廣西桂林市、賀州市圓周運(yùn)動檢測題(Word版含答案)

1、一、第六章圓周運(yùn)動易錯題培優(yōu)（難）1. 兩個質(zhì)量分別為2“和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 00,的距離為L, b與轉(zhuǎn)軸的距離為2（, a、b之間用強(qiáng)度足夠大的輕繩相連，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，開始時輕繩剛好伸直但無張力，用血表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正 確的是（）o a b-I 材 & / / / 2 2 / 一”y # 歹 O,A. a、b所受的摩擦力始終相等B. b比a先達(dá)到最大靜摩擦力C. 當(dāng)=棍時，a剛要開始滑動D. 當(dāng) = 時，b所受摩擦力的大小為【答案】BD【解析】【

2、分析】【詳解】AB.木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二泄律可知，木塊受到的靜摩 擦力f=m（v2r,則當(dāng)圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動時，木塊b的最大靜摩擦力先達(dá) 到最大值；在木塊b的摩擦力沒有達(dá)到最大值前，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律 可知，f=mco2r, a和b的質(zhì)量分別是2m和m,而Q與轉(zhuǎn)軸0（7為L, b與轉(zhuǎn)軸00,為2L, 所以結(jié)果a和b受到的摩擦力是相等的：當(dāng)b受到的靜摩擦力達(dá)到最大后，b受到的摩擦 力與繩子的拉力合力提供向心力，即kmg+F=mco292L 而a受力為f-F=2mco2L 聯(lián)立得f=4ma）2L-kmg綜合得岀，a、b受到的摩擦力不是始

3、終相等，故A錯誤，B正確：C.當(dāng)a剛要滑動時，有2kmgkmg=2mu）2Lm（jO292L解得67=選項C錯誤：D當(dāng)b恰好達(dá)到最大靜摩擦?xí)r解得kmg = mco 2re（）=因為,b所受摩擦力達(dá)到最大值，大小為kmg ,選項D正確。故選BDo2. 如圖所示，一個豎直放置半徑為R的光滑圓管，圓管內(nèi)徑很小，有一小球在圓管內(nèi)做 圓周運(yùn)動，下列敘述中正確的是（）A. 小球在最髙點(diǎn)時速度v的最小值為廊B. 小球在最高點(diǎn)時速度由零逐漸增大，圓管壁對小球的彈力先逐漸減小，后逐漸增大C. 當(dāng)小球在水平直徑上方運(yùn)動時，小球?qū)A管內(nèi)壁一定有壓力D. 當(dāng)小球在水平直徑下方運(yùn)動時，小球?qū)A管外壁一泄有壓力【答案】B

4、D【解析】【分析】【詳解】A. 小球恰好通過最髙點(diǎn)時，小球在最髙點(diǎn)的速度為零，選項A錯誤：B. 在最高點(diǎn)時，若V 莎，軌道對小球的作用力方向向下，有V2N + mQ = m R可知速度越大，管壁對球的彈力越大。選項B正確：C當(dāng)小球在水平直徑上方運(yùn)動，恰好通過最髙點(diǎn)時，小球?qū)A管內(nèi)外壁均無作用力，選項C錯誤；D. 當(dāng)小球在水平直徑下方運(yùn)動時，小球受豎直向下的重力，要有指向圓心的向心力，則 小球?qū)A管外壁一定有壓力作用，選項D正確。故選BD。3. 如圖所示，在水平圓盤上沿半徑方向放苣用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的A、B兩個物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）。A和B距軸心O的距離分別為rA=R, r6=2R,且A、B與轉(zhuǎn)

5、盤之間的最 大靜摩擦力都是爲(wèi)，兩物塊A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動時，始終與圓盤保持相對靜止。則在圓盤 轉(zhuǎn)動的角速度從0緩慢增大的過程中，下列說法正確的是（）A. B所受合力一直等于A所受合力B. A受到的摩擦力一直指向圓心C. B受到的摩擦力先增大后不變D. A、B兩物塊與圓盤保持相對靜止的最大角速度3m【答案】CD【解析】【分析】【詳解】當(dāng)圓盤角速度比較小時，由靜摩擦力提供向心力。兩個物塊的角速度相等，由F = nKO2r 可知半徑大的物塊B所受的合力大，需要的向心力增加快，最先達(dá)到最大靜摩擦力，之后 保持不變。當(dāng)B的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力之后，細(xì)線開始提供拉力，根拯T + fm =mar-2RT +

6、 fA = mco2R可知隨著角速度增大，細(xì)線的拉力7增大，A的摩擦力人將減小到零然后反向增大，當(dāng)A 的摩擦力反向增大到最大，即/a二一人時，解得角速度再繼續(xù)增大，整體會發(fā)生滑動。 由以上分析，可知AB錯誤，CD正確。 故選CD04如圖所示，一個邊長滿足3:4:5的斜而體沿半徑方向固定在一水平轉(zhuǎn)盤上，一木塊靜止在斜而上，斜而和木塊之間的動摩擦系數(shù)“二05。若木塊能保持在離轉(zhuǎn)盤中心的水平距離為 40cm處相對轉(zhuǎn)盤不動，g=10m/s2,則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角速度3的可能值為（設(shè)最大靜摩擦力等 于滑動摩擦力）（）C. 4rad/sD. 9rad/s1111【答案】BC【解析】【分析】【詳解】根據(jù)題意可知，斜

7、而體的傾角滿足tan 0 = li = 0.54即重力沿斜面的分力大于滑動摩擦力，所以角速度為零時，木塊不能靜止在斜而上；當(dāng)轉(zhuǎn) 動的角速度較小時，木塊所受的摩擦力沿斜而向上，當(dāng)木塊恰要向下滑動時又因為滑動摩擦力滿足f*N聯(lián)立解得好匹rad/s11當(dāng)轉(zhuǎn)動角速度變大，木塊恰要向上滑動時N2 cos 0 = f2 sin 0 + mgN2 sin & + f2 cos 0 = m(Dr又因為滑動摩擦力滿足聯(lián)立解得3、= 5rad/s綜上所述，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度滿足 5/2rad/s a 7rad/s522rad/s 心 2raa/s co故AD錯誤，BC正確。 故選BC.115. 一小球質(zhì)量為皿用長為

8、的懸繩（不可伸長，質(zhì)量不計）固立于0點(diǎn)，在0點(diǎn)正下方 處釘有一顆釘子.如圖所示，將懸線沿水平方向拉直無初速度釋放后，當(dāng)懸線碰到釘子2后的瞬間，則（）A. 小球的角速度突然增大B. 小球的線速度突然減小到零C. 小球的向心加速度突然增大D. 小球的向心加速度不變【答案】AC【解析】【分析】【詳解】由于懸線與釘子接觸時小球在水平方向上不受力，故小球的線速度不能發(fā)生突變，由于做 圓周運(yùn)動的半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄蓈=u）r知，角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮珹正確，B錯 誤：由a=辛知,小球的向心加速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，C正確，D錯誤.6. 如圖所示，小球在豎直放宜的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動，管道內(nèi)側(cè)壁半徑為R,

9、小球 半徑為r,則下列說法中正確的是（）A. 小球通過最高點(diǎn)時的最小速度% = 灰B. 小球通過最髙點(diǎn)時的最小速度vm（n = 0C. 小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一左無作用力D. 小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動時，外側(cè)管壁對小球一沱有作用力【答案】BC【解析】【詳解】AB.因是在圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動，所以在最髙點(diǎn)時，內(nèi)壁可以給小球沿半徑向外的支持 力，所以小球通過最高點(diǎn)時的最小速度可以為零.所以選項A錯誤，B正確；C. 小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動時，豎直向下的重力沿半徑方向的分力沿半徑方向向 外，小球的向心力是沿半徑向圓心的，小球與外壁一泄會相互擠壓，所以小球一

10、泄會受到 外壁的作用力，內(nèi)壁管壁對小球一定無作用力，所以選項C正確：D. 小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動時，當(dāng)速度較小時，重力沿半徑方向上的分力大于或 等于小球做圓周運(yùn)動需要的向心力，此時小球與外壁不存在相互擠壓，外側(cè)管壁對小球沒 有作用力，選項D錯誤.7. 如圖所示，疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的物體&、B、C能隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度s勻速轉(zhuǎn)動，人、B、C的質(zhì)雖分別為3m、2m、m, &與B、3和C與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為“，力和8、C 離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為r、1.5壯設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以下說法正 確的是()A. 3對人的摩擦力一左為3fimgB. B對A的摩擦力一立為3mco2rc

11、.轉(zhuǎn)臺的角速度可能等于D.轉(zhuǎn)臺的角速度可能等于【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AB.對A受力分析，受重力、支持力以及B對A的靜摩擦力，靜摩擦力提供向心力，有f = (3 加故A錯誤，B正確：CD.由于A、AB整體、C受到的靜摩擦力均提供向心力，故對A有(3m)a)2rjLi(3m)g對AB整體有(3m + 2m)arr “(3 加+2/n)g對物體C有nico2 .5r) ping解得co故C正確，D錯誤。故選BCO8. 如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺上放置有輕繩相連的質(zhì)量相同的滑塊1和滑塊2,轉(zhuǎn)臺繞轉(zhuǎn)軸00,以角速度3勻運(yùn)轉(zhuǎn)動過程中，輕繩始終處于水平狀態(tài)，兩滑塊始終相對轉(zhuǎn)臺靜止，且 與轉(zhuǎn)臺之間的動

12、摩擦因數(shù)相同，滑塊1到轉(zhuǎn)軸的距離小于滑塊2到轉(zhuǎn)軸的距離.關(guān)于滑塊 1和滑塊2受到的摩擦力力和&與2,考慮到兩滑塊質(zhì)量相同，滑塊2的運(yùn)動半 徑較大，摩擦力較大，所以角速度增大時，滑塊2先達(dá)到最大靜摩擦力.繼續(xù)增大角速 度，滑塊2所受的摩擦力不變，繩子拉力增大，滑塊1的摩擦力減小，當(dāng)滑塊1的摩擦力 減小到零后，又反向增大，當(dāng)滑塊1摩擦力達(dá)到最大值時，再增大角速度，將發(fā)生相對滑 動.故滑塊2的摩擦力先增大達(dá)到最大值不變.滑塊1的摩擦力先增大后減小，在反向增 大.故A、C正確，B、D錯誤.故選AC.9. 無級變速是指在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度，英性能優(yōu)于傳統(tǒng)的擋位變速器，很多 高檔汽車都應(yīng)用了無級

13、變速.圖所示為一種滾輪一平盤無級變速器的示意圖，它由固 立在主動軸上的平盤和可隨從動軸移動的圓柱形滾輪組成.由于摩擦的作用，當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動 時，滾輪就會跟隨轉(zhuǎn)動，如果認(rèn)為滾輪不會打滑，那么主動軸的轉(zhuǎn)速ru、從動軸的轉(zhuǎn)速 a、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動軸軸線的距離x之間的關(guān)系是（）._ x2_ xC. n2 = niD n2 = ni / rV r【答案】A【解析】由滾輪不會打滑可知，主動軸上的平盤與可隨從動軸轉(zhuǎn)動的圓柱形滾輪在接觸點(diǎn)處的線速Y度相同，即vi=V2由此可得x-2nni=r-2nn2,所以n2=ni 選項A I上確.10. 如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的彎管處于豎直平而內(nèi)，其中管道半徑為

14、R現(xiàn)有一個半徑 略小于彎管橫截而半徑的光滑小球在彎管里運(yùn)動，當(dāng)小球通過最髙點(diǎn)時速率為巾，則下列 說法中錯誤的是,則小球?qū)軆?nèi)壁無壓力B. 若Vq 廊,則小球?qū)軆?nèi)上壁有壓力C. 若0勺 廊則小球?qū)軆?nèi)下壁有壓力D. 不論巾多大，小球?qū)軆?nèi)下壁都有壓力【答案】D【解析】【分析】【詳解】A. 到達(dá)管道的最高點(diǎn)，假設(shè)恰好與管壁無作用力.則有:小球僅受重力,由重力提供向心力， 即：mg = m 得所以A選項是正確的，不符合題意.B. 當(dāng)廊,則小球到達(dá)最高點(diǎn)時，有離心的趨勢，與內(nèi)上壁接觸,從而受到內(nèi)上壁向下 的壓力，所以小球?qū)軆?nèi)上壁有壓力，故B選項是正確的，不符合題意.c.當(dāng)0嫌,則小球到達(dá)最髙點(diǎn)時，

15、有向心的趨勢，與內(nèi)下壁接觸，從而受到內(nèi)下壁 的壓力.所以c選項是正確的，不符合題意.D.小球?qū)軆?nèi)壁的作用力，要從速度大小角度去分析.，若際,則小球?qū)軆?nèi)上壁 有壓力；若0 %ygR時，沒有保險帶，人也不會掉下來。選項A錯誤；B. 人在最低點(diǎn)時，加速度方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二泄律分析可知，人處于超重狀態(tài)，人對座位的壓力大于mg,選項B正確：2C. 在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)速度大小不等，根據(jù)向心加速度公式二匚可知，人在最髙點(diǎn)和最低r點(diǎn)時的向心加速度大小不相等，選項C錯誤；D. 當(dāng)人在最高點(diǎn)的速度V 應(yīng)時人對座位就產(chǎn)生壓力。當(dāng)速度增大到v = 2莎時，壓力為3mg,選項D錯誤。故選B。13. 如圖，在一

16、半經(jīng)為R的球而頂端放一質(zhì)量為m的物塊，現(xiàn)給物塊一初速度vo,則()A. 若vo = ygR .則物塊落地點(diǎn)離A點(diǎn)JJrB. 若球而是粗糙的，當(dāng)Vo7時，物塊一泄會沿球面下滑一段，再斜拋離球面C. 若) 廊，則物塊落地點(diǎn)離A點(diǎn)為RD. 若心巴原,則物塊落地點(diǎn)離人點(diǎn)至少為2R【答案】D【解析】【分析】【詳解】 試題分析：在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二泄律得，加g N = 咗，心=際,解得N=0, 知物體在頂部僅受重力，有水平初速度，做平拋運(yùn)動，貝畀=土蘭=2(|,則水平運(yùn) 動的位移x = vt = JgR x 2 = 2R,故A(ii I吳；當(dāng)v0 0,如果物塊受到的摩擦力足夠大，物塊可能滑 行一段距離后

17、停止：2、如果物塊受到的摩擦力處于臨界狀態(tài)，可能剛好滑到邊沿豎直下 拋：3、如果摩擦力再減少的話就可能在某一位置斜下拋，故B錯誤：當(dāng)v07有A的分析可知，水平位移x2R,故D 正確.考點(diǎn)：考査了圓周運(yùn)動，平拋運(yùn)動【名師點(diǎn)睛】在最髙點(diǎn)，物體沿半徑方向的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二左律判斷是否有支持力，從 而判斷物體的運(yùn)動情況即可解題.14. 如圖所示，一個半徑為R的實心圓盤，苴中心軸與豎直方向的夾角為30，開始時， 圓盤靜止，其上表而覆蓋著一層灰塵，沒有掉落。現(xiàn)將圓盤繞其中心軸旋轉(zhuǎn)，其角速度從 零緩慢增大至3,此時圓盤表而上的灰塵75%被甩掉。設(shè)灰塵與圓盤間的動摩擦因數(shù)為A- MB馬C.蜃【答案

18、】A【解析】【分析】【詳解】越靠近邊緣的灰塵越容易被甩掉，剩余的灰塵半徑為，則 (l-75%)/?2=r2 解得在圓盤的最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓的第二立律jLimg cos 0 一 mg sin 0 = marr 解得爆A正確，BCD錯誤。故選A。15如圖所示，一根輕桿，在其B點(diǎn)系上一根細(xì)線，細(xì)線長為R,在細(xì)線下端連上一質(zhì)量為m 小球.以輕桿的A點(diǎn)為頂點(diǎn)，使輕桿旋轉(zhuǎn)起來，苴B點(diǎn)在水平而內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,輕桿的 軌跡為一個母線長為L的圓錐，輕桿與中心軸A0間的夾角為a.同時小球在細(xì)線的約束下 開始做圓周運(yùn)動,輕桿旋轉(zhuǎn)的角速度為5小球穩(wěn)立后，細(xì)線與輕桿間的夾角3 = 2a.重力加A. 細(xì)線對小球的拉力為mg/sinaB. 小球做圓周運(yùn)動