南方新高考2018版高考物理大一轮复习 专题提升四 圆周运动中的临界问题课时作业

《南方新高考2018版高考物理大一轮复习 专题提升四 圆周运动中的临界问题课时作业》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题提升四　圆周运动中的临界问题1．(多选)如图KZ41所示，用一连接体一端与一小球相连，绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，设轨道半径为r，图中P、Q两点分别表示小球轨道的最高点和最低点，则以下说法正确的是(　　)图KZ41A．若连接体是轻质细绳时，小球到达P点的速度可以为零B．若连接体是轻质细杆时，小球到达P点的速度可以为零C．若连接体是轻质细绳时，小球在P点受到细绳的拉力可能为零D．若连接体是轻质细杆时，小球在P点受到细杆的作用力为拉力，在Q点受到细杆的作用力为推力2．用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另

2、一端固定在一光滑圆锥顶上，如图KZ42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，则FT随ω2变化的图象是图中的(　　)图KZ42ABCD3．(2016年河南二模)如图KZ43所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动．在框架上套着两个质量相等的小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止．下列说法正确的是(　　)图KZ43A．小球A的合力小于小球B的合力B．小球A与框架间可能没有摩擦力C．小球B与框架间可能没有摩擦力D．圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一

3、定增大4．用一根细绳，一端系着一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方h处，绳长l大于h，使小球在桌面上做如图KZ44所示的匀速圆周运动．若使小球不离开桌面，其转速最大值是(　　)A.B．πC.D．2π图KZ44　　图KZ455．(多选)如图KZ45所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则(　　)A．两物体均沿切线方向滑动B．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，同时所受摩擦力减小C．两物体仍随圆盘

4、一起做匀速圆周运动，不会发生滑动D．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远6．如图KZ46所示，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量为m＝1.0kg的小球．现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L＝1.0m，B点离地高度H＝1.0m，A、B两点的高度差h＝0.5m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力影响，求：(1)地面上DC两点间的距离s.(2)轻绳所受的最大拉力大小．图

5、KZ467．如图KZ47所示，用一根长为l＝1m的细线，一端系一质量为m＝1kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ＝37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为FT.(g取10m/s2，结果可用根式表示)求：(1)若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？(2)若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？图KZ47专题提升四　圆周运动中的临界问题1．BC2．C　解析：小球角速度ω较小，未离开锥面时，设线的张力为FT，线的长度为L，

6、锥面对小球的支持力为FN，则有FTcosθ＋FNsinθ＝mg，FTsinθ－FNcosθ＝mω2Lsinθ，可得出FT＝mgcosθ＋mω2Lsin2θ，可见随ω由0开始增加，FT由mgcosθ开始随ω2增大而线性增大，当角速度增大到小球飘离锥面时，FT·sinα＝mω2Lsinα，得FT＝mω2L，可见FT随ω2的增大仍线性增大，但图线斜率增大了，综上所述，C正确．3．C　解析：由于合力提供向心力，依据向心力表达式F＝mrω2，已知两球质量、运动半径和角速度都相同，可知向心力相同，即合力相同，故A错误；小球A受到重

7、力和弹力的合力不可能垂直指向OO′轴，故一定存在摩擦力，而B球的重力和弹力的合力可能垂直指向OO′轴，故B球摩擦力可能为零，故B错误，C正确；由于不知道B是否受到摩擦力，故而无法判定圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力的变化情况，故D错误．4．A　5．BD6．解：(1)小球从A到B过程机械能守恒，有mgh＝mv　①小球从B到C做平抛运动，在竖直方向上有H＝gt2　②在水平方向上有s＝vBt　③由①②③式解得s＝1.41m．　④(2)小球下摆到达B点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有F－mg＝m　⑤由①⑤式

8、解得F＝20N　⑥根据牛顿第三定律F′＝－F　⑦故轻绳所受的最大拉力大小为20N.7．解：(1)若要小球刚好离开锥面，则小球只受到重力和细线拉力，如图D75所示，小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平，在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得图D75mgtanθ＝mωlsinθ解得ω＝即ω0＝＝rad/s.(2)同理，