專題練習12圓周運動的基本規(guī)律及應用

1、專題練習(十二)圓周運動的根本規(guī)律及應用1.如圖是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時的情形， 轉(zhuǎn)彎處路面常是外高內(nèi)低，摩托車轉(zhuǎn)彎有一個最大平安 速度，假設超過此速度， 摩托車將發(fā)生滑動.對于摩托車滑動的問題，以下論A托奎二貢受到沿半徑方向向外的離心力作川述正確的選項是()B 摩托車所受外力的合力小于所需的向心力C.摩托車將沿其線速度的方向沿直線滑去C如下圖加速轉(zhuǎn)塊 時運動，圖中G沿半徑指向肌ba與c垂直,列說法正確的選項是(A 當轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動P受摩擦力方向為時，B 當轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動P受摩擦力方向可時，D 當轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動P受摩擦力方向可a方d方向時，D 摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去解析：圓周運動，向心方向一定受力

2、勻速轉(zhuǎn)動方切向方向不受力變速轉(zhuǎn)動，切向 方向一定受力加速沿a方向，減速沿a反方向.摩擦力即為向心方向和切向方向 上的力的合力.由此可判斷B、 D正確.答案：BD3.如下圖，傾斜放置的圓盤繞看中軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤的傾角為37 °,在距轉(zhuǎn)動中心r = 0.1 m處放一個小木塊，小木塊跟隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，小木塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)為 尸0.8，假設木塊與圓盤的最大靜摩擦力與相同條件下的滑動摩擦力相同.假設 要保持小木塊不相對圓盤滑 動，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度最大不能超過 ( )A .2 rad/sB.8 rad/sC. 124 rad/s60 rad/s解析：只要小木塊轉(zhuǎn)過最低點時不發(fā)生相對滑動就能

3、始終不發(fā)生 相對滑動，時所受靜摩擦力為Ff,由牛頓第二定律有Ff mgsin 0= m命式 相對滑F(xiàn)f < mcgos 0式.聯(lián)立解得3念rad/s，選項A正確.設其經(jīng)過最低答案：A4.長度不同的兩根細繩懸于同一點，另一端各系一個質(zhì)量相同的 小球同使它平面內(nèi)做圓錐擺運動， 物理量相 同的是如下圖，那么有關(guān)兩個圓錐擺的A .周期B 線速度的大C .向心力D 繩的拉力解析：設0到小球所在水平面的距h，對球進行受力分析如圖所2示，4冗如“4nh，故向=F 合=mgtan a= mT2 htan a 解得 T =周期項A對，B、C錯.又知F拉=mg，故繩的拉力不同，選項D錯.cos a答案：A：

4、為保證不發(fā)生5有一種雜技表演叫“飛車走壁，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的側(cè)壁，做勻速 圓周運動.圖中有兩位駕駛摩托車的雜技演員A、B，他們離地面的高度分別為hA和hB，且AA摩托車對側(cè)壁的壓力較大BA摩托車做圓周運動的向心力較大C. A摩托車做圓周運動的周期較小D . A摩托車做圓周運動的線速度較大FFNsin 0= mg , Fncos 0= 解析：以摩托車為研究對象受力分析如下圖，那么有2v2 n、mv = mR 2 n，因側(cè)壁與地面之間的夾角 8與h無關(guān)，故壓Fn不變，向心力不變，h越 高，R越大，那么T越大，V變大案：Dr和RR>r的甲、乙.在軌道上穩(wěn)定運行的空間站中，有如

5、下圖的裝置，半光滑的為形軌道在同一豎直平面上,軌道之間有一條水平軌道速度先滑上甲軌道，通過粗糙的CD段，又滑上乙CD相連，宇航員讓一小球離開兩圓軌道，那 么下軌道，列說法正確的選項是小球在CD間由于摩擦力而做減速B小球經(jīng)過甲軌道最高點時比經(jīng)過乙軌道最高點CD如果減小小球的初速度，小球有可能不能到達乙軌道的最高點 小球經(jīng)過甲軌道最高點 時對軌道的壓力大于經(jīng)過乙軌道最高點時對軌道的壓力 解析：在軌道上穩(wěn)定運行的空 間站中，處于完全失重狀態(tài). 小球在CD間對接觸面壓力為零，所受摩擦力為零， 小球做勻速率運動. 小球在甲、 乙兩個光滑的圓形軌道內(nèi)運動， 速度相等，軌道支扌寸力提供向心力，f =咗可知，

6、小球經(jīng)過甲軌道最高點時對軌道的壓力 由大于經(jīng)過r乙軌道最高點時對軌道的壓力，選項 D正確.答案：D7.2021上海檢測某機器內(nèi)有兩個圍繞各自的固定軸勻速轉(zhuǎn)動的鋁盤A、B，A盤固定一個A信號發(fā)射裝置P，能持續(xù)沿半徑向外發(fā)射紅外線，P到圓心的距離為28 cm.B盤上固定一個帶窗口的紅外線信號接收Q，Q到圓心的距離16 cm.P、Q轉(zhuǎn)動的線速度相同，都為是A .0.56 s4 n m/s當.P、Q正對時,P發(fā)出的紅外線恰好進入Q的接收窗口，如下圖，那么Q每隔定時間就能接收到紅外線信號，這C. 0.16 s個時間的最小值應為 ( )B 0.28 sD 0.07 s解析：P轉(zhuǎn)動的周期Tp = 0.14

7、s , Q轉(zhuǎn)動的周期Tq= 0.08 s，設這個時間的最小值為t,t必8 . 2021廣西三校聯(lián)考如下圖， 一圓盤可繞通過其中心且垂直于盤面的 豎直軸轉(zhuǎn) 動，盤上距中心r處放置一個質(zhì)量為 m的物體，物體與盤面間滑動重力加速度為g. 段時間內(nèi)觀察到圓盤以3做勻速轉(zhuǎn)動， 物體隨圓盤一起相對一一 靜止角速度運動這段時間內(nèi)A 物體受到圓盤對它的摩擦力，大小一定為B 物體受到圓盤對它的摩擦力，大小一定為C.物m,2 m 3r 體受到圓盤對它的摩擦力，大小可能小于g方向與物體線速度方向相同,方向指向圓盤中心D 物體受到圓盤對它的摩擦力，大小可能小g方向指向圓盤中心 摩擦因數(shù)為9 .2021安徽高考一般的曲

8、線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替如圖a所示，曲線上A點的曲率圓 定義為：通過A點和曲線上緊鄰A點兩側(cè)的兩點作一圓，在極限情況下， 這個圓就叫做A點的曲率圓，其半徑P叫做A點的曲率半徑現(xiàn)將一物體沿與水平面 成a角的方向以速度vo拋出，如圖b所示那么在其軌跡最高點 P處的曲率半徑是B *2VO A一 g2 2voSin a2 2v20COs 2 C.g解析：物體在最高點時速度沿水平方向， 曲率圓的運動的最高點，由牛頓第二定律及圓周運動 規(guī)律知：n2 2v0 cos ag.答案：Cg2 2v20COS 2 agsin aP點可看作該

9、點對應的豎直平面mg mv，解得Pv2vocos a2g10.2021上海高考圖a為測量分子速率分布的裝置示意圖.圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動， 側(cè)面 開有狹縫N，內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜，M為正對狹縫的位置從原子爐R中射出的銀原子蒸汽 穿過屏上S縫后進入狹縫N，在圓筒轉(zhuǎn)動半個周期的時間內(nèi)相繼到達并沉展開積在薄膜上.的薄膜如圖b所示，NP，PQ間距相等那么()A.到達M附近的銀原子速率較大B 到達Q附近的銀原子速率較大C.位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于 NP區(qū)間的分子百分率D .位于PQ區(qū)間的分子百分率小于位于 NP區(qū)間的分子百分率解析：到達M附近的銀原子速率較大，到達 Q附近的銀原子數(shù)目最多，選項 A正確

10、，B錯誤；位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于 NP區(qū)間的分子百分率，選項 C正確，D 錯誤.答案：AC11 某實驗中學的學習小組在進行科學探測時，一位同學利用繩索順利跨越了一道山澗，他先用繩索做了一個單擺(秋千)，通過擺動，使自身獲得足夠速度后再平拋到山澗對面， 如下圖，假設他的質(zhì)量是 M ,所用繩長為L,在擺到最低點B處時的速度為v，離 地高度為h，當?shù)匚琢铀俣葹間.求：(1)他用的繩子能承受的最大拉力；這道山澗的寬度不超過多大.解析：該同學在B處，由牛頓第二定律得:12. “太極球是近年來在廣闊市民中較流行的一種健身器材做該項運動時，健身者 半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動球拍時，球卻不會掉落地 上現(xiàn) 將太極球簡化成如下圖的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻 速圓周運動，且在運動到圖中的 A、B、C、D位置時球與板間無相對Vi運動趨勢.A為圓周的B、D與圓心0等高設球的重力為1 N，不計拍的重力求：(1)健身者在C處所需施加的力比在 A處大多少？設在A處時健身者需施加的力為 F，當球運動到B、D位置時，板與水平方向需有 一定的夾角Q請作出tan 9-F的關(guān)系圖象.作出的解析：(1)設球運動的線速度為v，半徑為R，那么在A