高考物理一輪復(fù)習(xí)專題4.3圓周運(yùn)動(dòng)高效演練1102398

1、專題4.3 圓周運(yùn)動(dòng)（五）高效演練1水平放置的三個(gè)不同材料制成的圓輪a、b、c，用不打滑皮帶相連，如圖1所示(俯視圖)，三圓輪的半徑之比為rarbrc321，當(dāng)主動(dòng)輪c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在三輪的邊緣上分別放置一相同的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，小物塊均恰能相對(duì)靜止在各輪的邊緣上，設(shè)小物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，小物塊與輪a、b、c接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為a、b、c，a、b、c三輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度分別為a、b、c，則()圖1aabc236babc632cabc123dabc632【答案】a2(多選)如圖2為學(xué)員駕駛汽車在水平面上繞o點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的俯視示意圖已知質(zhì)量為60 kg的學(xué)員在a點(diǎn)位置，質(zhì)

2、量為70 kg的教練員在b點(diǎn)位置，a點(diǎn)的轉(zhuǎn)彎半徑為5.0 m，b點(diǎn)的轉(zhuǎn)彎半徑為4.0 m，學(xué)員和教練員(均可視為質(zhì)點(diǎn))()圖2a運(yùn)動(dòng)周期之比為54b運(yùn)動(dòng)線速度大小之比為11c向心加速度大小之比為54d受到的合力大小之比為1514【答案】cd3(多選)摩擦傳動(dòng)是傳動(dòng)裝置中的一個(gè)重要模型，如圖3所示的兩個(gè)水平放置的輪盤靠摩擦力傳動(dòng)，其中o、o分別為兩輪盤的軸心已知兩個(gè)輪盤的半徑比r甲r乙31，且在正常工作時(shí)兩輪盤不打滑今在兩輪盤上分別放置兩個(gè)同種材料制成的滑塊a、b，兩滑塊與輪盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩滑塊距離軸心o、o的間距ra2rb.若輪盤乙由靜止開始緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)起來，且轉(zhuǎn)速逐漸增加，則下列敘述正

3、確的是()圖3a滑塊a和b在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，角速度之比為甲乙13b滑塊a和b在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，向心加速度的比值為aaab29c轉(zhuǎn)速增加后滑塊b先發(fā)生滑動(dòng) d轉(zhuǎn)速增加后兩滑塊一起發(fā)生滑動(dòng)【答案】abc【解析】假設(shè)輪盤乙的半徑為r，由題意可知兩輪盤邊緣的線速度大小相等，有甲(3r)乙r，得甲乙13，所以滑塊相對(duì)輪盤滑動(dòng)前，a、b的角速度之比為13，a正確；滑塊相對(duì)輪盤滑動(dòng)前，根據(jù)a2r得a、b的向心加速度之比為aaab29，b正確；據(jù)題意可得滑塊a、b的最大靜摩擦力分別為ffamag，ffbmbg，最大靜摩擦力之比為ffaffbmamb，滑塊相對(duì)輪盤滑動(dòng)前所受的靜摩擦力之比為ffaffb(ma

4、aa)(mbab)ma(4.5mb)，綜上分析可得滑塊b先達(dá)到最大靜摩擦力，先開始滑動(dòng)，c正確，d錯(cuò)誤4(多選)如圖4所示，在水平圓盤上放有質(zhì)量分別為m、m、2m的可視為質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)物體a、b、c，圓盤可繞垂直圓盤的中心軸oo轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力三個(gè)物體與軸o共線且oaobbcr，現(xiàn)將三個(gè)物體用輕質(zhì)細(xì)線相連，保持細(xì)線伸直且恰無張力當(dāng)圓盤從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度極其緩慢地增大，則對(duì)于這個(gè)過程，下列說法正確的是()圖4aa、b兩個(gè)物體同時(shí)達(dá)到最大靜摩擦力bb、c兩個(gè)物體的靜摩擦力先增大后不變，a物體所受的靜摩擦力先增大后減小再增大c當(dāng)2 時(shí)整體會(huì)發(fā)生滑動(dòng)d當(dāng)

5、 時(shí)，在增大的過程中b、c間的拉力不斷增大【答案】bcd5.如圖5所示，水平桿固定在豎直桿上，兩者互相垂直，水平桿上o、a兩點(diǎn)連接有兩輕繩，兩繩的另一端都系在質(zhì)量為m的小球上，oaobab，現(xiàn)通過轉(zhuǎn)動(dòng)豎直桿，使水平桿在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，三角形oab始終在豎直平面內(nèi)，若轉(zhuǎn)動(dòng)過程中ob、ab兩繩始終處于拉直狀態(tài)，則下列說法正確的是()圖5aob繩的拉力范圍為0mgbob繩的拉力范圍為mgmgcab繩的拉力范圍為mgmgdab繩的拉力范圍為0mg【答案】b6如圖6所示，半徑為r的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心o的對(duì)稱軸oo重合轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)

6、量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和o點(diǎn)的連線與oo之間的夾角為60，重力加速度大小為g.(1)若0，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求0；(2)若(1k)0，且0k1，求小物塊受到的摩擦力大小和方向【答案】(1) (2)當(dāng)(1k)0時(shí)，ff沿罐壁切線向下，大小為mg當(dāng)(1k)0時(shí)，ff沿罐壁切線向上，大小為mg由受力分析和幾何關(guān)系知：fncos 60ffsin 60mgfnsin 60ffcos 60mr2聯(lián)立解得ffmg.7如圖7所示，長均為l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.重力加

7、速度大小為g.現(xiàn)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，則小球在最高點(diǎn)速率為2v時(shí)，每根繩的拉力大小為()圖7a.mg b.mgc3mg d2mg【答案】a8.(多選)如圖8所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r0.4 m，最低點(diǎn)處有一小球(半徑比r小很多)，現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng)，v0應(yīng)當(dāng)滿足(取g10 m/s2)()圖8av00 bv04 m/scv02 m/s dv02 m/s【答案】cd【解析】當(dāng)v0較大時(shí)，小球能夠通過最高點(diǎn)，這時(shí)小球在最高點(diǎn)處需要滿足的條件是mg，又根據(jù)機(jī)械能守恒定律

8、有mv22mgrmv，得v02 m/s，c正確當(dāng)v0較小時(shí)，小球不能通過最高點(diǎn)，這時(shí)對(duì)應(yīng)的臨界條件是小球上升到與圓心等高位置處時(shí)速度恰好減為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgrmv，得v02 m/s，d正確9如圖9所示，兩個(gè)四分之三豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上，半徑r相同，左側(cè)軌道由金屬凹槽制成，右側(cè)軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球a和b由靜止釋放，小球距離地面的高度分別為ha、hb，下列說法正確的是()圖9a若使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)并且到達(dá)軌道最高點(diǎn)，兩球釋放的最小高度hahbb在軌道最低點(diǎn)，a球受到的支持力最小值為6mgc在軌道最低點(diǎn)，b球受到的支持力最小值為6mgd適當(dāng)調(diào)整ha、hb，可使兩球從軌道最高點(diǎn)飛出后，均恰好落在各自軌道右端開口處【答案】b10.小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖10所示已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為d，重力加速度為g，忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力圖10(1)求繩斷時(shí)球的速度大小v1和球落地時(shí)的速度大小v2；(2)求繩能承受的最大拉力；(3)改變繩長，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使