2023年屆高考物理一輪復(fù)習(xí)練：水平面的圓周運(yùn)動(dòng)和圓錐擺

水平面的圓周運(yùn)動(dòng)和圓錐擺一、單項(xiàng)選擇題如圖，一圓盤可繞一通過(guò)圓心且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上放一塊橡皮，橡皮塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)〔俯視為逆時(shí)針。某段時(shí)間內(nèi)圓盤轉(zhuǎn)速不斷增大，但橡皮塊仍相對(duì)圓盤靜止，在這段時(shí)間內(nèi)，關(guān)于橡皮塊所受摩擦力Ff的方向的四種表示〔俯視圖〕中，正確的選項(xiàng)是〔 〕A． B． C． D．如以下圖，兩個(gè)完全一樣的小球在內(nèi)壁光滑的倒圓錐內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔 〕A．a(chǎn)球受重力、彈力和向心力B．a(chǎn)、b兩球向心力大小相等C．兩小球的角速度大小相等D．兩小球的線速度大小相等某同學(xué)用向心力演示器進(jìn)展試驗(yàn)，如以下圖，兩一樣鋼球所受向心力的比值為1:4，則試驗(yàn)中選取兩個(gè)變速塔輪的半徑之比為〔 〕A．1:2

B．2:1C．1:4 D．4:1轉(zhuǎn)彎角速度測(cè)量在航海、航天中有重要意義，一種測(cè)量角速度m的小球A與彈簧拴連并穿在光滑細(xì)桿上，小球連接到滑動(dòng)變阻器上。小球靜止時(shí)，滑片置于中點(diǎn)，輸出電壓信號(hào)為U0。當(dāng)小球A繞軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在細(xì)桿上移動(dòng)并帶動(dòng)滑片P滑動(dòng)，檢測(cè)電路輸出的電壓信號(hào)的變化，從而測(cè)量出旋轉(zhuǎn)角速度。彈簧的原長(zhǎng)為x0、滑動(dòng)變阻器的長(zhǎng)度為l，勁度系數(shù)為k〔 〕小球AB端滑動(dòng)小球A的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度增大時(shí)，電源中流過(guò)的電流減小mx0彈簧的形變量為x0

Em2x輸出電壓的變化量與角速度的函數(shù)式為U km2l面內(nèi)均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力。則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．AB的向心加速度大B．AB的線速度大C．CD的角速度小D．CD的向心加速度小如以下圖為一種叫作“魔盤”“魔盤”一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)到確定速度時(shí)，人會(huì)“貼”在“魔盤”豎直壁上，而不會(huì)滑下。假設(shè)魔盤半徑為rg，則人“貼”在“魔盤”豎直壁上隨“魔盤”一起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕人隨“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受重力、彈力、摩擦力和向心力作用B．假設(shè)轉(zhuǎn)速變大，則人與豎直壁之間的摩擦力變大C．假設(shè)轉(zhuǎn)速變大，則人與豎直壁之間的彈力不變D．“魔盤”的轉(zhuǎn)速確定不小于1 g2πr游樂(lè)場(chǎng)中一種叫“魔盤”的消遣設(shè)施，游客坐在轉(zhuǎn)動(dòng)的魔盤上，當(dāng)魔盤轉(zhuǎn)速增大到確定值時(shí)，游客就會(huì)滑向盤的邊緣，其簡(jiǎn)化構(gòu)造如以下圖?，F(xiàn)魔盤穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)終保持靜止的狀況下，游客所受魔盤的支持力會(huì)減小的是〔〕只增大游客的質(zhì)量 B．只使魔盤的轉(zhuǎn)速減至另一值C．只減小魔盤外表的粗糙程度 D．只增大游客與轉(zhuǎn)軸間的距離1 1 2 1 2 1 二、多項(xiàng)選擇題8．如以下圖，足夠大光滑的桌面上有個(gè)光滑的小孔O，一根輕繩穿過(guò)小孔兩端各系著質(zhì)量mmOO點(diǎn)為圓心以一樣角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，r、r，mmOll1 1 2 1 2 1 的是〔 〕m A．m 1 2mmB．m1mC．m1

做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1m2m做圓周運(yùn)動(dòng)的繩長(zhǎng)之比為2m1m D．剪斷細(xì)繩，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，做自由落體運(yùn)動(dòng)m 1 29．2023年北京冬奧會(huì)上，中國(guó)把戲滑冰隊(duì)的隋文雅、韓聰不負(fù)眾望，在雙人滑工程上強(qiáng)勢(shì)12年之后再次登上奧運(yùn)會(huì)最高領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。該工程有一項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作叫雙人螺旋線，如圖〔a〕所示，以男選手成為軸心，女選手圍繞男選手旋轉(zhuǎn)。將這一情景做如圖〔b〕所示的抽象：一細(xì)線一端系住一小球，另一端固定在一豎直細(xì)桿上，小球以確定型叫“圓錐擺”〔可視為質(zhì)點(diǎn)mAClg，sin370.6，cos370.8，則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕5g4l假設(shè)圖〔b〕5g4l假設(shè)圖〔b〕中37，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為圖〕中用一根更長(zhǎng)的細(xì)線AB系一質(zhì)量更大的小球〔可視為質(zhì)點(diǎn)，保持BC兩球在同一水平面內(nèi)繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則 B Agl假設(shè)小球在空中旋轉(zhuǎn)的角速度gl

時(shí)，細(xì)線會(huì)像圖〔d〕那樣纏繞在豎直桿上，最101所示，把硬幣從投幣口放入，接著在募〔3所示，O點(diǎn)為漏斗形口的圓心滑動(dòng)很多圈之后從中間的b、c兩處時(shí)運(yùn)動(dòng)和受力狀況的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕b、cO點(diǎn)Fb=Fcωb<ωc向心加速度的大小ab<ac11．有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的根本模型如以下圖，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔 〕A．如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎小于規(guī)定速度行駛時(shí)，外軌對(duì)輪緣會(huì)有擠壓作用B．如圖乙，小球在光滑而固定的豎直圓錐筒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心C〔不計(jì)阻力〕D．如圖丁，物體M緊貼圓筒壁隨圓筒一起做圓周運(yùn)動(dòng)，摩擦力供給向心力mabBAa與θblABω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．a(chǎn)繩彈力不行能為零B．a(chǎn)繩的彈力隨角速度的增大而增大C．當(dāng)角速度gcot，b繩將消滅彈力lDba繩的彈力確定發(fā)生變化“飛車走壁”的演員騎著摩托車飛駛在圓臺(tái)形筒壁上，筒的軸線垂直于水平面，圓臺(tái)筒固定不動(dòng)?，F(xiàn)將圓臺(tái)筒簡(jiǎn)化為如圖乙所示，假設(shè)演員騎著摩托車先后在A、B兩處緊貼著內(nèi)壁分別在圖乙中虛線所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔不計(jì)摩擦〔 〕A．A處的線速度大于B處的線速度C．A處對(duì)筒的壓力大于B處對(duì)筒的壓力

B．A處的角速度小于B處的角速度D．A處的向心力等于B處的向心力如圖1θl的輕繩，一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)Om的小球〔可看作質(zhì)點(diǎn)，小球以角速度ω繞圓錐體的軸線做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線拉力F隨2變關(guān)系如圖2所示。重力加速度g取10m/s2，由圖2可知〔 〕A．繩長(zhǎng)為l=1mBθ=30°C0.5kgD．小球的角速度為2.5rad/s時(shí)，小球剛離開錐面15．如以下圖，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、一樣的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤上，兩者用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個(gè)裝置能繞通過(guò)轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)，開頭時(shí)，繩恰好伸直但無(wú)彈力現(xiàn)讓該裝置從靜止開頭轉(zhuǎn)動(dòng)，使角速度緩慢增大，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔 〕當(dāng)當(dāng)

2Kg時(shí)，A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)3LKg，繩子確定有彈力2Lω在

Kg2L

2Kg范圍內(nèi)增大時(shí)，B所受摩擦力變大3Lω在0三、解答題

2Kg范圍內(nèi)增大時(shí)，A所受摩擦力始終變大3L畫出圖中物體A的受力示意圖，并分析其所受向心力的來(lái)源。如以下圖，水平圓形轉(zhuǎn)臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為m1kg的物塊，用長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m的細(xì)繩將物塊3連接在轉(zhuǎn)軸上，細(xì)繩與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角為37角，此時(shí)繩中張力恰好為零，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速g10m/s2，則假設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度5rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)物塊脫離轉(zhuǎn)臺(tái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻繩1子突然斷裂，物塊恰好落在轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣，則轉(zhuǎn)臺(tái)半徑r多大？假設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度0緩慢增大，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)與物塊的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，物塊在某段時(shí)間內(nèi)同時(shí)受到摩擦力和繩子拉力作用，求此時(shí)繩子拉力T與的關(guān)系式？由0緩慢增大過(guò)程，欲使物體在某段時(shí)間內(nèi)同時(shí)受到摩擦力和繩子拉力作用，則轉(zhuǎn)臺(tái)與物塊的動(dòng)摩擦因數(shù)的取值范圍應(yīng)為多少？如以下圖裝置可繞豎直軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于BC