高考物理一轮总复习课时冲关十四万有引力与航天（含解析）新人教版

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1、万有引力与航天[A级－基础练]1．有一竖直转轴以角速度ω匀速旋转，转轴上的A点有一长为l的细绳系有质量m的小球．要使小球在随转轴匀速转动的同时又不离开光滑的水平面，则A点到水平面高度h最小为(　　)A.　　　　　B．ω2gC.D.解析：A　[当小球对水平面的压力为零时，有Tcosθ＝mg，Tsinθ＝mlsinθω2，解得cosθ＝，A点到水平面高度h最小为h＝lcosθ＝故A项正确，B、C、D三项错误．]2.(2019·湖南株洲二中月考)用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图甲所示，设小球在水平面内做

2、匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为T，则T随ω2变化的图象是图乙中的(　　)解析：B　[设绳长为L，锥面与竖直方向夹角为θ，当ω＝0时，小球静止，受重力mg、支持力N和绳的拉力T而平衡，T＝mgcosθ≠0，A错误；ω增大时，T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Tsinθ－Ncosθ＝mω2Lsinθ，Tcosθ＋Nsinθ＝mg，解得T＝mω2Lsin2θ＋mgcosθ，当ω>ω0时，小球离开锥面，绳与竖直方向夹角变大，设为β，由牛顿第二定律得Tsinβ＝mω2Lsinβ，所以T＝mLω2，可知

3、T－ω2图线的斜率变大，所以B正确，C、D错误．]3．水平转台上有质量相等的A、B两小物块，两小物块间用沿半径方向的细线相连，两物块始终相对转台静止，其位置如图所示(俯视图)，两小物块与转台间的最大静摩擦力均为f0，则两小物块所受摩擦力FA、FB随转台角速度的平方(ω2)的变化关系正确的是(　　)解析：B　[设A、B到圆心O的距离分别为r1、r2，若细线不存在，则由f0＝mω2r及r1＜r2可知A、B两物体相对转台滑动的临界角速度满足ωA＞ωB，即物体B所受摩擦力先达到最大值，随后在一段时间内保持不变，C、D错误；当ω＞ωB时，细线中

4、出现拉力T，对物体A：T＝0时，FA＝mω2r1，T＞0后，FA－T＝mω2r1，而对物体B满足T＋f0＝mω2r2，联立得FA＝mω2(r1＋r2)－f0，所以T＞0后直线斜率比T＝0时大，当转台对A的摩擦力达到最大静摩擦力后，若转台角速度再增大，则A、B相对转台将出现滑动，所以A错误，B正确．]4.(多选)如图所示，物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上，它们随杆转动，若转动角速度为ω，则(　　)A．ω只有超过某一值时，绳子AP才有拉力B．绳子BP的拉力随ω的增大而增大C．绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力D．当ω增大

5、到一定程度时，绳子AP的张力大于绳子BP的张力解析：ABC　[ω较小时，绳子AP处于松弛状态，只有ω超过某一值，才产生拉力，A正确；当AP、BP都产生张力之后，受力如图，FBPsinα＝mg＋FAPsinα　①FBPcosα＋FAPcosα＝mω2r　②由①②可知FBP＞FAP，随ω的增大FBP、FAP都变大，B、C正确，D错误．]5.(多选)(2019·山东临沂质检)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b沿水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，a、b两绳均伸直，

6、小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　)A．a绳张力不可能为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度ω>，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变解析：AD　[小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳张力在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确．根据竖直方向上小球受力平衡得，Fasinθ＝mg，解得Fa＝，可知a绳的张力不变，故B错误．当b绳拉力为零时，有＝mlω2，解得ω＝，可知当角速度ω>时，b绳出现弹力，故C错误．由于b绳可能没

7、有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D正确．][B级—能力练]6.(多选)(2019·辽宁抚顺一中一模)如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力)，物块B到轴的距离为物块A到轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐慢慢增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)A．A受到的静摩擦力一直增大B．B受到的静摩擦力先

8、增大后保持不变C．A受到的静摩擦力先增大后减小再增大D．B受到的合外力先增大后保持不变解析：BC　[根据fm＝mrω2得ω＝，知当角速度逐渐增大时，B物块先达到最大静摩擦力，角速度增大，B物块所受绳子的拉力和最大静摩擦力