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《高三物理一轮复习课时规范练12圆周运动Word版含解析.doc》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、高三物理一轮复习课时规范练12 圆周运动1.(圆周运动的运动学分析)某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,其简化示意图如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮的角速度为ω,则丙轮边缘上某点的向心加速度为( ) A.B.C.D.答案A解析甲、乙、丙的线速度大小相等,根据a=知甲、丙的向心加速度之比为r3∶r1,甲的向心加速度a甲=r1ω2,则a丙=。故A正确,B、C、D错误。2.(圆周运动的运动学分析)(2017·江苏无锡测试)甲、乙、丙三个物体,甲放在海南,乙放在无锡,丙放在天津。当它们随地球一起转动时。下列说法正确
2、的是( )A.三个物体的角速度相等B.甲的线速度最小C.三个物体的线速度都相等D.甲的角速度最大答案A解析甲、乙、丙三个物体,甲放在海南,乙放在无锡,丙放在天津,它们随地球一起转动时它们的周期相同,角速度相同,甲的半径最大,由线速度和角速度的关系v=ωr知甲的线速度最大,故A正确,B、C、D错误。3.(圆周运动的动力学分析)如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴O上,杆随转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角是( )A.sinθ=B.tanθ=C.sinθ=D
3、.tanθ=答案A解析小球所受重力和杆的作用力的合力提供向心力,当杆对球的作用力恰好与杆垂直时,根据牛顿第二定律有mgsinθ=mLω2,解得sinθ=。故A正确,B、C、D错误。4.(多选)(圆周运动的动力学分析)如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中P'位置),两次金属块Q都静止在桌面上的同一点,则后一种情况与原来相比较,下面判断正确的是( )A.Q受到桌面的支持力变大B.Q受到桌面的
4、静摩擦力变大C.小球P运动的角速度变大D.小球P运动的周期变大答案BC解析金属块Q在桌面上保持静止,根据平衡条件知,Q受到的桌面的支持力大小等于其重力,保持不变,选项A错误;设细线与竖直方向的夹角为θ,细线的拉力大小为FT,细线的长度为L,小球P做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图所示,则有FT=,Fn=mgtanθ=mω2Lsinθ,可得角速度ω=,周期T==2π,使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时,θ增大,cosθ减小,则细线拉力FT增大,角速度ω增大,周期T减小,选项C正确,D错误;对Q,由平衡条件知,Q受到桌面
5、的静摩擦力变大,选项B正确。5.(多选)(临界问题)(2017·湖南怀化一模)如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )A.B的向心力是A的向心力的2倍B.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍C.A、B都有沿半径向外滑动的趋势D.若B先滑动,则B对A的动摩擦因数μA小于盘对B的动摩擦因数μB答案BC解析根据Fn=mrω2,因为两物块的角速度大小相等,转动半径相等,质量相等,则向心力相等,故A错误;对AB整体分析,FfB=2mrω2,对A分析,有FfA=mrω2,所以盘对B的摩擦力是B对
6、A的摩擦力的2倍,故B正确;A所受的静摩擦力方向指向圆心,可知A有沿半径向外滑动的趋势,B受到盘的静摩擦力方向指向圆心,有沿半径向外滑动的趋势,故C正确;对AB整体分析,μB2mg=2mr,解得ωB=,对A分析,μAmg=mr,解得ωA=,因为B先滑动,所以B先达到临界角速度,可知B的临界角速度较小,即μB<μA,故D错误。6.(“轻绳”模型)(2018·河北衡水中学二调)利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面,如图,用两根长为L的细线系一质量为m的小球,两线上端系于水平横杆上,A、B两点相距也为L,若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运
7、动,则小球运动到最低点时,每根线承受的张力为( )A.2mgB.3mgC.2.5mgD.mg答案A解析小球恰好过最高点时有mg=m解得v1=①根据动能定理得mg·L=②在最低点,由牛顿第二定律得FT-mg=m③联立①②③得FT=2mg故A正确,B、C、D错误。7.(“轻杆”模型)如图所示,在倾角为α=30°的光滑斜面上,有一根长为L=0.8m的细绳,一端固定在O点,另一端系一质量为m=0.2kg的小球,沿斜面做圆周运动,试计算:(重力加速度g取10m/s2)(1)小球通过最高点A的最小速度;(2)若细绳的抗拉力为Fmax=13N,小球在最低点B的最大速
8、度是多少?答案(1)2m/s (2)4m/s解析(1)小球通过最高点A的最小速度
