（新课标）2019版高考物理一轮复习主题三曲线运动课时跟踪训练16

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1、课时跟踪训练(十六)增分提能一、选择题1．(2018·福建福州模拟)如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承受的最大拉力均为2mg.当细绳AC和BC均拉直时∠ABC＝90°，∠ACB＝53°，BC＝1m．细绳AC和BC能绕竖直轴AB匀速转动，因而小球在水平面内做匀速圆周运动．当小球的线速度增大时，两绳均会被拉断，则最先被拉断的那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为(重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)A．AC　5m/sB．BC　5m/sC．AC　5.24m/sD．BC　5.24m/s[解析]　据题意，小球转动时

2、向心力为TBC＋TACcos53°＝m，此时设细绳BC刚好被拉断，则拉力为TBC＝2mg，TACsin53°＝mg，即TAC＝mg，说明细绳BC先被拉断；当细绳AC拉断时，有T′ACsinθ＝mg，T′AC＝2mg，则细绳AC与水平方向的夹角θ＝30°，有T′ACcos30°＝m，此时小球转动半径为R′＝cos30°＝m，代入数值得v′＝5m/s，故B正确．[答案]　B2．(多选)2016年12月18日，中央电视台《原来如此》栏目播出了“解析离心现象”，某同学观看后，采用如图所示的装置研究离心现象，他将两个杆垂直固定在竖直面内，在垂足O1和水平杆上的O2位置分别固定一力传感器，其

3、中O1O2＝l，现用两根长度相等且均为l的细绳拴接一质量为m的铁球P，细绳的另一端分别固定在O1、O2处的传感器上．现让整个装置围绕竖直杆以恒定的角速度转动，使铁球在水平面内做匀速圆周运动，两段细绳始终没有出现松弛现象，且保证O1、O2和P始终处在同一竖直面内．则(　　)A．O1P的拉力的最大值为mgB．O1P的拉力的最大值为mgC．O2P的拉力的最小值为mgD．O2P的拉力的最小值为0[解析]　当转动的角速度为零时，O1P绳的拉力与O2P绳的拉力相等，设为F1，则2F1cos30°＝mg，F1＝mg；若O2P绳的拉力刚好等于零，此时O1P绳的拉力最大，设这时O1P绳的拉力为F2

4、，则F2cos30°＝mg，F2＝mg，因此O1P绳的拉力范围为mg时，A、B相对于转盘会滑动B．当ω>时，绳子一定有弹力C．ω在0<ω<范围内增大时，A所受摩擦力一

5、直变大D．ω在<ω<范围内增大时，B所受摩擦力一直变大[解析]　A、B放在同一转盘上，故ω相同，Ff＝mω2r，由于rB>rA，故B所受向心力大于A所受向心力，故随ω增大，B先有向外滑动的趋势，此时为一个临界状态，绳恰好没有拉力，对木块B有Kmg＝mω2·2L，ω＝，那么当ω>时，绳一定有弹力，B正确．对A、B两木块用整体法分析，那么整体的圆周运动半径R＝L＋＝L，当A、B所受摩擦力不足以提供向心力时，发生滑动，整体列式有2Kmg＝2m·ω2·L，ω＝，那么当ω>时，A、B相对转盘会滑动，A正确．当0<ω<时，A所受静摩擦力和拉力的合力提供向心力，随ω增大，F向增大，故A所受的摩

6、擦力增大，C正确．当<ω<时，B相对转盘已有了滑动趋势，静摩擦力达到最大为Kmg，不变，D错误．[答案]　ABC4.用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为FT，FT随ω2变化的图象是下图中的(　　)[解析]　设绳长为L，锥体母线与竖直方向的夹角为θ，当ω＝0时，小球静止，受重力mg、支持力N和线的拉力FT而平衡，FT≠0，故A、B错误；θ增大时，FT增大，N减小，当N＝0时，角速度为ω0.当ω<ω0时，由牛顿第二定律得FTsinθ－Ncosθ＝mω2Lsinθ，FTcosθ＋Nsinθ＝mg，

7、解得FT＝mω2Lsin2θ＋mgcosθ.当ω>ω0时，小球离开锥面，线与竖直方向夹角变大，设为β，由牛顿第二定律得FTsinβ＝mω2Lsinβ，所以FT＝mLω2，此时图线的反向延长线经过原点．可知FT－ω2图线的斜率变大，故C正确，D错误．[答案]　C5．(多选)如图所示，在水平转台上放一个质量M＝2.0kg的木块，它与台面间的最大静摩擦力Ffm＝6.0N，绳的一端系住木块，另一端穿过转台的中心孔O(为光滑的)悬吊一质量m＝1.0kg的小球，当转台以ω＝5.0rad/s的