2019屆高中物理二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型專練專題2圓周運(yùn)動(dòng)含解析

1、專題4.2圓周運(yùn)動(dòng)1.自行車的小齒輪A、大齒輪R后輪C是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，且半徑R=4R、R=8R。當(dāng)自行車正常騎行時(shí)，A、RC三輪邊緣的向心加速度的大小之比aAaBac等于（）空大街里A.118B.414C.4132D.124解析；小闞a#求齒輪召文燧條傳動(dòng)，齒輪迪捐獻(xiàn)津博相率即叫二小小齒輪內(nèi)和后輪r明特2ill龜速度相等，育立二 g*由可可判斷Q*匚鼻*九二41,區(qū)燈由O O= =G G? ?上可小慚久址二K&也 u 一18,麻以有皿拗3L-I1,L正南2.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(guò)

2、山車的感覺(jué)，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(guò)程中傾角（車廂地面與水平面夾角）為8,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.VgRsin0B.ygRcos0C.gRtan0D.gRcot0答案：C解析：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向2心力，根據(jù)向心力公式mgan0=咔，得v=gRan8,C正確。3 .如圖所示，由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面上P、Q兩物體均繞地球自轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),對(duì)于P、Q兩物體的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A. P、Q兩點(diǎn)的角速度大小相等B. P、Q兩點(diǎn)的線速度

3、大小相等C. P點(diǎn)的線速度比Q點(diǎn)的線速度大D. P、Q兩物體均受重力和支持力兩個(gè)力作用答案：A解析；凡。西點(diǎn)都工澆地融那力速回周W動(dòng),角衛(wèi)反i陰匕即 6=5 打百眄3對(duì)，柝?fù)?jù)留周式舉題速度口皿八Q時(shí)點(diǎn)到地的距曲不至即.口可上圓周運(yùn)動(dòng)庫(kù)1宸大卜不力選項(xiàng)目由g點(diǎn)到施物的距要圈周送動(dòng)半程大,生遑度大一比項(xiàng)C錯(cuò)R。兩物仔匕受到萬(wàn)有弓力和支持力用用，二者的言力是國(guó)用運(yùn)動(dòng)的可口力，我彳邙E與支持力等大反句的平缸即萬(wàn)有引力的一個(gè)方丈稱為封，選項(xiàng)D第,4.如圖所示，水平放置的兩個(gè)用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，兩輪的半徑Rr=21。當(dāng)主動(dòng)輪Q勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在Q輪邊緣上，此

4、時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為31,木塊的向心加速度為ai；若改變轉(zhuǎn)速，把小木塊放在P輪邊緣也恰答案：C解析：根據(jù)題述，a1=32r,ma=mg聯(lián)立解得g=川12。小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，（1g=w2R=2W2rO由coR=32r聯(lián)立解得山=啦，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；ma=mg所以色=CO22a21、一一-選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。能靜止，此時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為32,木塊的向心加速度為a2,則（C.ai1一=7a21D.史1a2=25.m為在水平傳送帶上被傳送的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），A為終端皮帶輪，如圖所示，已知皮帶輪半徑為r,傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑，當(dāng)m可被水平拋出時(shí)，A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是答案：A解析：當(dāng)

5、m水平拋出時(shí)只受重力的作用，支持力R=0。在圓周最高點(diǎn)，重力提供向心力,即mg=mv,所以v=，g?。而V=2TTfr,所以f=蕓=4、的，所以每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少為A正確。6.一水平放置的木板上放有祛碼，祛碼與木板間的摩擦因數(shù)為L(zhǎng),如果讓木板在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如運(yùn)動(dòng)中木板始終保持水平，祛碼始終沒(méi)有離開木板，那么下列說(shuō)法正確的是（）A.在通過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)祛碼處于超重狀態(tài)B.在經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)祛碼所需靜摩擦力最大C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于，7市D.在通過(guò)軌道最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)，祛碼又木板的壓力之差為祛碼重力的6倍答案：C梆祈：在通過(guò)軌 W 晶高點(diǎn)時(shí),向加速度豎直向下，是*重，故4嗔

6、*件&*偵花在豎直平面內(nèi)做為速囪亞運(yùn)動(dòng)，則所受3外力提供向心力，進(jìn)碼第L電力木楨克持力FU富摩 m 初八,由于疏 0 不睦特力取在豎直方向上，因此只有當(dāng)磕第1所霄向心力在水平方向上時(shí)靜也甯力白晶芭值，此位罡是當(dāng)木糧不需執(zhí)挺動(dòng)到與僵此在同一?。喝娑r(shí)歸位矍.晟立靜摩擦力上殘六十點(diǎn)等十磋為所需的同 U 力,即百侖%,此時(shí)E豎直方向上&=嗚故故E項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正醐在辰低點(diǎn)，?一二，在最局點(diǎn)“附審一則尸：n外2=%1Q故D項(xiàng),昔氏在(C.grD.7.如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可看做質(zhì)點(diǎn)）在豎直放置的半徑為R的固定光滑圓環(huán)軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)。若小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速率為v0=ygR下列說(shuō)法中正確的是（）A.小球在

7、最高點(diǎn)時(shí)只受重力作用8 .小球在最高點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力大小為mgC.小球在最高點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為0D.小球繞圓環(huán)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間大于2兀Wvo答案：AC2解析：由F向心=nR，代入得F向心=mg說(shuō)明小球在最高點(diǎn)只受重力作用，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)功率的定義式P=Fvcos0,小球在最高點(diǎn)時(shí)，力與速度垂直，故重力的瞬時(shí)功率為零，C項(xiàng)正確；根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，小球在最高點(diǎn)的速率最小，小球全過(guò)程運(yùn)動(dòng)的平均速率大于,.271rL,，、一，、,2%R一V0，由丁=匚1知，小球運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間小于,D項(xiàng)錯(cuò)誤。VVo14.如圖所示，放于豎直面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R,質(zhì)量為m的帶孔小球穿于環(huán)上,同時(shí)有一長(zhǎng)為

8、R的細(xì)繩一端系于球上，另一端系于圓環(huán)最低點(diǎn),角速度 3 繞豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小球受三個(gè)力作用，則解析團(tuán)力圓環(huán)無(wú)滑，所以這二個(gè)丈肯定是重力、環(huán)對(duì)稱硝氨團(tuán)、縉 H 的拉土.維桀圖戶生拉力，繩塞處于泣血狀忑根犯只何關(guān)事瓦加：1一酬捐鵬品二金直有句的主甯為6。一如圖斯手：當(dāng)圍壞血靖忖小琳崖豎目鼬救國(guó)引X動(dòng)，同心九日二個(gè)尢在水開方向的苫力況快.我其小力F二附卬工中盹幾何美系.宜中7=繩的最大拉力為2mg當(dāng)圓環(huán)以3 可能為（）式而風(fēng)。一定,斫以當(dāng)曲速聊 k 時(shí)J JF.二需薨的同6力越大，繩子拉力越大，所以對(duì)應(yīng)的臨界條件是d碼在此位缶剛好不受拉m的時(shí)角速度最小， 需奐的向心力裝九對(duì)小碟 ffl 亍受力分

9、析得及尸響皿血， 即咕心血由一心/泌時(shí)解彳導(dǎo)%但_圖當(dāng)評(píng)子的1立力：S到最大時(shí)J星濾度達(dá)用最大,同理可知最大角速度而二騁故只有B正通,15 .如圖所不，水平桿固定在豎直桿上，兩者互相垂直，水平桿上CXA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，CXCB=AR現(xiàn)通過(guò)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CAB臺(tái)終在豎直平面內(nèi)，若轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程CBAB兩繩始終處于拉直狀態(tài),則下列說(shuō)法正確的是（）A.CB期的拉力范圍為C. AB繩的拉力范圍為mg-今Jmg33D. AB繩的拉力范圍為04；mg3答案B解所當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的葡速零時(shí),祠的拉訂金小一滴強(qiáng)的拉力最大，連寸兩者的出超同該之尸”則

10、2F嗚氏二樂(lè)和熠大轉(zhuǎn)動(dòng)的角退修，當(dāng)逼獨(dú)立力司蛔等二零寸，再?gòu)?qiáng)5力能設(shè)這時(shí)綃池的位內(nèi)為底,網(wǎng)。加處=穌一句=2的四繩的位力工E為卓穌皿乎他繩的JJ7拉力范武力。一呼*8正蛹,16.如圖所示，AB為豎直轉(zhuǎn)軸，細(xì)繩AC和BC的結(jié)點(diǎn)C系一質(zhì)量為m的小球，兩繩能承受的最大拉力均為2mg當(dāng)細(xì)繩AC和BC勻拉直時(shí)/ABC=90,/ACB=53,BC=1rn細(xì)繩AC和B.CB期的拉力范圍為3243-ymg-mg0mgBC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，因而小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球的線速度增大時(shí)，兩繩均會(huì)被拉斷，則最先被拉斷的那根繩及另一根繩被拉斷時(shí)的速度分別為（重力加速度g=10m/s2,sin53=0.

11、8,cos53=0.6）（）A.AC5m/sB.BC5m/sC.AC5.24m/sD.BC5.24m/s答案B解析當(dāng)中殍糠摩魔墻至月 U 前拉直后F F由牛朝簫二定律可flb厘直方向上:WlCS=Mg水平方向上： 口0）匕6+%=嚀由式可得！打=甲叨4鍥鈿度熔泰上梟不變，卻大,當(dāng)EC繩曲則拉斷時(shí)，力=慳，血可扉得此時(shí),M克繩胡后,隨 H 型線速度噌大,C線與醛直石河間央用吐3嫌SC線f拉解寸超直萬(wàn)向的夾用力%由U2幽=搦品/曲=卡/=可摩同j.UbQlILJJILJJv-3ms,敢8正情口17 .（多選）如圖所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起，隨圓盤一起8解折把九月當(dāng)成一個(gè)

12、整體j在水平方向L上只奏摩）初作用,樂(lè)以，摩搏力艮物塊所更含外力,苴作罰8B運(yùn)動(dòng)所需的向心力等于A運(yùn)動(dòng)所需的向心力C.盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍D.若B相對(duì)圓盤先滑動(dòng)，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)D小于盤與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)八答案BC回心力保;產(chǎn)？I塊1防”周周（國(guó)，所以，厘稠力F向有向圓】，相力有后代向向外滑勁的超黝，材久精美物觀曲習(xí)地圓周運(yùn)由，向心力FJ第qE區(qū)國(guó)期耳一史使M速國(guó)庖國(guó)旭速度、沐也4里L(fēng)尸以，兩者運(yùn)動(dòng)Bf需的阿泗相等，故3正瞄由受出淅可知3對(duì)人的摩擦力等干E盤對(duì)5的摩賓力等于叫故匕正?j若E相對(duì)B盤先耐則2flpHg.”即一w5就D鉛除18 .（多選）如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上有

13、一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，用長(zhǎng)為l的輕質(zhì)細(xì)繩將物塊連接在轉(zhuǎn)軸上，細(xì)繩與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角0=30,此時(shí)細(xì)繩伸直但無(wú)張力，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間動(dòng)摩擦一，,1因數(shù)為R=,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為3,重力加速度為g,則（）C當(dāng)a=3g時(shí)，細(xì)繩的拉力大小為3mgD.當(dāng)a=時(shí)，細(xì)繩的拉力大小為3mg答案AC解析當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度比較小時(shí)，物塊只受重力、支持力和摩擦力，當(dāng)細(xì)繩恰好要產(chǎn)生拉力時(shí)mg=mo2lsin30。，解得產(chǎn)yjg,隨角速度的增大，細(xì)繩上的拉力增大，當(dāng)物塊恰好要離開轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，物塊受到重力和細(xì)繩的拉力的作用，mgan30=mw2lsin300,解得32=j2,g,由于3

14、i132,所以當(dāng) 3=、/3g時(shí)，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的摩擦力不為零，故B錯(cuò)誤；由于、631,所以當(dāng) 3=、得時(shí)，細(xì)繩的拉力為零，故A正確；由于31、32,由牛頓第二定律得f+Fsin30=m2lsin30,因?yàn)閴毫π∮趍g所以f；mg故D錯(cuò)誤；當(dāng) 3=、/奈32時(shí)，物塊已經(jīng)離開轉(zhuǎn)臺(tái)，細(xì)繩的拉力與重力的合力提供向心力，則mgana=m.i2lsina,解得cosa=-,故F=mg-=-mci故C正確。J3l4cosa327.如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量為M=0.6kg的物體，靜止在水平圓盤上。另一端通過(guò)光滑的小孔吊著質(zhì)量為mr0.3kg的物體。M的中點(diǎn)與圓孔的距離為0.2m,并已知M與圓盤的最大靜摩擦力

15、為2N。現(xiàn)使此圓盤繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。問(wèn)角速度在什么范圍內(nèi)可使m處于靜止?fàn)顟B(tài)？解所二小期受i懂力兒水平盤面白豉持力繩子捌勸r超摩卷力作印設(shè)物化九光盤面d科量期播1L當(dāng)&具有最小1%M M同蛾向圖心的趨勢(shì)， 散盤面對(duì)期儲(chǔ)摩揩力的方向背離圓心的八且于于晶楂匣?就為根暹牛費(fèi),二定裸，得對(duì)于明百：丁=絢對(duì)干支有：工一eNR,rFHiA#T_7-A一丫if.irJradi-J J當(dāng)制具有最大值時(shí).丁有意開圖心的運(yùn)就超雪,水平盤面前口除卻力方用旨向圓心,且善于品大起摩，吃Irad故海灌度的龍國(guó)是2Md臼心6先期“物體P都機(jī)譴止?fàn)顟B(tài)口28.如圖所示，用一根長(zhǎng)為l=1m的細(xì)線，一端系一質(zhì)量為mF1kg的小球（可視

16、為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑錐體頂端，錐面與豎直方向的夾角e=37。，當(dāng)小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為 3 時(shí)，細(xì)線的張力為FT。（g取10m/s2,結(jié)果可用根式表示）求:（1）若要小球離開錐面，則小球的角速度30至少為多大？（2）若細(xì)線與豎直方向的夾角為60,則小球的角速度 3為多大?52.答案：（1）rad/s（2）2.5rad/s解析：（1）若要小球剛好離開錐面，則小球只受到重力和細(xì)線拉力，如圖所示，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)答案：2.9rad/sw6.5rad/s,55.15八(3rad/sw-rad/s)的軌跡圓在水平面上，故向心力水平，在水平方向運(yùn)用牛頓第二定律及向心力公式得:，八2,八mgan9=mw0Isin9?=乎”lcose2二)部里,當(dāng)堀線與豎亙?nèi)f巨 1 成用時(shí)，由牛頓第二司沒(méi)向心力公式力年:arm 二北 13,二巴站立解得;心事即w7居一久式29.如圖所示，一長(zhǎng)l=0.45m的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量x0.10kg的小球，懸點(diǎn)O距離水平地面的高度k0.90m=開始時(shí)小球處于A點(diǎn)，此時(shí)輕繩拉直處于水平方向上，讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，輕繩碰到懸點(diǎn)O正下方一個(gè)固定的釘子P時(shí)立刻斷裂。不計(jì)輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g=10m/s2。(1)輕繩斷裂后小球從B點(diǎn)拋出并落在水平地面的C