高考物理一輪復習課后集訓10圓周運動含解析

一輪復習精品資料(高中)PAGE1-課后限時集訓(十)(時間：40分鐘)1.環(huán)球飛車是一場將毫無改裝的摩托車文化進行演繹的特技表演。如圖所示，在舞臺中固定一個直徑為6.5m的球形鐵籠，其中有一輛摩托車在與球心共面的水平圓面上做勻速圓周運動，下列說法正確的是()A．摩托車受摩擦力、重力、彈力和向心力的作用B．摩托車做圓周運動的向心力由彈力來提供C．在此圓周運動中摩托車受到的彈力不變D．摩托車受到水平圓面內(nèi)與運動方向相同的摩擦力B〖摩托車受重力、摩擦力、彈力的作用，向心力是效果力，故A錯誤；豎直方向上，摩托力所受重力和摩擦力平衡，所以摩擦力方向豎直向上。彈力提供向心力，所以彈力方向改變，故B正確，C、D錯誤?！?.(2020·全國卷Ⅰ)如圖所示，一同學表演蕩秋千，已知秋千的兩根繩長均為10m，該同學和秋千踏板的總質(zhì)量約為50kg。繩的質(zhì)量忽略不計。當該同學蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為8m/s，此時每根繩子平均承受的拉力約為()A．200N B．400NC．600N D．800NB〖該同學身高相對于秋千的繩長可忽略不計，可以把該同學看成質(zhì)點。當該同學蕩到秋千支架的正下方時，由牛頓第二定律有2F－mg＝eq\f(mv2,L)，代入數(shù)據(jù)解得F＝410N，選項B正確。〗3.(多選)(2019·江蘇高考)如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動。座艙的質(zhì)量為m，運動半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙()A．運動周期為eq\f(2πR,ω)B．線速度的大小為ωRC．受摩天輪作用力的大小始終為mgD．所受合力的大小始終為mω2RBD〖由T＝eq\f(2π,ω)，v＝ωR可知A錯誤，B正確；由座艙做勻速圓周運動，可知座艙所受的合力提供向心力，F(xiàn)＝mω2R，方向始終指向摩天輪中心，則座艙在最低點時，其所受摩天輪的作用力為mg＋mω2R，故C錯誤，D正確?！?.游樂園里有一種叫“飛椅”的游樂項目，簡化后如圖所示。已知飛椅用鋼繩系著，鋼繩上端的懸點固定在頂部水平轉(zhuǎn)盤的圓周上。轉(zhuǎn)盤繞穿過其中心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。穩(wěn)定后，每根鋼繩(含游客)與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)。圖中P、Q兩位游客懸于同一個圓周上，P所在鋼繩的長度大于Q所在鋼繩的長度，鋼繩與豎直方向的夾角分別為θ1、θ2。不計鋼繩和飛椅的重力。下列判斷正確的是()A．P、Q兩位游客的線速度大小相同B．無論兩位游客的質(zhì)量分別有多大，θ1一定大于θ2C．如果兩位游客的質(zhì)量相同，則有θ1等于θ2D．如果兩位游客的質(zhì)量相同，則Q的向心力一定小于P的向心力BD〖重力與拉力的合力為mgtanθ，由mgtanθ＝mω2htanθ解得：hP＝hQ。(h為鋼繩延長線與轉(zhuǎn)軸交點，與游客水平面的高度)由h＝eq\f(r,tanθ)＋Lcosθ(其中r為圓盤半徑)得，L越小則θ越小，則θ1>θ2，與質(zhì)量無關(guān)，則B正確，C錯誤。由R＝r＋Lsinθ可得，RP>RQ，角速度相同，則由v＝rω可知半徑不同線速度不同，則vP>vQ；由向心力公式可知Q的向心力一定小于P的向心力，則A錯誤，D正確?！?.我國高鐵技術(shù)發(fā)展迅猛，目前處于世界領(lǐng)先水平。已知某路段為一半徑為5600米的彎道，設(shè)計時速為216km/h(此時車輪輪緣與軌道間無擠壓)，已知我國的高鐵軌距約為1400mm，且角度較小時可近似認為tanθ＝sinθ，重力加速度g取10m/s2，則此彎道內(nèi)、外軌高度差應為()A．8cm B．9cmC．10cm D．11cmB〖由題可知半徑R＝5600m，時速為v＝216km/h＝60m/s；根據(jù)牛頓第二定律得mgtanθ＝meq\f(v2,R)，解得tanθ＝eq\f(9,140)，由幾何關(guān)系得tanθ＝sinθ＝eq\f(h,L)，而L＝1400mm，聯(lián)立得h＝90mm＝9cm，故B正確，A、C、D錯誤?！?．(多選)如圖甲所示是中學物理實驗室常用的感應起電機，它是由兩個大小相等直徑約為30cm的感應玻璃盤起電的，其中一個玻璃盤通過從動輪與手搖主動輪連接如圖乙所示，現(xiàn)玻璃盤以100r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，已知主動輪的半徑約為8cm，從動輪的半徑約為2cm，P和Q是玻璃盤邊緣上的兩點。若轉(zhuǎn)動時皮帶不打滑，下列說法正確的是()甲乙A．P、Q的線速度相同B．玻璃盤的轉(zhuǎn)動方向與搖把轉(zhuǎn)動方向相反C．P點的線速度大小約為1.6m/sD．搖把的轉(zhuǎn)速約為400r/minBC〖由于線速度的方向沿曲線的切線方向，由圖可知，P、Q兩點的線速度的方向一定不同，故A錯誤；若主動輪做順時針轉(zhuǎn)動，通過皮帶的摩擦力帶動從動輪轉(zhuǎn)動，所以從動輪逆時針轉(zhuǎn)動，所以玻璃盤的轉(zhuǎn)動方向與搖把轉(zhuǎn)動方向相反，故B正確；玻璃盤的直徑是30cm，轉(zhuǎn)速是100r/min，所以P點的線速度v＝ωr＝2nπr＝2×eq\f(100,60)×π×eq\f(0.3,2)m/s＝0.5πm/s≈1.6m/s，故C正確；從動輪邊緣的線速度vc＝ω·rc＝2×eq\f(100,60)×π×0.02m/s＝eq\f(1,15)πm/s，由于主動輪的邊緣各點的線速度與從動輪邊緣各點的線速度的大小相等，即vz＝vc，所以主動輪的轉(zhuǎn)速nz＝eq\f(ωz,2π)＝eq\f(\f(vz,rz),2π)＝eq\f(\f(1,15)π,2π×0.08)r/s＝25r/min，故D錯誤?！?.如圖所示，疊放在一起的兩物塊A、B質(zhì)量相等，隨水平圓盤一起做勻速圓周運動，下列說法正確的是()A．B做圓周運動所需向心力是A做圓周運動所需向心力的2倍B．盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍C．A有沿半徑向外滑動的趨勢，B有沿半徑向內(nèi)滑動的趨勢D．若B先滑動，則A、B之間的動摩擦因數(shù)μA小于B與盤之間的動摩擦因數(shù)μBB〖A、B兩物塊隨水平圓盤一起做勻速圓周運動，向心力F＝mω2r，因為兩物塊的角速度大小相等，轉(zhuǎn)動半徑相等，質(zhì)量相等，則向心力相等，故A錯誤；將A、B作為整體分析，fAB＝2mω2r，對A分析，有fA＝mω2r，可知盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍，故B正確；A所受的靜摩擦力方向指向圓心，可知A有沿半徑向外滑動的趨勢，B受到盤的靜摩擦力方向指向圓心，有沿半徑向外滑動的趨勢，故C錯誤；若B先滑動，表明盤對B的摩擦力先達到二者之間的最大靜摩擦力，當B恰要滑動時，有μB×2mg－fA＝mωeq\o\al(2,max)r，又mωeq\o\al(2,max)r<μAmg，fA＝mωeq\o\al(2,max)r，解得μA>μB，故D錯誤。〗8．(啟光卓越聯(lián)盟廣東省2021屆高三年級11月調(diào)研)過山車模型如圖所示，將質(zhì)量為m的小球從斜面頂端由靜止釋放，小球經(jīng)豎直圓周軌道后運動至另一斜面。已知重力加速度g，摩擦力忽略不計，小球?qū)A槽底端和頂端的壓力差等于()A．6mg B．5mgC．3mg D．2mgA〖設(shè)小球在最低點時速度為v1，在最高點時速度為v2，根據(jù)牛頓第二定律有，在最低點：N1－mg＝meq\f(v\o\al(2,1),R)，在最高點：N2＋mg＝meq\f(v\o\al(2,2),R)；從最高點到最低點，根據(jù)機械能守恒有mg·2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，聯(lián)立可得：N1－N2＝6mg，故選項A正確?！?.(多選)如圖所示，兩根材質(zhì)相同的輕繩一端分別系在豎直桿上的A點與B點，另一端系在質(zhì)量為m的小球C上。當小球隨豎直桿一起以某一角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，兩根繩子都伸直，AC繩與豎直方向的夾角為θ，BC繩水平，重力加速度為g，下列說法正確的是()A．小球的向心加速度可能等于gtanθB．AC繩的拉力一定等于eq\f(mg,cosθ)C．ω如果緩慢減小，則θ也一定同步減小D．ω如果緩慢增大，BC繩一定先斷ABD〖當兩繩子都伸直時，小球受重力、AC繩的拉力，BC繩的拉力可能為零，也可能不為零。因為BC繩水平，故AC繩的拉力沿豎直方向的分力與重力二力平衡。兩根繩子都伸直時，AC繩一定有拉力，且TACcosθ＝mg，則TAC＝eq\f(mg,cosθ)，選項B正確；對小球有mgtanθ＋TBC＝ma＝mω2r，BC繩拉力可以為零，也可以不為零，所以小球的向心加速度一定大于或等于gtanθ，選項A正確；ω如果略微減小，TBC減小，θ可能不變，選項C錯誤；ω如果增大，mgtanθ不再變化，TBC增加，BC繩一定先斷，故選項D正確?！?0．(多選)(2021·河北新高考適應性考試)如圖所示，內(nèi)壁光滑的玻璃管內(nèi)用長為L的輕繩懸掛一個小球。當玻璃管繞豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，小球與玻璃管間恰無壓力。下列說法正確的是()A．僅增加繩長后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛏戏降膲毫．僅增加繩長后，若仍保持小球與玻璃管間無壓力，需減小ωC．僅增加小球質(zhì)量后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛏戏降膲毫．僅增加角速度至ω′后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛳路降膲毫D〖根據(jù)題意可知，mgtanθ＝mrω2＝mLsinθω2。僅增加繩長后，小球需要向心力變大，則有離心趨勢會擠壓管壁右側(cè)，小球受到玻璃管給的斜向下方的壓力，故A錯誤；僅增加繩長后，若仍保持小球與玻璃管間無壓力，根據(jù)以上分析可知，需減小ω，故B正確；小球質(zhì)量可以被約去，所以，增加小球質(zhì)量，小球仍與管壁間無壓力，故C錯誤；僅增加角速度至ω′后，小球需要向心力變大，則有離心趨勢會擠壓管壁右側(cè)，小球受到斜向下方的壓力，故D正確。故選BD。〗11.長L＝0.5m、質(zhì)量可忽略的細桿，其一端可繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端固定著一個小球A。A的質(zhì)量為m＝2kg，g取10m/s2，如圖所示，求在下列兩種情況下，當A通過最高點時，桿對小球的作用力：(1)A在最低點的速率為eq\r(21)m/s；(2)A在最低點的速率為6m/s?！肌冀馕觥健綄π∏駻由最低點到最高點過程，由動能定理得－mg·2L＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0) ①在最高點，假設(shè)細桿對A的彈力F向下，則A的受力圖如圖所示，以A為研究對象，由牛頓第二定律得mg＋F＝meq\f(v2,L)所以F＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v2,L)－g))。(1)當v0＝eq\r(21)m/s時，由①式得v＝1m/sF＝2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(12,0.5)－10))N＝－16N負值說明F的實際方向與假設(shè)的向下的方向相反，即桿給A向上的16N的支撐力。(2)當v0＝6m/s時，由①式得v＝4m/sF＝2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(42,0.5)－10))N＝44N正值說明桿對A施加的是向下的44N的拉力。〖〖答案〗〗(1)16N方向向上(2)44N方向向下12.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動，相對罐壁靜止，且受到的摩擦力恰好為零，它和O點的連線與OO′之間的夾角θ為60°。重力加速度大小為g。(1)求轉(zhuǎn)臺的角速度ω0；(2)若ω變?yōu)?1±k)ω0，且0<k?1，小物塊沒有與罐壁發(fā)生相對滑動，求小物塊受到的摩擦力大小和方向?！肌冀馕觥健?1)小物塊在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，當小物塊受到的摩擦力恰好等于零時，小物塊所受的重力和支持力的合力提供其做圓周運動的向心力，有mgtanθ＝mωeq\o\al(2,0)Rsinθ，代入數(shù)據(jù)得ω0＝eq\r(\f(2g,R))。(2)當ω＝(1＋k)ω0時，物塊有沿罐壁向上滑的趨勢，摩擦力沿罐壁切線向下，由分析得豎直方向：FNcosθ－Ffsinθ－mg＝0，水平方向：FNsinθ＋Ffcosθ＝mω2Rsinθ，聯(lián)立得Ff＝eq\f(\r(3)k2＋2\r(3)k,2)mg。當ω＝(1－k)ω0時，物塊有沿罐壁向下滑的趨勢，摩擦力方向沿罐壁切線向上，由分析得豎直方向：F′Ncosθ＋F′fsinθ－mg＝0，水平方向：F′Nsinθ－F′fcosθ＝mω2Rsinθ，聯(lián)立得F′f＝eq\f(2\r(3)k－\r(3)k2,2)mg?！肌即鸢浮健?1)eq\r(\f(2g,R))(2)見〖解析〗13．(2020·重慶一中摸底考試)如圖甲所示，陀螺可在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落，好像軌道對它施加了魔法一樣，被稱為“魔力陀螺”。它可等效為一質(zhì)點在圓軌道外側(cè)運動的模型，如圖乙所示，在豎直平面內(nèi)固定的強磁性圓軌道半徑為R，A、B兩點分別為軌道的最高點與最低點。質(zhì)點沿軌道外側(cè)做完整的圓周運動，受圓軌道的強磁性引力始終指向圓心O且大小恒為F，當質(zhì)點以速率v＝eq\r(gR)通過A點時，對軌道的壓力為其重力的8倍，不計摩擦和空氣阻力，質(zhì)點質(zhì)量為m，重力加速度為g，則()甲乙A．強磁性引力的大小F＝7mgB．質(zhì)點在A點對軌道的壓力小于在B點對軌道的壓力C．只要質(zhì)點能做完整的圓周運動，則質(zhì)點對A、B兩點的壓力差恒為5mgD．若強磁性引力大小恒為2F，為確保質(zhì)點做完整的圓周運動，則質(zhì)點通過B點的最大速率為eq\r(15gR)D〖在A點，對質(zhì)點受力分析并結(jié)合牛頓第二定律有F＋mg－FA＝meq\f(v2,R)，根據(jù)牛頓第三定律有FA＝F′A＝8mg，聯(lián)立解得F＝8mg，選項A錯誤。質(zhì)點能完成圓周運動，在A點根據(jù)牛頓第二定律有F＋mg－NA＝eq\f(mv\o\al(2,A),R)，根據(jù)牛頓第三定律有NA＝N′A；在B點，根據(jù)牛頓第二定律有F－mg－NB＝eq\f(mv\o\al(2,B),R)，根據(jù)牛頓第三定律有NB＝N′B；從A點到B點的過程，根據(jù)動能定理有mg·2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，聯(lián)立解得N′A－N′B＝6mg，選項B、C錯誤。若強磁性引力大小恒為2F，在B點，根據(jù)牛頓第二定律有2F－mg－FB＝meq\f(v\o\al(2,B),R)，由數(shù)學知識可知當FB＝0時，質(zhì)點速度最大為vBm，可解得vBm＝eq\r(15gR)，選項D正確?！秸n后限時集訓(十)(時間：40分鐘)1.環(huán)球飛車是一場將毫無改裝的摩托車文化進行演繹的特技表演。如圖所示，在舞臺中固定一個直徑為6.5m的球形鐵籠，其中有一輛摩托車在與球心共面的水平圓面上做勻速圓周運動，下列說法正確的是()A．摩托車受摩擦力、重力、彈力和向心力的作用B．摩托車做圓周運動的向心力由彈力來提供C．在此圓周運動中摩托車受到的彈力不變D．摩托車受到水平圓面內(nèi)與運動方向相同的摩擦力B〖摩托車受重力、摩擦力、彈力的作用，向心力是效果力，故A錯誤；豎直方向上，摩托力所受重力和摩擦力平衡，所以摩擦力方向豎直向上。彈力提供向心力，所以彈力方向改變，故B正確，C、D錯誤。〗2.(2020·全國卷Ⅰ)如圖所示，一同學表演蕩秋千，已知秋千的兩根繩長均為10m，該同學和秋千踏板的總質(zhì)量約為50kg。繩的質(zhì)量忽略不計。當該同學蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為8m/s，此時每根繩子平均承受的拉力約為()A．200N B．400NC．600N D．800NB〖該同學身高相對于秋千的繩長可忽略不計，可以把該同學看成質(zhì)點。當該同學蕩到秋千支架的正下方時，由牛頓第二定律有2F－mg＝eq\f(mv2,L)，代入數(shù)據(jù)解得F＝410N，選項B正確?！?.(多選)(2019·江蘇高考)如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動。座艙的質(zhì)量為m，運動半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙()A．運動周期為eq\f(2πR,ω)B．線速度的大小為ωRC．受摩天輪作用力的大小始終為mgD．所受合力的大小始終為mω2RBD〖由T＝eq\f(2π,ω)，v＝ωR可知A錯誤，B正確；由座艙做勻速圓周運動，可知座艙所受的合力提供向心力，F(xiàn)＝mω2R，方向始終指向摩天輪中心，則座艙在最低點時，其所受摩天輪的作用力為mg＋mω2R，故C錯誤，D正確?！?.游樂園里有一種叫“飛椅”的游樂項目，簡化后如圖所示。已知飛椅用鋼繩系著，鋼繩上端的懸點固定在頂部水平轉(zhuǎn)盤的圓周上。轉(zhuǎn)盤繞穿過其中心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。穩(wěn)定后，每根鋼繩(含游客)與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)。圖中P、Q兩位游客懸于同一個圓周上，P所在鋼繩的長度大于Q所在鋼繩的長度，鋼繩與豎直方向的夾角分別為θ1、θ2。不計鋼繩和飛椅的重力。下列判斷正確的是()A．P、Q兩位游客的線速度大小相同B．無論兩位游客的質(zhì)量分別有多大，θ1一定大于θ2C．如果兩位游客的質(zhì)量相同，則有θ1等于θ2D．如果兩位游客的質(zhì)量相同，則Q的向心力一定小于P的向心力BD〖重力與拉力的合力為mgtanθ，由mgtanθ＝mω2htanθ解得：hP＝hQ。(h為鋼繩延長線與轉(zhuǎn)軸交點，與游客水平面的高度)由h＝eq\f(r,tanθ)＋Lcosθ(其中r為圓盤半徑)得，L越小則θ越小，則θ1>θ2，與質(zhì)量無關(guān)，則B正確，C錯誤。由R＝r＋Lsinθ可得，RP>RQ，角速度相同，則由v＝rω可知半徑不同線速度不同，則vP>vQ；由向心力公式可知Q的向心力一定小于P的向心力，則A錯誤，D正確?！?.我國高鐵技術(shù)發(fā)展迅猛，目前處于世界領(lǐng)先水平。已知某路段為一半徑為5600米的彎道，設(shè)計時速為216km/h(此時車輪輪緣與軌道間無擠壓)，已知我國的高鐵軌距約為1400mm，且角度較小時可近似認為tanθ＝sinθ，重力加速度g取10m/s2，則此彎道內(nèi)、外軌高度差應為()A．8cm B．9cmC．10cm D．11cmB〖由題可知半徑R＝5600m，時速為v＝216km/h＝60m/s；根據(jù)牛頓第二定律得mgtanθ＝meq\f(v2,R)，解得tanθ＝eq\f(9,140)，由幾何關(guān)系得tanθ＝sinθ＝eq\f(h,L)，而L＝1400mm，聯(lián)立得h＝90mm＝9cm，故B正確，A、C、D錯誤?！?．(多選)如圖甲所示是中學物理實驗室常用的感應起電機，它是由兩個大小相等直徑約為30cm的感應玻璃盤起電的，其中一個玻璃盤通過從動輪與手搖主動輪連接如圖乙所示，現(xiàn)玻璃盤以100r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，已知主動輪的半徑約為8cm，從動輪的半徑約為2cm，P和Q是玻璃盤邊緣上的兩點。若轉(zhuǎn)動時皮帶不打滑，下列說法正確的是()甲乙A．P、Q的線速度相同B．玻璃盤的轉(zhuǎn)動方向與搖把轉(zhuǎn)動方向相反C．P點的線速度大小約為1.6m/sD．搖把的轉(zhuǎn)速約為400r/minBC〖由于線速度的方向沿曲線的切線方向，由圖可知，P、Q兩點的線速度的方向一定不同，故A錯誤；若主動輪做順時針轉(zhuǎn)動，通過皮帶的摩擦力帶動從動輪轉(zhuǎn)動，所以從動輪逆時針轉(zhuǎn)動，所以玻璃盤的轉(zhuǎn)動方向與搖把轉(zhuǎn)動方向相反，故B正確；玻璃盤的直徑是30cm，轉(zhuǎn)速是100r/min，所以P點的線速度v＝ωr＝2nπr＝2×eq\f(100,60)×π×eq\f(0.3,2)m/s＝0.5πm/s≈1.6m/s，故C正確；從動輪邊緣的線速度vc＝ω·rc＝2×eq\f(100,60)×π×0.02m/s＝eq\f(1,15)πm/s，由于主動輪的邊緣各點的線速度與從動輪邊緣各點的線速度的大小相等，即vz＝vc，所以主動輪的轉(zhuǎn)速nz＝eq\f(ωz,2π)＝eq\f(\f(vz,rz),2π)＝eq\f(\f(1,15)π,2π×0.08)r/s＝25r/min，故D錯誤?！?.如圖所示，疊放在一起的兩物塊A、B質(zhì)量相等，隨水平圓盤一起做勻速圓周運動，下列說法正確的是()A．B做圓周運動所需向心力是A做圓周運動所需向心力的2倍B．盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍C．A有沿半徑向外滑動的趨勢，B有沿半徑向內(nèi)滑動的趨勢D．若B先滑動，則A、B之間的動摩擦因數(shù)μA小于B與盤之間的動摩擦因數(shù)μBB〖A、B兩物塊隨水平圓盤一起做勻速圓周運動，向心力F＝mω2r，因為兩物塊的角速度大小相等，轉(zhuǎn)動半徑相等，質(zhì)量相等，則向心力相等，故A錯誤；將A、B作為整體分析，fAB＝2mω2r，對A分析，有fA＝mω2r，可知盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍，故B正確；A所受的靜摩擦力方向指向圓心，可知A有沿半徑向外滑動的趨勢，B受到盤的靜摩擦力方向指向圓心，有沿半徑向外滑動的趨勢，故C錯誤；若B先滑動，表明盤對B的摩擦力先達到二者之間的最大靜摩擦力，當B恰要滑動時，有μB×2mg－fA＝mωeq\o\al(2,max)r，又mωeq\o\al(2,max)r<μAmg，fA＝mωeq\o\al(2,max)r，解得μA>μB，故D錯誤?！?．(啟光卓越聯(lián)盟廣東省2021屆高三年級11月調(diào)研)過山車模型如圖所示，將質(zhì)量為m的小球從斜面頂端由靜止釋放，小球經(jīng)豎直圓周軌道后運動至另一斜面。已知重力加速度g，摩擦力忽略不計，小球?qū)A槽底端和頂端的壓力差等于()A．6mg B．5mgC．3mg D．2mgA〖設(shè)小球在最低點時速度為v1，在最高點時速度為v2，根據(jù)牛頓第二定律有，在最低點：N1－mg＝meq\f(v\o\al(2,1),R)，在最高點：N2＋mg＝meq\f(v\o\al(2,2),R)；從最高點到最低點，根據(jù)機械能守恒有mg·2R＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，聯(lián)立可得：N1－N2＝6mg，故選項A正確?！?.(多選)如圖所示，兩根材質(zhì)相同的輕繩一端分別系在豎直桿上的A點與B點，另一端系在質(zhì)量為m的小球C上。當小球隨豎直桿一起以某一角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，兩根繩子都伸直，AC繩與豎直方向的夾角為θ，BC繩水平，重力加速度為g，下列說法正確的是()A．小球的向心加速度可能等于gtanθB．AC繩的拉力一定等于eq\f(mg,cosθ)C．ω如果緩慢減小，則θ也一定同步減小D．ω如果緩慢增大，BC繩一定先斷ABD〖當兩繩子都伸直時，小球受重力、AC繩的拉力，BC繩的拉力可能為零，也可能不為零。因為BC繩水平，故AC繩的拉力沿豎直方向的分力與重力二力平衡。兩根繩子都伸直時，AC繩一定有拉力，且TACcosθ＝mg，則TAC＝eq\f(mg,cosθ)，選項B正確；對小球有mgtanθ＋TBC＝ma＝mω2r，BC繩拉力可以為零，也可以不為零，所以小球的向心加速度一定大于或等于gtanθ，選項A正確；ω如果略微減小，TBC減小，θ可能不變，選項C錯誤；ω如果增大，mgtanθ不再變化，TBC增加，BC繩一定先斷，故選項D正確?！?0．(多選)(2021·河北新高考適應性考試)如圖所示，內(nèi)壁光滑的玻璃管內(nèi)用長為L的輕繩懸掛一個小球。當玻璃管繞豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，小球與玻璃管間恰無壓力。下列說法正確的是()A．僅增加繩長后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛏戏降膲毫．僅增加繩長后，若仍保持小球與玻璃管間無壓力，需減小ωC．僅增加小球質(zhì)量后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛏戏降膲毫．僅增加角速度至ω′后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛳路降膲毫D〖根據(jù)題意可知，mgtanθ＝mrω2＝mLsinθω2。僅增加繩長后，小球需要向心力變大，則有離心趨勢會擠壓管壁右側(cè)，小球受到玻璃管給的斜向下方的壓力，故A錯誤；僅增加繩長后，若仍保持小球與玻璃管間無壓力，根據(jù)以上分析可知，需減小ω，故B正確；小球質(zhì)量可以被約去，所以，增加小球質(zhì)量，小球仍與管壁間無壓力，故C錯誤；僅增加角速度至ω′后，小球需要向心力變大，則有離心趨勢會擠壓管壁右側(cè)，小球受到斜向下方的壓力，故D正確。故選BD?！?1.長L＝0.5m、質(zhì)量可忽略的細桿，其一端可繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端固定著一個小球A。A的質(zhì)量為m＝2kg，g取10m/s2，如圖所示，求在下列兩種情況下，當A通過最高點時，桿對小球的作用力：(1)A在最低點的速率為eq\r(21)m/s；(2)A在最低點的速率為6m/s。〖〖解析〗〗對小球A由最低點到最高點過程，由動能定理得－mg·2L＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0) ①在最高點，假設(shè)細桿對A的彈力F向下，則A的受力圖如圖所示，以A為研究對象，由牛頓第二定律得mg＋F＝meq\f(v2,L)所以F＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v2,L)－g))。(1)當v0＝eq\r(21)m/s時，由①式得v＝1m/sF＝2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(12,0.5)－10))N＝－16N負值說明F的實際方向與假設(shè)的向下的方向相反，即桿給A向上的16N的支撐力。(2)當v0＝6m/s時，由①式得v＝4m/sF＝2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(42,0.5)－10))N＝44N正值說明桿對A施加的是向下的44N的拉力?！肌即鸢浮健?1)16N方向向上(2)44N方向向下12.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動，相對罐壁靜止，且受到的摩擦力恰好為零，它和O點的連線與OO′之間的夾角θ為60°。重力加速度大小為g。(1)求轉(zhuǎn)臺的角速度ω0；(2)若ω變?yōu)?1±k)ω0，且0<k?1，小物塊沒有與罐壁發(fā)生相對滑動，求小物塊受到的摩擦力大小和方向?！肌冀馕觥健?/p>