《走向高考》2013高考物理总复习 4-3圆周运动

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1、4-3圆周运动一、选择题1．在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤。从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是(　　)A．树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断B．树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断C．树木开始倒下时，树梢的向心加速度较大，易于判断D．伐木工人的经验缺乏科学依据[答案]　B[解析]　树木开始倒下时，树各处的角速度一样大，故A错误；由v＝ωr可知，树梢的线速度最大，易判断树倒下的方向，B正确；由a＝ω2r知，树梢处的向心加速度最大，方向指向树根处，但

2、无法用向心加速度确定倒下方向，故C、D均错误。2．水平路面上转弯的汽车，向心力是(　　)A．重力和支持力的合力　　　　B．静摩擦力C．重力、支持力、牵引力的合力D．滑动摩擦力[答案]　B[解析]　重力和支持力垂直于水平面，不能充当向心力，充当向心力的是静摩擦力。3．(2012·福建福州)甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦力传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为(　　)A.　　B.　　C.　　D.[答案]　A[解析]　连接轮之间可能有两种类型，即皮带轮(或齿轮)和同轴轮(各个轮子的轴是焊接的)，本题属于皮带轮。同轴轮的特点是角速度相

3、同，而皮带轮的特点是各个轮边缘的线速度大小相同，即v1＝ω1r1＝v2＝ω2r2＝v3＝ω3r3。显然A选项正确。4．(2012·长春四校联考)如图所示，在绕中心轴OO′转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动。在圆筒的角速度逐渐增大的过程中，物体相对圆筒始终未滑动，下列说法中正确的是(　　)A．物体所受弹力逐渐增大，摩擦力大小一定不变B．物体所受弹力不变，摩擦力大小减小了C．物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角不为零D．物体所受弹力逐渐增大，摩擦力大小可能不变[答案]　CD[解析]　物体随圆筒一起转动的过程中，物体受到重力、摩擦力和弹力，弹力提供向心力，即FN＝mrω2，当角

4、速度增大时，弹力增大，B项错误；角速度增大，线速度也增大，摩擦力必须提供两个分力，一是在竖直方向上f1＝mg，二是沿速度方向使速度增大的力，当ω均匀增加时，摩擦力可能不变，CD项正确。5．(2012·苏锡常镇四市一调)如图所示，一质量为m的小方块(可视为质点)，系在一伸直的轻绳一端，绳的另一端固定在粗糙水平面上，绳长为r。给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0，小方块将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动，运动一周后，其速率变为，则以下说法正确的是(　　)A．如果初速度v0较小，绳的拉力可能为0B．绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小C．小方块运动一周的时间为D．小方块运动一周克

5、服摩擦力做的功为mv[答案]　BCD[解析]　小方块做圆周运动绳子的拉力提供向心力，选项A错误；利用“化曲为直”的思想，小方块在运动一周过程中，可以看做小方块做加速度为a＝μg的匀减速直线运动，则绳的拉力F＝m，v2－v＝－2μgx，x＝rθ，化简得F＝－2μmgθ，即绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小，选项B正确；根据平均速度公式得：2πr＝t，解得t＝，选项C正确；对小方块运用动能定理，小方块运动一周克服摩擦力做的功Wf＝mv－m()2＝mv，选项D正确。6．(2012·辽宁铁岭)小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω

6、匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，当地重力加速度的大小为g，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度应为(　　)A.B.C.D.[答案]　A[解析]　设伞边缘距地面的高度为h，伞边缘水滴的速度v＝ωR，水滴下落时间t＝，水滴平抛的水平位移x＝vt＝ωR，如图所示：由几何关系，R2＋x2＝r2，可得：h＝，A对。7．(2012·豫南四校调研)如图所示，一物块放在一个圆盘中，若圆盘表面与水平面的夹角为α，物块转动半径为R，与圆盘的动摩擦因数为μ，则物块和圆盘一起按如图所示转动的过程中，下列说法正确的是(　　)A．角速度的最大值为B．角速度的最大值为C．圆盘

7、对物块的弹力始终不做功D．圆盘对物块的摩擦力始终不做功[答案]　AC[解析]　物块不滑动的临界条件为物块到达最低点时所受的摩擦力为最大值，则μmgcosα－mgsinα＝mRω，即ωmax＝，A正确，B错误；由于弹力方向始终和物块的速度方向垂直，始终不做功，C正确；物块随圆盘向上转动中，静摩擦力做正功，反之亦然，D错误。8．(2012·豫南九校联考)如图，竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A、B、C的质量均为m。现给