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时间:2019-11-15
《2019届高考物理一轮复习第四章曲线运动第三节圆周运动课后达标新人教版》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、第三节圆周运动(建议用时:60分钟)一、单项选择题1.(xx·江西师大附中模拟)如图是自行车传动机构的示意图,其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮,Ⅱ是半径为r2的小齿轮,Ⅲ是半径为r3的后轮,假设脚踏板的转速为nr/s,则自行车前进的速度为( )A. B.C.D.解析:选D.自行车前进的速度等于后轮的线速度,大小齿轮是同一条传送带相连,故线速度相等,故根据公式可得:ω1r1=ω2r2,解得ω2=,小齿轮和后轮是同轴转动,所以两者的角速度相等,故线速度v=r3ω2=,故D正确.2.(xx·高考全国卷Ⅱ)如图,一光滑大圆环固定在桌面
2、上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环.小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力( )A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心解析:选A.由于大圆环是光滑的,因此小环下滑的过程中,大圆环对小环的作用力方向始终与速度方向垂直,因此作用力不做功,A项正确,B项错误;小环刚下滑时,大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心,滑到大圆环圆心以下的位置时,大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心,C、D项错误.3.(xx·高考福建卷)如图,在竖直平面内,滑道ABC关于B点对称,
3、且A、B、C三点在同一水平线上.若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用的时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则( )A.t1t2D.无法比较t1、t2的大小解析:选A.在滑道AB段上取任意一点E,比较从A点到E点的速度v1和从C点到E点的速度v2,易知,v1>v2.因E点处于“凸”形轨道上,速度越大,轨道对小滑块的支持力越小,因动摩擦因数恒定,则摩擦力越小,可知由A滑到C比由C滑到A在AB段上的摩擦力
4、小,因摩擦造成的动能损失也小.同理,在滑道BC段的“凹”形轨道上,小滑块速度越小,其所受支持力越小,摩擦力也越小,因摩擦造成的动能损失也越小,从C处开始滑动时,小滑块损失的动能更大.故综上所述,从A滑到C比从C滑到A在轨道上因摩擦造成的动能损失要小,整个过程中从A滑到C平均速度要更大一些,故t15、持静止,则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )A.金属块B受到桌面的静摩擦力变大B.金属块B受到桌面的支持力减小C.细线的张力变大D.小球A运动的角速度减小解析:选D.设A、B质量分别为m、M,A做匀速圆周运动的向心加速度为a,细线与竖直方向的夹角为θ,对B研究,B受到的静摩擦力f=Tsinθ,对A,有:Tsinθ=ma,Tcosθ=mg,解得a=gtanθ,θ变小,a减小,则静摩擦力大小变小,故A错误;以整体为研究对象知,B受到桌面的支持力大小不变,应等于(M+m)g,故B错误;细线的拉力T=,θ变小,T变小,故C6、错误;设细线长为l,则a=gtanθ=ω2lsinθ,ω=,θ变小,ω变小,故D正确.5.(高考全国卷Ⅱ)如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为g,当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为( )A.Mg-5mgB.Mg+mgC.Mg+5mgD.Mg+10mg解析:选C.设大环半径为R,质量为m的小环下滑过程中遵守机械能守恒定律,所以mv2=mg·2R.小环滑到大环的最低点时的速度为v=2,根据牛顿第二定律得FN-mg=,所7、以在最低点时大环对小环的支持力FN=mg+=5mg.根据牛顿第三定律知,小环对大环的压力F′N=FN=5mg,方向向下.对大环,据平衡条件,轻杆对大环的拉力T=Mg+F′N=Mg+5mg.根据牛顿第三定律,大环对轻杆拉力的大小为T′=T=Mg+5mg,故选项C正确,选项A、B、D错误.6.如图所示,放置在水平转盘上的物体A、B、C能随转盘一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为m、2m、3m,它们与水平转盘间的动摩擦因数均为μ,离转盘中心的距离分别为0.5r、r、1.5r,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则当物体8、与转盘间不发生相对运动时,转盘的角速度应满足的条件是( )A.ω≤ B.ω≤ C.ω≤ D. ≤ω≤解析:选B.当物体与转盘间不发生相对运动,并随转盘一起转动时,转盘对物体的静摩擦力提供向心力,当转速较大时,物体转
5、持静止,则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )A.金属块B受到桌面的静摩擦力变大B.金属块B受到桌面的支持力减小C.细线的张力变大D.小球A运动的角速度减小解析:选D.设A、B质量分别为m、M,A做匀速圆周运动的向心加速度为a,细线与竖直方向的夹角为θ,对B研究,B受到的静摩擦力f=Tsinθ,对A,有:Tsinθ=ma,Tcosθ=mg,解得a=gtanθ,θ变小,a减小,则静摩擦力大小变小,故A错误;以整体为研究对象知,B受到桌面的支持力大小不变,应等于(M+m)g,故B错误;细线的拉力T=,θ变小,T变小,故C
6、错误;设细线长为l,则a=gtanθ=ω2lsinθ,ω=,θ变小,ω变小,故D正确.5.(高考全国卷Ⅱ)如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为g,当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为( )A.Mg-5mgB.Mg+mgC.Mg+5mgD.Mg+10mg解析:选C.设大环半径为R,质量为m的小环下滑过程中遵守机械能守恒定律,所以mv2=mg·2R.小环滑到大环的最低点时的速度为v=2,根据牛顿第二定律得FN-mg=,所
7、以在最低点时大环对小环的支持力FN=mg+=5mg.根据牛顿第三定律知,小环对大环的压力F′N=FN=5mg,方向向下.对大环,据平衡条件,轻杆对大环的拉力T=Mg+F′N=Mg+5mg.根据牛顿第三定律,大环对轻杆拉力的大小为T′=T=Mg+5mg,故选项C正确,选项A、B、D错误.6.如图所示,放置在水平转盘上的物体A、B、C能随转盘一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为m、2m、3m,它们与水平转盘间的动摩擦因数均为μ,离转盘中心的距离分别为0.5r、r、1.5r,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则当物体
8、与转盘间不发生相对运动时,转盘的角速度应满足的条件是( )A.ω≤ B.ω≤ C.ω≤ D. ≤ω≤解析:选B.当物体与转盘间不发生相对运动,并随转盘一起转动时,转盘对物体的静摩擦力提供向心力,当转速较大时,物体转
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