2017高考物理模拟题精选训练圆周运动专题02圆周运动的临界问题含解析

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1、专题02圆周运动的临界问题1.（2017廿肃71市联考）利用双线可以稳固小球在竖直平而内做圆周运动而不易偏离竖直而，如图，用两根长为L的细线系—•质量为m的小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为L,若小球恰能在竖直而内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（）♦■B.3mgC.2.5mg【参考答案】・A【名师解析】双线稳固小球在竖直平面内做圆周运动，圆周运动半径为r=Lcos30°。小球恰能在竖直圓內诙完整的圆周运动，小球运动到最咼点时〉由牛顿第一定律〉;设小球运动到最低点时速度为rv2,每根线承受

2、的张力为F,小球运动到最低点时，由牛顿第二定律，2Fcos30°-mg=m—5小球从最低r点到最高点，由机械能守恒定律，2龄呢・2工+；砂為联立解得：E2屈昭〉选项A正确。222.（2016•西安八校联考）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块/和旳攵在转盘上，两者用长为2的细绳连接，木块与转盘的最人静摩擦力均为各自重力的X倍，/放在距离转轴厶处，整个装置能绕通过转盘屮心的转轴转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装直从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（）%-、ABr~i—n1]0」A.当寸雾时，久〃相对于转盘会滑

3、动当g>、/777时，绳子一定有弹力c.G在寸令V3

4、而増大，D项正确。1.(2016•福建晋江月考)如图所示，初为竖直转轴，细细加和％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2〃禺当处和腮均拉直时Z昇心90°,Z^=53°,BC=1mo〃兀能绕竖直轴匀速转动，因而C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(g取10m/s2)()B.BC5m/sD.BC5.24m/sA.AC5m/sC.AC5.24m/s【参考答案】•B【名师解析】据题意，小球转动时向心力为张+忘OS53°=环此时设亦绳刚好被拉断，

5、则拉力为5丁41輕,此时Tocsin53°=輕,即兀产孑c说明％绳先被拉断；当M绳拉断时，有砒=2畛也寸由于小球重力等于昭＞则“绳与水平方向的夹角等于30°‘有於cos30°=^~,此时小球转动半径为用=；^产”30°代入数值得‘=5g故选项B正确。1.（2016•上海金山月考）有一种杂技表演叫“飞车走壁”，山杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶，在水平面内做匀速圆周运动。图屮粗线圆表示摩托车的行缎轨迹，轨迹离地面的高度为力。如果增大高度力，则下列关于摩托车说法正确的是（）A.对侧壁的压力人增大B.做圆周运动的周期7不

6、变C.做圆周运动的向心力尸增人D.做圆周运动的线速度增大【参考答案】.D【名师解析】摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力驱和支持力尺的合力,作出受力分析图。设圆台侧壁与竖直方向的夹角为。，侧壁对摩托车的支持力尺=誥匸不变，贝IJ摩托乍対侧壁的压力不变，故A错误；向心力尸=严—，〃人g不变，故向心力大小tana..4ji2亠＞［、变，C错误；根据牛顿第二定律得F=iiry-r,力越高，厂越大，厂不变，则T越大，故B错_v,课；根据牛顿第二定律得F=m_，h越咼厂越大，〃、不变，则【/越大，故D正确。11C*41.如图所示是

7、某课外研究小纽设计的町以川來测量转盘转速的装豐。该装宣上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动。当转盘不转动时,指针指在0处，当转盘转动的角速度为5吋，指针指在昇处，当转盘转动的角速度为0时,指针指在〃处，设弹簧均没冇超过弹性限度。则5与5的比值为（）OAB111z11A-2B.砸【参考答案】.B【名师解析】小球随转盘转动时由弹普的弹力提供向心力。设标尺的最小分度的长度为為弹酱的劲度系数为则有•4才•几k•3才=血-

8、6孑•a罷故有®:血=1:垃，B正确°2.（多选）如图所示，在光滑的横杆上穿着两质量分别为侧、加的小球，小球用细线连接起來，当转台匀速转动时，下列说法正确的是（）A.两小球速率必相等B.两小球角速度必相等C.两小球加速度必相等D.两小