2019-2020年高考物理总复习 第4章 第3课时 圆周运动的规律课时作业(含解析)

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1、2019-2020年高考物理总复习第4章第3课时圆周运动的规律课时作业(含解析)一、单项选择题1.在光滑的水平桌面上,有两个小球固定在一根长为L的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动,如图1.当小球1的速度为v1时,小球2的速度为v2,则转轴O到小球2的距离是(  )图1A.B.C.D.【答案】B【解析】设杆转动的角速度为ω,转轴O到小球2的距离为r2,则有v1=ω(L-r2)、v2=ωr2,解得r2=,故B正确.2.如图2所示,水平转台上放着一枚硬币,当转台匀速转动时,硬币没有滑动,关于这种情况下硬币的受力情况,下

2、列说法正确的是(  )图2A.受重力和台面的支持力B.受重力、台面的支持力和向心力C.受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力D.受重力、台面的支持力和静摩擦力【答案】D【解析】重力与支持力平衡,静摩擦力提供向心力,方向指向转轴.3.长度不同的两根细绳悬于同一点,另一端各系一个质量相同的小球,使它们在同一水平面内做圆锥摆运动,如图3所示,则有关两个圆锥摆的物理量相同的是(  )图3A.周期     B.线速度的大小C.向心力    D.绳的拉力【答案】A【解析】设O到小球所在水平面的距离为h,对球进行受力分析如图所

3、示,得F向=F合=mgtanα=mhtanα,解得T=,故周期与α角无关,则选项A对,B、C错.又知F拉=,故绳的拉力不同,选项D错.4.有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动.图4中有两位驾驶摩托车的杂技演员A、B,他们离地面的高度分别为hA和hB,且hA>hB,下列说法中正确的是(  )图4A.A摩托车对侧壁的压力较大B.A摩托车做圆周运动的向心力较大C.A摩托车做圆周运动的周期较小D.A摩托车做圆周运动的线速度较大【答案】D【解析】以摩托车为研究对象,受力分析如

4、图所示,则有FNsinθ=mg,FNcosθ=m=mR()2,因侧壁与地面之间的夹角θ与h无关,故压力FN不变,向心力不变,h越高,R越大,则T越大,v越大.5.如图5所示,有一质量为M的大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在O点,有两个质量为m的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下,两小环同时滑到大环底部时,速度都为v,则此时大圆环对轻杆的拉力大小为(  )图5A.(2m+2M)gB.Mg-C.2m(g+)+MgD.2m(-g)+Mg【答案】C【解析】设每个小环滑到大环底部时,受大环的支持力为

5、FN,由牛顿第二定律得FN-mg=m,由牛顿第三定律知,小环对大环向下的压力大小也为FN;再对大环受力分析,由物体平衡条件可得,轻杆对大环的拉力F=Mg+2FN=2m(g+)+Mg,所以大环对轻杆的拉力大小为2m(g+)+Mg.只有C正确.6.自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且半径RB=4RA、RC=8RA,如图6所示.正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比aA∶aB∶aC等于(  )图6A.1∶1∶8B.4∶1∶4C.4∶1∶32D.1∶2∶4【答案】C【解析】因为A、C的角速度相同,A

6、、B的线速度大小相同,所以==,==,故aA∶aB∶aC=ωAvA∶ωBvB∶ωCvC=4∶1∶32.二、双项选择题7.如图7所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是 (  )图7A.球A的线速度必定大于球B的线速度B.球A的角速度必定小于球B的角速度C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力【答案】AB【解析】根据上述规律可知,此题中的A、B两小球实际上是

7、具有相同的向心加速度,根据a==Rω2=可知,加速度相同时,半径越大,线速度越大,角速度越小,周期越大,即由RA>RB,可知vA>vB,ωA<ωB,TA>TB,则选项A、B正确,C错误.由于A、B质量相同,在相同的倾斜面上,则向心力相等,进一步可知两球所受的弹力相等,故可知选项D错误.8.图8为A、B两物体做匀速圆周运动时向心加速度a随半径r的变化的图线,由图可知(  )图8A.A物体的线速度大小不变B.A物体的角速度不变C.B物体的线速度大小不变D.B物体的角速度不变【答案】AD【解析】对于物体A有aA∝,与a

8、=相比较,则vA大小不变,所以A物体的线速度大小不变;对于物体B有aB∝r与a=ω2r相比较,则ωB不变,故选项A、D正确.9.如图9所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的(  )图9A.周期相同B.线速度的大小相等C.角速度的大小相等D.向心加速度的大小相等【答案】AC【解析】设圆锥摆的高为h,则mg·=m=mω2r

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