2021高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与宇宙航行第3讲圆周运动及其应用课时作业含解析.doc

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1、考试资料第3讲　圆周运动及其应用　　时间：60分钟　　　满分：100分一、选择题(本题共11小题，每小题7分，共77分。其中1～9题为单选，10～11题为多选)1.如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是(　　)A．线速度vA＝vBB．角速度ωA＝ωBC．受到的合力FA合＝FB合D．受到的摩擦力FfA>FfB答案　B解析　质量相等的A、B两物体随圆筒一起做匀速圆周运动，两者的角速度相等，B正确；根据角速度与线速度的关系v＝ωr，A物体的线速度大于B物体的

2、线速度，A错误；由向心加速度公式a＝ω2r和牛顿第二定律F合＝ma可知，A物体所受的合力大于B物体所受的合力，C错误；在竖直方向，它们所受的摩擦力等于重力，由于二者质量相等，重力相等，所以它们受到的摩擦力相等，D错误。2．(2020·某某某某一中高三上学期联考)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则(　　)-12-/12考试资料A．该弯道的半径r＝B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小随之变

3、化C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．当火车以规定速度行驶时，火车只受重力和支持力答案　C解析　由题可知，当火车以规定的速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，此时重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mgtanθ＝m，解得弯道的半径r＝，A错误；由mgtanθ＝m得v＝，可知火车规定的行驶速度与火车质量无关，B错误；当火车行驶速度大于v时，重力和支持力的合力不足以提供火车的向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，C正确；当火车以规定速度行驶时，火车不仅受重力和支持力，还受牵引力和摩擦力作用，

4、D错误。3.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，则下列说法不正确的是(　　)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大于盘对B的动摩擦因数μB答案　A解析　A、B两物块的角速度大小相等，根据Fn＝mrω2，转动半径相等，质量相等，所以向心力相等，A错误；对AB整体分析，FfB＝2mrω2，对A分析，有：FfA＝mrω2，知盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，B正确；A所

5、受的静摩擦力方向指向圆心，可知A-12-/12考试资料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，可知B有沿半径向外滑动的趋势，C正确；对AB整体分析，μB·2mg＝2mrω，解得：ωB＝，对A分析，μAmg＝mrω，解得ωA＝，因为B先滑动，可知B先达到临界角速度，可知B的临界角速度较小，即μB<μA，D正确。4.如图所示，两个相同材料制成的水平摩擦轮A和B，两轮半径RA＝2RB，A为主动轮。当A轮匀速转动时，在A轮边缘处放置的小木块恰能在A轮的边缘上与A轮相对静止，若将小木块放在B轮上让其相对B轮静止，木块与

6、B轮转轴间的最大距离为(　　)A.B.C.RBD.答案　B解析　两轮边缘上线速度大小相等，根据题意可知ωARA＝ωBRB，所以ωB＝＝2ωA，因为同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等，则根据最大静摩擦力等于向心力有mωRA＝mωr，解得r＝＝＝，B正确，A、C、D错误。5．(2019·某某一诊)如图，有一倾斜的匀质圆盘(半径足够大)，盘面与水平面的夹角为θ，绕过圆心并垂直于盘面的转轴以角速度ω匀速转动，有一物体(可视为质点)与盘面间的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，重力加速度为g。要使物体能与圆盘始终保持相

7、对静止，则物体与转轴间最大的距离为(　　)-12-/12考试资料A.B.C.gD.g答案　C解析　当物体转到最低点，所受的静摩擦力达到最大时，物体与转轴间的距离最大，由牛顿第二定律得：μmgcosθ－mgsinθ＝mω2r，解得：r＝g，故A、B、D错误，C正确。6．(2019·某某六校联考)一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的X力为FT，则FT随ω2变化的图象是(　　)答案　C解析　由题知小球未离开圆锥表面时细线与竖直方向的夹角为θ，用L

8、表示细线长度，小球离开圆锥表面前，细线的X力为FT，圆锥对小球的支持力为FN，根据牛顿第二定律有FTsinθ－FNcosθ＝mω2Lsinθ，FTcosθ＋FNsinθ＝mg，联立解得FT＝mgcosθ＋mω2Lsin2θ-12-/12考试资料。小球离开圆锥表面后，设细线与竖直方向的夹角为