2012版高三物理一轮复习 圆周运动综合训练.doc

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1、2012版高三物理一轮复习圆周运动1.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是()A.小球的线速度vA>vBB.小球的角速度ωA>ωBC.小球的加速度aA>aBD.小球对内壁的压力NA>NB解析:对A受力分析如图所示,B受力图同理因为m相同,θ相同,故两球FN,F合均相同,F合为小球做圆周运动的向心力.由公式F合=mω2r=m=ma,由题图知rA>rB,可知:ωA<ωB,vA>vB,aA=aB,故选A.答案:A2.m为在水平传送带上被传送的小物体(

2、可视为质点),A为终端皮带轮,如图所示,已知皮带轮半径为r,传送带与皮带轮间不会打滑.当m可被水平抛出时.A轮每秒的转速最少是()解析:当m可被水平抛出时,在终端皮带轮的最高点处有m≥mg,又因为v=2πrn,故A轮的转速n≥A正确.答案:A8用心爱心专心3.用原子级显微镜观察高真空度的空间,结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转,从而形成一个“双星”体系,观察中同时发现此“中心”离甲分子较近,如果这两个分子间距离为r=r0时,其间相互作用力(即分子力)恰好为零,那么在上述“双星”体系中()A.甲､乙两分子间距离一定小

3、于r0B.甲､乙两分子间距离一定大于r0C.甲的速度一定大于乙的速度D.甲的质量一定大于乙的质量解析:因为“双星”分子绕“中心”旋转时的向心力由分子引力提供,所以甲､乙两分子间距离一定大于r0,B对;“双星”体系的两个分子的向心力和角速度大小相等,v=ωr,根据题意r甲

4、.两人的线速度相同,约为40m/sB.两人的角速度相同,为2rad/sC.两人的运动半径相同,都是0.45mD.两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为0.6m解析:两人面对面拉着弹簧秤做圆周运动所需向心力由相互作用力提供,角速度相同,即F=m甲r甲ω2=m乙r乙ω2,又由r甲+r乙=0.9m,可解得r甲=0.3m,r乙=0.6m,ω=2rad/s,再结合v=rω有v甲=0.6m/s,v乙=1.2m/s,B､D选项正确.答案:BD5.汽车甲和汽车乙质量相等,以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车的外侧.两车沿半径方向

5、受到的摩擦力分别为f甲和f乙.以下说法正确的是()A.f甲小于f乙8用心爱心专心B.f甲等于f乙C.f甲大于f乙D.f甲和f乙大小均与汽车速率无关解析:静摩擦力分别提供两车拐弯的向心力,f甲=m,f乙=m,因r甲>r,故f甲小于f乙,即A正确.答案:A6.如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则()A.该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πB.该盒子做匀速圆周运动的

6、周期一定等于2πC.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mgD.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mg解析:要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则有mg=,解得该盒子做匀速圆周运动的速度v=,该盒子做匀速圆周运动的周期为T=8用心爱心专心选项A错误,B正确;在最低点时,盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力,由F-mg=,解得F=2mg,选项C､D错误.答案:B7.如图所示,P点与N点等高,Q点有一光滑钉子,Q点与E点等高,O是摆的悬点,O､N､Q､M在同一竖直线上.Q为M

7、N的中点.将质量为m的摆球拉到与竖直方向成60°的P点后无初速释放.当球摆到最低点时悬线被钉子挡住,球沿以Q为中心的圆弧继续运动,下列对小球第一次过M点后的描述和最终状态的描述中正确的是()A.在过M点后小球向左摆到N点后自由下落B.在过M点后小球将在NM之间做自由下落C.在过M点的瞬间,绳对小球的拉力为小球重力的5倍D.小球最终将绕Q点来回摆动解析:设摆线长OP为l,在P点静止释放后,由机械能守恒定律知,小球通过E点时的速度为:mg所以vE=又由于P与N等高,EN为圆周的部分轨道,任何一点都具有速度,所以选项AB错误.小球在过

8、M点的瞬间,绳对小球的拉力与球的重力的合力提供其做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律得:FT-mg=m①,又据机械能守恒定律得:mg②,联立①②得:FT=5mg,故选项C正确.由于小球第一次过E点后,将在EN点之间某点做斜抛运动,在细绳绷紧的瞬间,由于冲击作用使