（江蘇專用）高考物理總復習 課時跟蹤檢測（十三）圓周運動.doc

課時跟蹤檢測(十三)圓周運動一、單項選擇題1. (2014廊坊模擬)如圖1所示，光滑水平面上，小球m在拉力f作用下做勻速圓周運動。若小球運動到p點時，拉力f發(fā)生變化，關于小球運動情況的說法正確的是()圖1a若拉力突然消失，小于將沿軌跡pa做離心運動b若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽Epa做離心運動c若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽Epb做離心運動d若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽Epc運動2. (2013上海聯(lián)考)如圖2所示，一位同學做飛鏢游戲，已知圓盤的直徑為d，飛鏢距圓盤為l，且對準圓盤上邊緣的a點水平拋出，初速度為v0，飛鏢拋出的同時，圓盤以垂直圓盤過盤心o的水平軸勻速轉動，角速度為。若飛鏢恰好擊中a點，則下列關系正確的是()圖2advl2gbl(12n)v0，(n0,1,2,3，)cv0dd2g2(12n)2，(n0,1,2,3，)3. (2014全國卷)如圖3，一質(zhì)量為m的光滑大圓環(huán)，用一細輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點)，從大環(huán)的最高處由靜止滑下。重力加速度大小為g。當小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時，大環(huán)對輕桿拉力的大小為()圖3amg5mgbmgmgcmg5mg dmg10mg4如圖4所示，在傾角為30的光滑斜面上，有一根長為l0.8 m的細繩，一端固定在o點，另一端系一質(zhì)量為m0.2 kg的小球，小球沿斜面做圓周運動，若要小球能通過最高點a，則小球在最低點b的最小速度是()圖4a2 m/s b2 m/sc2 m/s d2 m/s5. (2014南通三模)如圖5所示，光滑的凸輪繞o軸勻速轉動，c、d是凸輪邊緣上的兩點，ab桿被限制在豎直方向移動，桿下端a在o點正上方與凸輪邊緣接觸且被托住。圖示位置時刻，ab桿下降速度為v，則()圖5a凸輪沿逆時針方向轉動bc、d兩點的線速度大小相等cc、d兩點的加速度大小相等d凸輪與桿下端接觸點轉動的速度大小是v6. (2013江蘇高考)如圖6所示，“旋轉秋千”中的兩個座椅a、b質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉圓盤上。不考慮空氣阻力的影響，當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時，下列說法正確的是()圖6aa的速度比b的大ba與b的向心加速度大小相等c懸掛a、b的纜繩與豎直方向的夾角相等d懸掛a的纜繩所受的拉力比懸掛b的小二、多項選擇題7. (2014瑞安測試)如圖7所示，在光滑水平面上固定有兩個釘子a和b，一根長細繩的一端系一個小球，另一端固定在釘子a上，開始時小球與釘子a、b均在一條直線上(圖示位置)，且細繩的一大部分沿俯視順時針方向纏繞在兩釘子上，現(xiàn)使小球以初速度v0在水平面上沿俯視逆時針方向做圓周運動，使兩釘子之間纏繞的繩子逐漸釋放，在繩子完全被釋放后與釋放前相比，下列說法正確的是()圖7a小球的線速度變大 b小球的角速度變大c小球的加速度變小 d細繩對小球的拉力變小8. (2014廣州模擬)摩天輪順時針勻速轉動時，重為g的游客經(jīng)過圖中a、b、c、d四處時，座椅對其豎直方向的支持力大小分別為fna、fnb、fnc、fnd，則()圖8afnagcfncgdfndr)，如圖12所示。跑道上停有一輛小車，現(xiàn)從p點水平拋出小沙袋，使其落入小車中(沙袋所受空氣阻力不計)。問：(1)當小車分別位于a點和b點時(aob90)，沙袋被拋出時的初速度各為多大？(2)若小車在跑道上運動，則沙袋被拋出時的初速度在什么范圍內(nèi)？(3)若小車沿跑道順時針運動，當小車恰好經(jīng)過a點時，將沙袋拋出，為使沙袋能在b處落入小車中，小車的速率v應滿足什么條件？圖12答 案1選a若拉力突然消失，小球?qū)⒀厍芯€pa做離心運動，a正確；若拉力突然變小，小球?qū)⒀豴b做離心運動，而拉力變大時，小球應沿pc做近心運動，故b、c、d均錯誤。2選b飛鏢水平方向做勻速直線運動，到圓盤的時間為t，此段時間內(nèi)圓盤轉過的角度為t(12n)，(n0,1,2,3，)由以上兩式可得：l(12n)v0，(n0,1,2,3，)故b正確。3選c根據(jù)機械能守恒定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律和平衡條件解題。設大環(huán)半徑為r，質(zhì)量為m的小環(huán)滑下過程中遵守機械能守恒定律，所以mv2mg2r。小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時的速度為v2，根據(jù)牛頓第二定律得fnmg，所以在最低點時大環(huán)對小環(huán)的支持力fnmg5mg。根據(jù)牛頓第三定律知，小環(huán)對大環(huán)的壓力fnfn5mg，方向向下。對大環(huán)，據(jù)平衡條件，輕桿對大環(huán)的拉力tmgfnmg5mg。根據(jù)牛頓第三定律，大環(huán)對輕桿拉力的大小為ttmg5mg，故選項c正確，選項a、b、d錯誤。4選c小球通過最高點的最小速度為va2 m/s，在b點的最小速度vb滿足mvmv2mglsin ，解得vb2 m/s。5選a由于ab桿下降，可知a點到圓心的距離在減小，故可判斷凸輪的轉動方向為逆時針，故a正確；凸輪上c、d兩點角速度相等，但它們到o點的距離不同，由vr可得，線速度大小不相等，故b錯誤；同理由anr2可得，加速度大小不相等，故c錯誤；凸輪上與桿下端接觸點的速度為線速度，與ab桿下降速度v不是一回事，故d錯誤。6選da、b繞豎直軸勻速轉動的角速度相等，即ab，但rarb，根據(jù)vr得，a的速度比b的小，選項a錯誤；根據(jù)a2r得，a的向心加速度比b的小，選項b錯誤；a、b做圓周運動時的受力情況如圖所示，根據(jù)f向m2r及tan 知，懸掛a的纜繩與豎直方向的夾角小，選項c錯誤；由圖知cos ，即t，所以懸掛a的纜繩受到的拉力小，選項d正確。7選cd小球以初速度v0在水平面上沿俯視逆時針方向做圓周運動，小球的線速度不變，選項a錯誤；由于vr，兩釘子之間纏繞的繩子逐漸釋放，r增大，角速度減小，選項b錯誤；由av可知，小球的加速度變小，選項c正確；由牛頓第二定律可知，細繩對小球的拉力變小，選項d正確。8選ac座椅在b、d位置時，游客的加速度沿水平方向，豎直方向加速度為零，故有fndg，fnbg，座椅在a位置時，gfnama向，座椅在c位置時，fncgma向，故有fnag，a、c正確，b、d錯誤。9選bc兩物塊a和b隨著圓盤轉動時，合外力提供向心力，則fm2r，b的半徑比a的半徑大，所以b所需向心力大，繩子拉力相等，所以當圓盤轉速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，b的靜摩擦力方向指向圓心，a的靜摩擦力方向指向圓外，根據(jù)牛頓第二定律得：tmgm2r，tmgm22r，解得：t3mg， ，故a錯誤，b、c正確；此時燒斷繩子，a的最大靜摩擦力不足以提供向心力，則a做離心運動，故d錯誤。10選bd圓環(huán)外側、內(nèi)側都可以對小球提供彈力，小球在水平線ab以下時，必須有指向圓心的力提供向心力，外側管壁一定對小球有作用力，故b、d正確。11解析：(1)由2rgt2，解得t2 。(2)v，s，聯(lián)立解得：v。(3)由牛頓第二定律，fmgm，解得fmg。由牛頓第三定律可知，乙同學在最低點處對地板的壓力大小為fmg，方向豎直向下。答案：(1)2 (2)(3)mg，方向豎直向下12解析：(1)沙袋從p點被拋出后做平拋運動，設它的落地時間為t，則hgt2，解得t 當小車位于a點時，有xavatlr可得va(lr) 當小車位于b點時，有xbvbt可得vb 。(2)若小車在跑道上運動，要使沙袋落入小車，最小的拋出速度為v0minva(lr) 若當小車經(jīng)過c點時沙袋剛好落入，拋出時的初速度最大，有xcv