<，在最高点，根据牛顿第二定律得，mg－FN＝m，解得FN>0，知物体将沿球面下滑一段，下滑后有可能停止在某一点，也有可能再斜抛离开球面，故B、C错误。3．(2014·安徽理综)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m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(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

4、，盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2。则ω的最大值是(　　)A．rad/s　B．rad/sC．1.0rad/s　D．0.5rad/s[答案]　C[解析]　该题考查圆周运动中的临界问题。要明确临界条件是达到最大静摩擦力，对物体进行受力分析，当ω最大时，有μmgcosθ－mgsinθ＝mrω2，解得ω＝1.0rad/s，C正确。本题涉及斜面中的圆周运动问题，情景比较新颖，过去高考很少涉及。4.(2014·广东韶关一模)如图所示，由于地球的自转，地球表面上P、O两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动，对于P、O两物体的运动，下列说法正确的是(　　)A．P、O两点的角

5、速度大小相等B．P、O两点的线速度大小相等C．同一物体在O点的向心加速度比在P点的向心加速度大D．放在P、O两处的物体均只受重力和支持力两个力作用[答案]　AC[解析]　同轴转动的不同点角速度相等，A正确；P、O两点做圆周运动的半径不同，根据v＝ωr可知，两点的线速度大小不同，B错误；根据a＝ω2r可知，同一物体在O点的向心加速度比在P点的向心加速度大，C正确；放在P、O两处的物体均只受万有引力和支持力两个力的作用，D错误。5．(2014·课标全国Ⅰ)如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块

6、与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍。重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(　　)A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．ω＝是b开始滑动的临界角速度D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg[答案]　AC[解析]　该题考查圆周运动中的临界条件，解题关键要明确物体滑动的条件是最大静摩擦力提供向心力，静摩擦力提供向心力f＝mrω2，由于rb>ra，B先达到最大静摩擦力，B先滑动，A正确，B不正确，b的临界角速度ω＝＝＝，C正确。当ω＝时，a所受摩擦力fa＝mlω2＝kmg

7、正确。该题要明确供需关系，当提供的小于所需的力时，物体要做离心运动。6．(2014·昆明模拟)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则(　　)A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必大于B球的线速度C．A球的运动周期必大于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力[答案]　ABC[解析]　两球受重力、支持力作用，合力指向圆周运动的圆心，如图所示，由牛顿第二定律有：mgtanθ＝m＝mω2R，F＝，可见，运动半径较大的球A线速度较大、角