2018屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)11

課時(shí)作業(yè)12圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()A．速度的大小和方向都改變B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)物體所受合力全部用來提供向心力時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D．向心加速度大小和方向都不變解析：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，方向時(shí)刻變化，A錯(cuò)誤；它的加速度大小不變，但方向時(shí)刻改變，不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，B、D錯(cuò)誤；由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件可知，C正確．答案：C2．(2016·西城模擬)如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C.在自行車正常行駛時(shí)，下列說法正確的是()A．A、B兩點(diǎn)的角速度大小相等B．B、C兩點(diǎn)的線速度大小相等C．A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比等于它們所在圓周的半徑之比D．B、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比等于它們所在圓周的半徑之比解析：A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等，B、C兩點(diǎn)的角速度相等，A、B錯(cuò)誤；由a＝eq\f(v2,r)知，A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比等于它們所在圓周的半徑的反比，C錯(cuò)誤；由a＝ω2r知，B、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比等于它們所在圓周的半徑之比，D正確．答案：D3．(2016·通州模擬)如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒，其軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)．有一個(gè)質(zhì)量為m的小球A緊貼著筒內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，筒口半徑和筒高分別為R和H，小球A所在的高度為筒高的一半．已知重力加速度為g，則()A．小球A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω＝eq\f(\r(2gH),R)B．小球A受到重力、支持力和向心力三個(gè)力作用C．小球A受到的合力大小為eq\f(mgR,H)D．小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上解析：小球A受到重力、支持力兩個(gè)力作用，合力的方向水平且指向轉(zhuǎn)軸，則mgtanθ＝mω2r(設(shè)漏斗內(nèi)壁傾角為θ)，半徑r＝eq\f(R,2)，tanθ＝eq\f(H,R)，解得角速度ω＝eq\f(\r(2gH),R)，A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A4.長度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn)，另一端各系一個(gè)質(zhì)量相同的小球，使它們在同一水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則有關(guān)兩個(gè)小球的物理量相同的是()A．周期 B．線速度的大小C．向心力 D．繩的拉力解析：設(shè)O到小球所在水平面的距離為h，對球進(jìn)行受力分析如圖所示，得F向＝F合＝mg·tanα＝meq\f(4π2,T2)·htanα，解得T＝eq\r(\f(4π2h,g))，故周期與α角無關(guān)，A正確，B錯(cuò)誤；由v＝ωR＝eq\f(2π,T)R知，C錯(cuò)誤；又知F拉＝eq\f(mg,cosα)，故繩的拉力不同，D錯(cuò)誤．答案：A5．(2016·鄭州質(zhì)檢)如圖所示，兩個(gè)用相同材料制成的靠摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的輪A和B水平放置，兩輪半徑RA＝2RB.當(dāng)主動(dòng)輪A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在A輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在A輪邊緣上．若將小木塊放在B輪上，欲使木塊相對B輪也靜止，則木塊距B輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸的最大距離為()A.eq\f(RB,4) B.eq\f(RB,3)C.eq\f(RB,2) D．RB解析：由題圖可知，當(dāng)主動(dòng)輪A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B兩輪邊緣上的線速度相同，由ω＝eq\f(v,R)，得eq\f(ωA,ωB)＝eq\f(v/RA,v/RB)＝eq\f(RB,RA)＝eq\f(1,2).由于小木塊恰能在A輪邊緣靜止，則由靜摩擦力提供的向心力達(dá)最大值μmg，故μmg＝mωeq\o\al(2,A)RA①，設(shè)放在B輪上能使木塊相對靜止的距B輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸的最大距離為r，則向心力由最大靜摩擦力提供，故μmg＝mωeq\o\al(2,B)r②，因A、B材料相同，故木塊與A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，①、②式左邊相等，故mωeq\o\al(2,A)RA＝mωeq\o\al(2,B)r，得r＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(ωA,ωB)))2RA＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))2RA＝eq\f(RA,4)＝eq\f(RB,2)，C正確．答案：C二、多項(xiàng)選擇題6．(2016·紹興模擬)如圖所示，當(dāng)正方形薄板繞著過其中心O并與板垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，板上A、B兩點(diǎn)()A．角速度之比ωAωB＝11B．角速度之比ωAωB＝1eq\r(2)C．線速度之比vAvB＝eq\r(2)1D．線速度之比vAvB＝1eq\r(2)解析：板上A、B兩點(diǎn)的角速度相等，角速度之比ωAωB＝11，A正確，B錯(cuò)誤；線速度v＝ωr，線速度之比vAvB＝rArB＝1eq\r(2)，C錯(cuò)誤，D正確．答案：AD7．如圖所示，小球以大小為v0的初速度由A端向右運(yùn)動(dòng)，到B端時(shí)的速度減小為vB；若以同樣大小的初速度由B端向左運(yùn)動(dòng)，到A端時(shí)的速度減小為vA，已知小球運(yùn)動(dòng)過程中始終未離開該粗糙軌道，D為AB中點(diǎn)，以下說法正確的是()A．vA>vB B．vA＝vBC．vA<vB D．兩次經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)速度不相等解析：小球從A端到B端，先以較大速度經(jīng)過“凹”圓弧，由于存在摩擦，再以較小速度經(jīng)過“凸”圓弧，相應(yīng)的對“凸”圓弧和“凹”圓弧產(chǎn)生的壓力就較大，滑動(dòng)摩擦力也就較大，故到達(dá)B端時(shí)的速度大小vB較小，選項(xiàng)A正確，B、C錯(cuò)誤；顯然，小球從A端到B端，經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)速度較小，選項(xiàng)D正確．答案：AD8.如圖所示，在光滑水平面上釘有兩個(gè)釘子A和B，一根長細(xì)繩的一端系一個(gè)小球，另一端固定在釘子A上，開始時(shí)小球與釘子A、B均在一條直線上(圖示位置)，且細(xì)繩的一大部分沿俯視順時(shí)針方向纏繞在兩釘子上，現(xiàn)使小球以初速度v0在水平面上沿俯視逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)，使兩釘子之間纏繞的繩子逐漸釋放，在繩子完全被釋放后與釋放前相比，下列說法正確的是()A．小球的線速度變大 B．小球的角速度變大C．小球的加速度變小 D．細(xì)繩對小球的拉力變小解析：小球以初速度v0在光滑水平面上沿俯視逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)，小球的線速度不變，A錯(cuò)誤；由于v＝ωr，兩釘子之間纏繞的繩子逐漸釋放，r增大，角速度減小，B錯(cuò)誤；由a＝vω可知，小球的加速度變小，C正確；由牛頓第二定律可知，細(xì)繩對小球的拉力變小，D正確．答案：CD三、計(jì)算題9．(2016·寧波模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊，用一輕繩拴著，置于很大的水平轉(zhuǎn)盤上，細(xì)繩穿過轉(zhuǎn)盤中央的細(xì)管，與質(zhì)量也為m的小球相連，木塊與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為其重力的μ倍(μ＝0.2)，當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω＝4rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，要保持木塊與轉(zhuǎn)盤相對靜止，木塊轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的范圍是多少(g取10m/s2)?解析：由于轉(zhuǎn)盤以角速度ω＝4rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)木塊恰不做近心運(yùn)動(dòng)時(shí)有mg－μmg＝mr1ω2解得r1＝0.5m當(dāng)木塊恰不做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)有mg＋μmg＝mr2ω2解得r2＝0.75m因此，要保持木塊與轉(zhuǎn)盤相對靜止，木塊轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的范圍是0.5m≤r≤0.75m.答案：0.5m≤r≤0.75m10．為確保行車安全，在高速公路的不同路段都會豎有限速指示牌．若有一段直行連接彎道的路段，其彎道半徑R為60m，彎道路面的傾斜角度θ為5°，最大靜摩擦力為壓力的μ＝0.37倍．假定直行路段的限速為120km/h，限速指示牌的可見視野為100m，駕駛員的操作反應(yīng)時(shí)間為2s，為保持平穩(wěn)減速，限定最大減速加速度為2.5m/s2.已知tan5°＝0.087，g＝10m/s2，試計(jì)算：(1)指示牌應(yīng)標(biāo)注的限速為多少？(2)至少應(yīng)該在彎道前多少距離處設(shè)置限速指示牌．解析：(1)彎道最高車速時(shí)受力如圖所示，則mg＋Ffsinθ＝FNcosθFNsinθ＋Ffcosθ＝meq\f(v2,R)，F(xiàn)f＝μFN聯(lián)立解得：v＝eq\r(Rg\f(tanθ＋μ,1－μtanθ))＝16.8m/s＝60.48km/h即指示牌應(yīng)標(biāo)注的限速為60km/h.(2)直行路段的限速v2＝120km/h＝33.3m/sv1＝60km/h＝16.7m/s減速距離由veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2as求得：s＝166m人反應(yīng)時(shí)間內(nèi)車通過的距離：l＝v2t＝66.6m設(shè)置限速牌的距離：s＋l－100m＝132.6m至少應(yīng)該在彎道前133m的距離處設(shè)置限速指示牌．答案：(1)60km/h(2)133m11．(2016·泰州模擬)如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定經(jīng)過圓心O水平向右為x軸的正方向．在圓心O正上方距盤面高為h處有一個(gè)正在間斷滴水的容器，從t＝0時(shí)刻開始隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v.已知容器在t＝0時(shí)刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面上時(shí)再滴一滴水．求：(1)每一滴水經(jīng)多長時(shí)間落到盤面上？(2)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)為多大？(3)第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的最大距離x.解析：(1)水滴在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，有h＝eq\f(1,2)gt2解得t＝eq\r(\f(2h,g))(2)分析題意可知，在相鄰兩滴水的下落時(shí)間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)過的角度應(yīng)為nπ(n＝1、2、3、…)，所以角速度可由ωt＝nπ得ω＝eq\f(nπ,t)＝nπeq\r(\f(g,2h))(n＝1、2、3、…)(3)第二滴水落在圓盤上時(shí)到O點(diǎn)的距離為x2＝v·2t＝2veq\r(\f(2h,g))第三滴水落在圓盤上時(shí)到O點(diǎn)的距離為x3＝v·3t＝3veq\r(\f(2h,g))當(dāng)?shù)诙嗡c第三滴水在盤面上的落點(diǎn)位于同一直徑上圓心兩側(cè)時(shí)，兩點(diǎn)間的距離最大，則x＝x2＋x3＝5veq\r(\f(2h,g))答案：(1)eq\r