（江蘇專版）2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十三）圓周運(yùn)動(dòng)

1、（江蘇專版）2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十三）圓周運(yùn)動(dòng)課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十三）圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量1汽車在公路上行駛時(shí)一般不打滑，輪子轉(zhuǎn)一周，汽車向前行駛的距離等于車輪的周長(zhǎng)。某國產(chǎn)轎車的車輪半徑約為30cm，當(dāng)該型號(hào)的轎車在高速公路上勻速行駛時(shí)，駕駛員面前速率計(jì)的指針指在“120km/h”上，可估算出該車輪的轉(zhuǎn)速近似為()A1000r/sB1000r/minC1000r/hD2000r/s解析：選B設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，轎車勻速行駛的路程xvt，此過程中轎車輪緣上的某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的路程xnt2R，其中n為車輪的轉(zhuǎn)速，由xx可得：vtnt2R，n17.7r/s1062r/min。

2、B正確。2(2018淮安期末)如圖，在“勇敢向前沖”游戲中，挑戰(zhàn)者要通過勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤從平臺(tái)1轉(zhuǎn)移到平臺(tái)2上，假設(shè)挑戰(zhàn)者成功跳到轉(zhuǎn)盤上時(shí)都能立即與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止，則挑戰(zhàn)者在轉(zhuǎn)盤上距轉(zhuǎn)軸較近的落點(diǎn)A與轉(zhuǎn)盤邊緣上的點(diǎn)B一定具有相同的()A轉(zhuǎn)動(dòng)半徑B線速度C角速度D向心加速度解析：選C由題圖可知，A與B點(diǎn)相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的距離是不相等的，故A錯(cuò)誤；點(diǎn)A與點(diǎn)B的轉(zhuǎn)動(dòng)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它們的角速度是相等的，由vr可知，二者的線速度是不相等的，故B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)向心加速度的公式：a2r可知，A、B兩點(diǎn)的向心加速度不相等，故D錯(cuò)誤。3.(2018溫州期末)轉(zhuǎn)筆(PenSpinning)是一項(xiàng)用不同的方法

3、與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動(dòng)筆的休閑活動(dòng)，如圖所示。轉(zhuǎn)筆深受廣大中學(xué)生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識(shí)，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識(shí)的敘述正確的是()A筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的，做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度越小B筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越大C筆桿上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力提供的D若該同學(xué)使用中性筆，筆尖上的小鋼珠有可能因快速的轉(zhuǎn)動(dòng)做離心運(yùn)動(dòng)被甩走解析：選D筆桿上的各個(gè)點(diǎn)都做同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以角速度是相等的，故A錯(cuò)誤；由向心加速度公式an2R，筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越小，故B錯(cuò)誤；桿上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)

4、的向心力是由桿的彈力提供的，與萬有引力無關(guān)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)轉(zhuǎn)速過大時(shí)，當(dāng)提供的向心力小于需要向心力，筆尖上的小鋼珠有可能做離心運(yùn)動(dòng)被甩走，故D正確。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)4山城重慶的輕軌交通頗有山城特色，由于地域限制，彎道半徑很小，在某些彎道上行駛時(shí)列車的車身嚴(yán)重傾斜。每到這樣的彎道乘客都有一種坐過山車的感覺，很是驚險(xiǎn)刺激。假設(shè)某彎道鐵軌是圓弧的一部分，轉(zhuǎn)彎半徑為R，重力加速度為g，列車轉(zhuǎn)彎過程中傾角(車廂地面與水平面夾角)為，則列車在這樣的軌道上轉(zhuǎn)彎行駛的安全速度(軌道不受側(cè)向擠壓)為()A.B.C.D.解析：選C軌道不受側(cè)向擠壓時(shí)，軌道對(duì)列車的作用力就只有彈力，重力和彈力的合力提供

5、向心力，根據(jù)向心力公式mgtanm，得v，C正確。5如圖所示為一種叫做“魔盤”的娛樂設(shè)施，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)很慢時(shí)，人會(huì)隨著“魔盤”一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)到一定速度時(shí)，人會(huì)“貼”在“魔盤”豎直壁上，而不會(huì)滑下。若魔盤半徑為r，人與魔盤豎直壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在人“貼”在“魔盤”豎直壁上，隨“魔盤”一起運(yùn)動(dòng)過程中，則下列說法正確的是()A“魔盤”的角速度至少為B“魔盤”的轉(zhuǎn)速至少為C如果轉(zhuǎn)速變大，人與器壁之間的摩擦力變小D如果轉(zhuǎn)速變大，人與器壁之間的彈力不變解析：選B人恰好貼在魔盤上時(shí)，有mgf，Nmr(2n)2，又fN，解得轉(zhuǎn)速為n，故“魔盤”的轉(zhuǎn)速一定大于，故A錯(cuò)誤，B正確；人在豎直方向受到重力和

6、摩擦力，二力平衡，則知轉(zhuǎn)速變大時(shí)，人與器壁之間的摩擦力不變，故C錯(cuò)誤；如果轉(zhuǎn)速變大，由Fmr2，知人與器壁之間的彈力變大，故D錯(cuò)誤。6.(2018無錫期末)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說法正確的是()Aa一定比b先開始滑動(dòng)Ba、b所受的摩擦力始終相等C是a開始滑動(dòng)的臨界角速度D當(dāng)時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg解析：選D根據(jù)kmgmr2知，小木塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界角速度，b轉(zhuǎn)動(dòng)的半

7、徑較大，則臨界角速度較小，可知b一定比a先開始滑動(dòng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)fmr2知，a、b的角速度相等，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等，質(zhì)量相等，可知a、b所受的摩擦力不等，故B錯(cuò)誤；對(duì)a，根據(jù)kmgml2得，a開始滑動(dòng)的臨界角速度，故C錯(cuò)誤；當(dāng)時(shí)，a所受的摩擦力fml2kmg，故D正確。7(2018泰州模擬)如圖甲所示，有一可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤，上面放置勁度系數(shù)為k46N/m的彈簧，彈簧的一端固定于軸O上，另一端連接質(zhì)量為m1kg的小物塊A，物塊與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，開始時(shí)彈簧未發(fā)生形變，長(zhǎng)度為l00.5m，若最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度g取10m/s2，物塊A始終與圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)。則

8、：(1)圓盤的角速度多大時(shí)，物塊A將開始滑動(dòng)？(2)當(dāng)角速度緩慢地增加到4rad/s時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量是多少？(彈簧伸長(zhǎng)在彈性限度內(nèi)且物塊未脫離圓盤)。(3)在角速度從零緩慢地增加到4rad/s過程中，物塊與盤間摩擦力大小為Ff，試通過計(jì)算在如圖乙所示的坐標(biāo)系中作出Ff2圖像。解析：(1)設(shè)圓盤的角速度為0時(shí)，物塊A將開始滑動(dòng)，此時(shí)物塊的最大靜摩擦力提供向心力，則有：mgm02l0解得：02rad/s。(2)設(shè)此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為x，物塊受到的摩擦力和彈簧的彈力的合力提供向心力，則有：mgkxm2(l0x)代入數(shù)據(jù)解得：x0.2m。(3)在角速度從零緩慢地增加到2rad/s過程中，物塊與盤間摩擦力

9、為靜摩擦力Ffm02l0，F(xiàn)f2，F(xiàn)f隨著角速度平方的增加而增大；當(dāng)2rad/s時(shí)，物塊與盤間摩擦力為滑動(dòng)摩擦力為定值，F(xiàn)fmg2N。答案：(1)2rad/s(2)0.2m(3)如圖所示對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：豎直面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)8(2018咸陽一模)固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道ABCD，其A點(diǎn)與圓心等高，D點(diǎn)為軌道的最高點(diǎn)，DB為豎直線，AC為水平線，AE為水平面，如圖所示。今使小球自A點(diǎn)正上方某處由靜止釋放，且從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，只要適當(dāng)調(diào)節(jié)釋放點(diǎn)的高度，總能使球通過最高點(diǎn)D，則小球通過D點(diǎn)后()A一定會(huì)落到水平面AE上B一定會(huì)再次落到圓弧軌道上C可能會(huì)再次落到圓弧軌道上D不能確定解析：選A設(shè)小

10、球恰好能夠通過最高點(diǎn)D，根據(jù)mgm，得：vD，知在最高點(diǎn)的最小速度為。小球經(jīng)過D點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)Rgt2得：t。則平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為：xR，知小球一定落在水平面AE上。故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。9多選(2018菏澤期末)在豎直平面內(nèi)的光滑管狀軌道中，有一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m1kg的小球在管狀軌道內(nèi)部做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)以2m/s和6m/s通過最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮∠嗟?，g10m/s2，管的直徑遠(yuǎn)小于軌道半徑，則根據(jù)題中的信息可以求出()A在最高點(diǎn)時(shí)軌道受到小球的壓力大小為8NB在最高點(diǎn)時(shí)軌道受到小球的壓力大小為16NC軌道半徑R2mD軌道半徑R1m解析：選AC當(dāng)小球以2m/s通過最高點(diǎn)

11、時(shí)，軌道對(duì)小球的彈力方向向上，有：mgNm，解得Nmgm，當(dāng)小球以6m/s通過最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的彈力方向向下，有：mgNm，解得Nmmg，由于壓力大小相等，則mgmmmg，代入數(shù)據(jù)解得R2m，Nmgm10NN8N，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。10多選“水流星”是一種常見的雜技項(xiàng)目，該運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化為細(xì)繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型。已知繩長(zhǎng)為l，重力加速度為g，則()A小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)Q時(shí)，處于失重狀態(tài)B小球初速度v0越大，則在P、Q兩點(diǎn)繩對(duì)小球的拉力差越大C當(dāng)v0>時(shí)，小球一定能通過最高點(diǎn)PD當(dāng)v0<時(shí)，細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)解析：選CD小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)Q時(shí)，由于加速度向

12、上，故處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球在最低點(diǎn)時(shí)：FT1mgm；在最高點(diǎn)時(shí)：FT2mgm，其中mv02mg2lmv2，解得FT1FT26mg，故在P、Q兩點(diǎn)繩對(duì)小球的拉力差與初速度v0無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)v0時(shí)，可求得v，因?yàn)樾∏蚪?jīng)過最高點(diǎn)的最小速度為，則當(dāng)v0>時(shí)小球一定能通過最高點(diǎn)P，選項(xiàng)C正確；當(dāng)v0時(shí)，由mv02mgh得小球能上升的高度hl，即小球不能越過與懸點(diǎn)等高的位置，故當(dāng)v0<時(shí)，小球?qū)⒃谧畹忘c(diǎn)位置附近來回?cái)[動(dòng)，細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)，選項(xiàng)D正確?？键c(diǎn)綜合訓(xùn)練11多選(2018蘇南聯(lián)考)如圖所示為用絞車拖物塊的示意圖。拴接物塊的細(xì)線被纏繞在輪軸上，輪軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)從而拖動(dòng)物

13、塊。已知輪軸的半徑R0.5m，細(xì)線始終保持水平；被拖動(dòng)物塊質(zhì)量m1.0kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5；輪軸的角速度隨時(shí)間變化的關(guān)系是kt，k2rad/s，g10m/s2，以下判斷正確的是()A物塊做勻速運(yùn)動(dòng)B細(xì)線對(duì)物塊的拉力是5.0NC細(xì)線對(duì)物塊的拉力是6.0ND物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小是1.0m/s2解析：選CD由題意知，物塊的速度為：vR2t0.51t(m)，又vat，故可得：a1m/s2，所以物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小是1.0m/s2。故A錯(cuò)誤，D正確；由牛頓第二定律可得：物塊所受合外力為：Fma1N，F(xiàn)FTFf，地面摩擦力為：Ffmg0.5110N5N，故可得物塊受細(xì)線

14、拉力為：FTFfF5N1N6N，故B錯(cuò)誤，C正確。12.如圖所示，質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊沿該圓形軌道在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。A、C點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B、D點(diǎn)是與圓心O同一水平線上的點(diǎn)。小滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體在地面上靜止不動(dòng)，則物體對(duì)地面的壓力FN和地面對(duì)物體的摩擦力有關(guān)說法正確的是()A小滑塊在A點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)NMg，摩擦力方向向左B小滑塊在B點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)NMg，摩擦力方向向右C小滑塊在C點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)N(Mm)g，M與地面無摩擦D小滑塊在D點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)N(Mm)g，摩擦力方向向左解析：選B因?yàn)檐壍拦饣?，所以小滑塊與軌道之間沒有摩擦力。小滑塊在A點(diǎn)時(shí)，與軌道沒有水平方向的作用力，

15、所以軌道沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，即摩擦力為零；當(dāng)小滑塊的速度v時(shí)，對(duì)軌道A點(diǎn)的壓力為零，物體對(duì)地面的壓力FNMg，當(dāng)小滑塊的速度v時(shí)，對(duì)軌道A點(diǎn)的壓力向上，物體對(duì)地面的壓力FNMg，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小滑塊在B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的作用力水平向左，所以物體對(duì)地有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，地面給物體向右的摩擦力；豎直方向上對(duì)軌道無作用力，所以物體對(duì)地面的壓力FNMg，故選項(xiàng)B正確；小滑塊在C點(diǎn)時(shí)，地面對(duì)物體也沒有摩擦力；豎直方向上小滑塊對(duì)軌道的壓力大于其重力，所以物體對(duì)地面的壓力FN(Mm)g，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小滑塊在D點(diǎn)時(shí)，地面給物體向左的摩擦力，物體對(duì)地面的壓力FNMg，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。13.多選(2018昆山月考)如圖，長(zhǎng)均

16、為L(zhǎng)的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離也為L(zhǎng)。重力加速度大小為g。今使小球在豎直平面內(nèi)以AB為軸做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí)，兩根繩的拉力恰好均為零，則()A當(dāng)繩的拉力恰好為0時(shí)，小球在最高點(diǎn)的速率vB當(dāng)繩的拉力恰好為0時(shí)，小球在最高點(diǎn)的速率vC若小球在最高點(diǎn)速率為3v時(shí)，每根繩的拉力大小為mgD若小球在最高點(diǎn)速率為3v時(shí)，每根繩的拉力大小為2mg解析：選BC根據(jù)幾何關(guān)系可知，小球的半徑為rL，小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí)，兩根繩的拉力恰好均為零，有：mgm，解得：v，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速率為3v時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：mg2Tcos30m，解得：Tmg，故C正確，D錯(cuò)誤。14.(2018宿遷期末)如圖所示，桿OO是豎直放置的轉(zhuǎn)軸，水平輕桿BC的長(zhǎng)為L(zhǎng)，B端通過鉸鏈與軸相連(它們之間無摩擦)，C端固定小球P，細(xì)線AC的一端固定在軸上的A點(diǎn)、另一端連在小球P上。已知小球的質(zhì)量為m，細(xì)線AC與軸的夾角為，重力加速度為g。求：(1)當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，桿BC對(duì)小球的彈力F1的大?。?2)當(dāng)