2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計劃 課練12 圓周運動的規(guī)律及應(yīng)用（含解析）.doc

圓周運動的規(guī)律及應(yīng)用小題狂練 小題是基礎(chǔ)練小題提分快12019湖南省永州市祁陽一中檢測如圖為學(xué)員駕駛汽車在水平面上繞O點做勻速圓周運動的俯視示意圖，已知質(zhì)量為60 kg的學(xué)員在A點位置，質(zhì)量為70 kg的教練員在B點位置，A點的轉(zhuǎn)彎半徑為5.0 m，B點的轉(zhuǎn)彎半徑為4.0 m，學(xué)員和教練員(均可視為質(zhì)點)()A運動周期之比為5：4B運動線速度大小之比為1：1C向心加速度大小之比為4：5D受到的合力大小之比為15：14答案：D解析：學(xué)員和教練員做圓周運動的角速度相等，根據(jù)T知，周期相等，故A錯誤；根據(jù)vr，學(xué)員和教練員做圓周運動的半徑之比為5：4，則學(xué)員和教練員做圓周運動的線速度之比為5：4，故B錯誤：根據(jù)ar2，學(xué)員和教練員做圓周運動的半徑之比為5：4，則學(xué)員和教練員做圓周運動的向心加速度大小之比為5：4，故C錯誤；根據(jù)Fma，學(xué)員和教練員做圓周運動的向心加速度大小之比為5：4，質(zhì)量之比為6：7，則學(xué)員和教練員受到的合力大小之比為15：14，故D正確22019福建省三明一中摸底半徑為1 m的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，A為圓盤邊緣上一點，在O點的正上方將一個可視為質(zhì)點的小球以4 m/s的速度水平拋出時，半徑OA方向恰好與該初速度的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小可能是()A2 rad/s B4 rad/sC6 rad/s D8 rad/s答案：D解析：小球平拋運動的時間為t s0.25 s，小球做平拋運動的時間和圓盤轉(zhuǎn)動n圈的時間相等，則有tnTn，解得，n1,2,3，.當(dāng)n1時，8 rad/s；當(dāng)n2時，16 rad/s，隨著n的增大，角速度在增大，故角速度最小為8 rad/s，故D正確32019河北省邯鄲市曲周一中調(diào)研如圖所示，長0.5 m的輕質(zhì)細桿一端O處有光滑的固定轉(zhuǎn)動軸，另一端固定有一個質(zhì)量為3 kg的小球，當(dāng)桿繞O在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球通過最高點時的速率為2 m/s，則此時輕桿的受力情況是(取g10 m/s2)()A受54 N的拉力 B受24 N的拉力C受6 N的壓力 D受6 N的拉力答案：C解析：桿帶著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在最高點，桿可能表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)為推力，取決于速度的大小，在最低點，桿只能表現(xiàn)為拉力，設(shè)在最高點桿表現(xiàn)為拉力，則有Fmgm，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)6 N，則桿表現(xiàn)為推力，大小為6 N，所以小球?qū)U表現(xiàn)為壓力，大小為6 N，故C正確42019云南民族大學(xué)附中模擬如圖所示，一根細線下端拴一個金屬小球P，細線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動(圓錐擺)現(xiàn)使小球改到一個更高的水平面上做勻速圓周運動(圖上未畫出)，金屬塊Q兩次都保持在桌面上靜止則后一種情況與原來相比較，下列說法錯誤的是()AQ受到桌面的支持力不變BQ受到桌面的靜摩擦力變大C小球P運動的周期變大D小球P運動的角速度變大答案：C解析：設(shè)細線與豎直方向的夾角為，細線的拉力大小為T，細線的長度為L.P做勻速圓周運動時，由重力和細線的拉力的合力提供向心力，則有：T；mgtanm2Lsin；Q受到重力、細線的拉力和桌面的支持力、摩擦力的作用，在豎直方向上：MgTcosFN；聯(lián)立可得：FNMgmg，和小球的高度、細線與豎直方向之間的夾角都無關(guān)，保持不變故A正確對Q，由平衡條件知，Q受到桌面的靜摩擦力fmgtan，則變大時，Q受到桌面的靜摩擦力變大，故B正確由mgtanm2Lsin，得角速度，使小球改到一個更高的水平面上做勻速圓周運動時，增大，cos減小，角速度增大根據(jù)T可知，小球運動的周期將減小D正確，C錯誤此題選擇錯誤的選項，故選C.52019河南省南陽一中測試(多選)如圖甲所示，用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動(不計一切阻力)，小球運動到最高點時繩對小球的拉力為T，小球在最高點的速度大小為v，其Tv2圖象如圖乙所示，則()A當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹锽輕質(zhì)繩長為C小球在最低點受到的最小拉力為5aD若把輕繩換成輕桿，則從最高點由靜止轉(zhuǎn)過90的過程中桿始終對小球產(chǎn)生支持力答案：AB解析：在最高點時，繩對小球的拉力和重力的合力提供向心力，則得：mgTm，得：Tv2mg，由圖象知，T0時，v2b，圖象的斜率k，則得：，得繩長L；當(dāng)v20時，Ta，由得：amg，得g，故A、B正確；只要v2b，繩子的拉力大于0，根據(jù)牛頓第二定律得，最高點：T1mgm，最低點：T2mgm，從最高點到最低點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律得：mvmv2mgL，聯(lián)立解得：T2T16mg，即小球在最低點和最高點時繩的拉力差均為6a，故C錯誤；若把輕繩換成輕桿，則從最高點由靜止轉(zhuǎn)過90的過程中開始時桿對小球的作用力為支持力；當(dāng)轉(zhuǎn)過90時，小球的向心力必定由桿的拉力提供，所以可知，小球從最高點由靜止轉(zhuǎn)過90的過程中，桿對小球的作用力先是支持力，然后是拉力，故D錯誤62019廣東省惠州調(diào)研(多選)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細繩相連的質(zhì)量均為m的兩個物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RAr，RB2r，與盤間的動摩擦因數(shù)相同，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速緩慢加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動時，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是()A此時繩子張力為3mgB此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓內(nèi)C此時圓盤的角速度為 D此時燒斷繩子，A仍相對盤靜止，B將做離心運動答案：AC解析：兩物體A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動時，合外力提供向心力，B的半徑比A的半徑大，所以B所需向心力大，繩子拉力相等，所以當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，B的最大靜摩擦力方向指向圓心，A的最大靜摩擦力方向指向圓外，根據(jù)牛頓第二定律得：Tmgm2r；Tmgm22r；解得：T3mg，故A、C正確，B錯誤燒斷繩子瞬間A物體所需的向心力為2mg，A的最大靜摩擦力不足以提供向心力，則A做離心運動，D錯誤，故選A、C.72019四川省成都外國語學(xué)校模擬如圖，一塊足夠大的光滑平板放置在水平面上，能繞水平固定軸MN調(diào)節(jié)其與水平面所成的夾角板上一根長為L0.60 m的輕細繩，它的一端系住一質(zhì)量為m的小球P，另一端固定在板上的O點當(dāng)平板的傾角為時，先將輕繩平行于水平軸MN拉直，第一次給小球一初速度使小球恰能在板上做完整的圓周運動，小球在最高點的速度大小為 m/s，若要使小球在最高點時繩子的拉力大小恰與重力大小相等，則小球在最高點的速度大小為(取重力加速度g10 m/s2)()A. m/s B2 m/sC3 m/s D2 m/s答案：C解析：小球在斜面上運動時受繩子拉力、斜面彈力、重力在垂直斜面方向上合力為0，重力在沿斜面方向的分量為mgsin，若恰好通過最高點時繩子拉力T0，此時mgsinm，代入數(shù)據(jù)得：sin，若要使小球在最高點時繩子的拉力大小恰與重力大小相等，小球在最高點時，由繩子的拉力和重力分力的合力提供向心力，Tmgsinm，代入數(shù)據(jù)得：v3 m/s，故C正確82019重慶一中模擬如圖，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)臺轉(zhuǎn)軸與過容器球心O的豎直線重合，轉(zhuǎn)臺以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn)有兩個質(zhì)量均為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，兩小物塊都隨陶罐一起繞過球心，O的豎直軸轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，兩物塊和球心O的連線相互垂直，且A物塊和球心O的連線與豎直方向的夾角60，已知重力加速度大小為g，若A物塊受到的摩擦力恰好為零，則B物塊受到的摩擦力大小為()A.mg B.mgC.mg D.mg答案：A解析：當(dāng)A所受摩擦力恰為零時，A和球心的連線與豎直方向的夾角為60，根據(jù)牛頓第二定律得mgtan60mr2，rRsin60，此時B有沿罐壁向上滑的趨勢，摩擦力沿罐壁切線向下，豎直方向上Ncos30fsin30mg0，水平方向上Nsin30fcos30mr2，rRsin30，聯(lián)立解得fmg，A正確92019河北省石家莊二中模擬(多選)2017年7月23日，在第13屆莫斯科航展上“俄羅斯勇士”飛行表演隊完成了倒飛筋斗的動作現(xiàn)將其簡化成如圖所示的光滑的板(飛機)和小球(飛行員)，讓小球在豎直面內(nèi)始終與板相對靜止且做勻速圓周運動A為圓周的最高點，C為最低點，B、D與圓心O等高，且此時板與水平面成角，設(shè)小球的質(zhì)量為m，做圓周運動的半徑為R，線速度為v，重力加速度為g，下列說法正確的是()A小球通過C處時向心力與小球通過A處的向心力大小相等B小球在C處受到板的彈力比在A處大5mgC在B、D兩處板的傾角與小球的運動速度v應(yīng)滿足tanD小球在B、D兩處受到板的彈力為N答案：ACD解析：小球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運動，小球通過C處時向心力與小球通過A處的向心力大小相等，選項A正確；對小球在A、C兩處受力分析，分別由圓周運動的特點得N1mg，N2mg，聯(lián)立得N2N12mg，選項B錯誤；在B、D兩處板與水平方向的夾角為，tan，選項C正確；對小球在B、D兩處受力分析，可得N，選項D正確10新情景題(多選)質(zhì)量為m的小球通過輕繩a和b與兩相互垂直的輕質(zhì)木架上的A點和C點相連，如圖所示，當(dāng)木架AB繞木架BC以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，此時輕繩a豎直伸直，輕繩b水平伸直，輕繩a的長度為La，輕繩b的長度為Lb，小球運動到圖示位置時，輕繩b被燒斷，同時木架停止轉(zhuǎn)動，已知重力加速度大小為g，則()A小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運動B在輕繩b被燒斷瞬間，輕繩a中張力突然增大C若，則木架停止轉(zhuǎn)動后小球不可能做完整的圓周運動D若，則木架停止轉(zhuǎn)動后小球可能做完整的圓周運動答案：BD解析：小球原來在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，輕繩b被燒斷后，小球?qū)⒃诖怪庇谄矫鍭BC的豎直平面內(nèi)擺動或做圓周運動，故A錯誤；輕繩b被燒斷前，小球在豎直方向沒有位移，加速度為零，輕繩a中張力等于小球的重力，在輕繩b被燒斷瞬間，輕繩a中張力與小球重力的合力提供小球的向心力，且向心力豎直向上，輕繩a的張力將大于小球重力，即輕繩a中張力突然增大，故B正確；輕繩b被燒斷，木架停止轉(zhuǎn)動前瞬間，設(shè)小球運動的線速度為v1，v1Lb，要使小球恰能做完整的圓周運動，則小球在最高點的速度v2必須滿足mgm，根據(jù)機械能守恒定律知mvmg2Lamv，聯(lián)立以上可求得，即時，小球可以在垂直于平面ABC的豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，C錯誤，D正確112019湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)模擬如圖放在水平轉(zhuǎn)臺上的物體A、B、C正隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度勻速轉(zhuǎn)動，A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m，B與轉(zhuǎn)臺、C與轉(zhuǎn)臺、A與B間的動摩擦因數(shù)都為，B、C離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為r、1.5r，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，以下說法正確的是()AB對A的摩擦力有可能為3mgBC與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力大于A與B間的摩擦力C轉(zhuǎn)臺的角速度有可能恰好等于D若角速度在題干所述基礎(chǔ)上緩慢增大，A與B間將最先發(fā)生相對滑動答案：C解析：對A、B整體，有：(3m2m)2r(3m2m)g，對物體C，有：m21.5rmg，對物體A，有：3m2r3mg，聯(lián)立解得： ，即若不發(fā)生相對滑動，轉(zhuǎn)臺的角速度 ，可知A與B間的靜摩擦力最大值fm3mr23mr2mg，故A錯誤，C正確由于A與C轉(zhuǎn)動的角速度相同，由摩擦力提供向心力，有m1.5r2<3mr2，即C與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力小于A與B間的摩擦力，B錯誤；由對A選項的分析可知，最先發(fā)生相對滑動的是C，D錯誤故選C.122017江蘇卷如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細桿上物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為L，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F.小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運動，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動整個過程中，物塊在夾子中沒有滑動小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計，重力加速度為g.下列說法正確的是()A物塊向右勻速運動時，繩中的張力等于2FB小環(huán)碰到釘子P時，繩中的張力大于2FC物塊上升的最大高度為D速度v不能超過 答案：D解析：物塊向右勻速運動時，繩中的張力等于物塊的重力Mg，因為2F為物塊與夾子間的最大靜摩擦力，物塊做勻速運動時所受的靜摩擦力小于2F，A項錯誤；當(dāng)小環(huán)碰到釘子P時，由于不計夾子的質(zhì)量，因此繩中的張力等于夾子與物塊間的靜摩擦力，即小于或等于2F，B項錯誤；如果物塊上升的最大高度不超過細桿，則根據(jù)機械能守恒可知，MghMv2，即上升的最大高度h，C項錯誤；當(dāng)物塊向上擺動的瞬時，如果物塊與夾子間的靜摩擦力剛好為2F，此時的速度v是最大速度，則2FMgM，解得v，D項正確132019武漢模擬如圖所示的裝置可以測量子彈的飛行速度在一根軸上相距s1 m處安裝兩個平行的薄圓盤，使軸帶動兩圓盤以n3 000 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，飛行的子彈平行于軸沿一條直線穿過兩圓盤，即在盤上留下兩個小孔，現(xiàn)測得兩小孔所在半徑間的夾角為30，子彈飛行的速度大小可能是下述的(設(shè)在穿過兩圓盤的過程中子彈的速度保持不變)()A500 m/s B600 m/sC700 m/s D800 m/s答案：B解析：子彈經(jīng)過兩盤，盤轉(zhuǎn)過的角度為2N(N0,1,2，)，盤轉(zhuǎn)動的角速度2n100 rad/s，子彈在兩盤間運動的時間等于圓盤轉(zhuǎn)動時間，即，所以v m/s(N0,1,2，)，N0時，v600 m/s，N1時，v m/s，最大速度為600 m/s，故B正確14如圖甲所示，一輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動小球運動到最高點時，桿與小球間的彈力大小為F，小球在最高點的速度大小為v，F(xiàn)v2圖象如圖乙所示下列說法正確的是()A當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮锽小球的質(zhì)量為C當(dāng)v2c時，桿對小球彈力方向向上D若v22b，則桿對小球彈力大小為2a答案：B解析：由題圖乙知，當(dāng)v20時，F(xiàn)a，故有Fmga，當(dāng)v2b時，F(xiàn)0，桿對小球無彈力，此時重力提供小球做圓周運動的向心力，有mgm，得g，故A錯誤；小球的質(zhì)量m，故B正確；由題圖乙可知，當(dāng)v2c時，有0<F<amg，桿對小球彈力方向向下，故C錯誤；由題圖乙可知，當(dāng)v22b時，由F合m，故有Fmg2a，得Fmg，故D錯誤15如圖是一個設(shè)計“過山車”的試驗裝置的工作原理示意圖，光滑斜面與豎直平面內(nèi)的光滑圓形軌道的最低點B平滑連接，圓形軌道最高點為C點，軌道半徑為R，重力加速度大小為g，下列說法正確的是()A將小車放于B點且水平向右的初速度滿足<v0<，則小車沿軌道上升不到最高點速度就減為0B若小車能做完整的圓周運動，則在B點軌道對小車的彈力比在C點軌道對小車的彈力大mgC若將小車從A點由靜止釋放，使小車做完整的圓周運動，h>2R即可D上述三個選項都不對答案：D解析：若小車恰好能上升到圓心等高處，則有mgRmv，解得v01；若小車恰好能運動到軌道最高點C處，則有mgm，同時有mv2mgRmv2，解上述兩式得v02，所以<v0<時，小車將運動不到圓周的最高點C處就開始做斜上拋運動，速度不會減為0，所以A錯誤；設(shè)小車運動到最低點B處的速度為v0，軌道對小車的彈力為F0，小車在最高點C處速度為v，軌道對小車的彈力為F，則有mvmv22mgR，F(xiàn)0mgm，F(xiàn)mgm，解上述三式得F0F6mg，B錯誤；由mgh2mgRmv2和mgm解得h2.5R，所以C錯誤；A、B、C均錯誤，所以D正確16(多選)飛機飛行時除受到發(fā)動機的推力外，還受到重力和機翼的升力，機翼的升力垂直于機翼所在平面向上，當(dāng)飛機在空中盤旋時機翼向內(nèi)側(cè)傾斜(如圖所示)，以保證除發(fā)動機推力和阻力外的其他力的合力提供向心力設(shè)飛機以速率v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動時機翼與水平面成角，飛行周期為T，則下列說法正確的是()A若飛行速率v不變，增大，則半徑R增大B若飛行速率v不變，增大，則周期T增大C若不變，飛行速率v增大，則半徑R增大D若飛行速率v增大，增大，則周期T可能不變答案：CD解析：飛機盤旋時重力mg和機翼升力FN的合力F提供向心力，如圖所示，因此有mgtanm，解得R，T.若飛行速率v不變，增大，則半徑R減小，A項錯誤若飛行速率v不變，增大，則周期T減小，B項錯誤若不變，飛行速率v增大，則半徑R增大，C項正確若飛行速率v增大，增大，如果滿足，則周期T不變，D項正確課時測評 綜合提能力課時練贏高分一、選擇題12019陜西長安一中模擬(多選)有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是()A如圖a所示，汽車通過拱橋的最高點時處于超重狀態(tài)B如圖b所示是一圓錐擺，增大，若保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變C如圖c所示，同一小球在光滑且固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對火車輪緣會有擠壓作用答案：BD解析：題圖a，汽車在最高點時，mgFN，可知FN<mg，故處于失重狀態(tài)，故A錯誤；題圖b所示是一圓錐擺，重力和拉力的合力Fmgtanm2r，其中rhtan，可知，增大，若保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變，故B正確；題圖c，根據(jù)受力分析知小球受力情況相同，即向心力相同，由Fm2r知r不同，角速度不同，故C錯誤；火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，重力和支持力的合力不足以提供向心力，則外軌對火車輪緣會有擠壓作用，故D正確22019福建質(zhì)檢(多選)圖中所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上若在傳動過程中皮帶不打滑，則()Ac點與d點的角速度大小相等Ba點與b點的角速度大小相等Ca點與c點的線速度大小相等Da點與c點的向心加速度大小相等答案：AC解析：共軸轉(zhuǎn)動的各點角速度大小相等，故b、c、d三點角速度大小相等，故A正確；a、c兩點的線速度大小相等，b、c兩點的角速度相等，根據(jù)vr，a的角速度大于c的角速度，則a點的角速度大于b點的角速度，故B錯誤，C正確；a、c兩點的線速度大小相等，根據(jù)an，a點的向心加速度大于c點的向心加速度，故D錯誤32019安徽六安一中模擬如圖所示，用手握著細繩的一端在水平桌面上做半徑為r的勻速圓周運動，圓心為O，角速度為.細繩長為L，質(zhì)量忽略不計，運動過程中細繩始終與小圓相切，在細繩的另外一端系著一個質(zhì)量為m的小球，小球恰好沿以O(shè)為圓心的大圓在桌面上運動，小球和桌面之間存在摩擦力，以下說法正確的是()A小球?qū)⒆鲎兯賵A周運動B小球與桌面間的動摩擦因數(shù)為C小球做圓周運動的線速度為(lL)D細繩拉力為m2答案：B解析：手握著細繩做的是勻速圓周運動，所以在細繩另外一端的小球做的也是勻速圓周運動，A錯誤；設(shè)大圓的半徑為R，由圖可知R，則小球做圓周運動的線速度為，C錯誤；設(shè)細繩中的張力為T，則TcosmR2，cos，故T，D錯誤；根據(jù)摩擦力公式可得fmgTsin，由于T，sin，所以，B正確42019河南焦作模擬如圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的金屬半圓環(huán)，AC連線水平，A、B兩點間固定著一根直金屬棒，在直金屬棒和圓環(huán)的BC部分上分別套著小環(huán)M、N(棒和半圓環(huán)均光滑)，現(xiàn)讓半圓環(huán)繞豎直對稱軸以角速度1做勻速轉(zhuǎn)動，小環(huán)M、N在圖示位置如果半圓環(huán)的角速度變?yōu)?，2比1稍微小一些關(guān)于小環(huán)M、N的位置變化，下列說法正確的是()A小環(huán)M將到達B點，小環(huán)N將向B點靠近稍許B小環(huán)M將到達B點，小環(huán)N的位置保持不變C小環(huán)M將向B點靠近稍許，小環(huán)N將向B點靠近稍許D小環(huán)M向B點靠近稍許，小環(huán)N的位置保持不變答案：A解析：小環(huán)M受到重力和直金屬棒的支持力，在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，合力的方向沿水平方向，所以F合mgtan45m2r，半圓環(huán)的角速度由1變?yōu)?后，mgtan45>m2r，M做向心運動，直到到達B點，小環(huán)N受到重力和圓環(huán)的支持力，在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，合力的方向沿水平方向，設(shè)其與ABC半圓環(huán)圓心的連線與豎直方向之間的夾角為，F(xiàn)nmgtanm2Rsin，所以2R，當(dāng)半圓環(huán)的角速度由1變?yōu)?后，減小，小環(huán)N將向B點靠近稍許，故選A.52019安徽六安一中月考高明同學(xué)撐一把雨傘站在水平地面上，傘面邊緣點所圍圓形的半徑為R，現(xiàn)將雨傘繞豎直傘桿勻速轉(zhuǎn)動，傘邊緣上的水滴落到地面，落點形成一個半徑為r的圓形，傘邊緣距離地面的高度為h，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則()A雨滴著地時的速度大小為 B雨滴著地時的速度大小為 C雨傘轉(zhuǎn)動的角速度大小為 D雨傘轉(zhuǎn)動的角速度大小為 答案：B解析：根據(jù)hgt2，解得t，根據(jù)幾何關(guān)系得s，平拋運動的水平位移為sv0t，所以v0，下落的過程中機械能守恒，所以mvmghmv2，聯(lián)立以上方程解得vg；根據(jù)公式v0R得，聯(lián)立得 ，故B正確，A、C、D錯誤62019安徽蚌埠二中模擬(多選)如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺上放置用輕繩相連的質(zhì)量相同的滑塊1和滑塊2，轉(zhuǎn)臺繞轉(zhuǎn)軸OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動過程中，輕繩始終處于水平狀態(tài)，兩滑塊始終相對轉(zhuǎn)臺靜止，且與轉(zhuǎn)臺之間的動摩擦因數(shù)相同，滑塊1到轉(zhuǎn)軸的距離小于滑塊2到轉(zhuǎn)軸的距離關(guān)于滑塊1和滑塊2受到的摩擦力f1、f2與角速度的二次方的關(guān)系圖線，可能正確的是()答案：AC解析：兩滑塊的角速度相等，根據(jù)向心力公式Fmr2，考慮到兩滑塊質(zhì)量相同，滑塊2的運動半徑較大，開始時摩擦力提供向心力，所以角速度增大時，滑塊2先達到最大靜摩擦力；繼續(xù)增大角速度，滑塊2所受的摩擦力不變，繩子拉力增大，滑塊1的摩擦力減小，當(dāng)滑塊1的摩擦力減小到零后，又反向增大，當(dāng)滑塊1摩擦力達到最大值時，再增大角速度，將發(fā)生相對滑動，故滑塊2的摩擦力先增大達到最大值，然后保持不變，滑塊1的摩擦力先增大后減小，再反向增大，故A、C正確7.2019河南豫南九校質(zhì)檢(多選)如圖所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一塊，甲圓盤為主動輪，乙靠摩擦隨甲轉(zhuǎn)動，接觸處無相對滑動甲圓盤與乙圓盤的半徑之比r甲r乙31，兩圓盤和小物體m1、m2之間的動摩擦因數(shù)相同，m1距O點為2r，m2距O點為r，當(dāng)甲緩慢轉(zhuǎn)動起來且轉(zhuǎn)速慢慢增加時，下列說法正確的是()A滑動前m1與m2的角速度之比1：21：3B滑動前m1與m2的向心加速度之比a1：a22：9C隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1先開始滑動D隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開始滑動答案：ABD解析：甲、乙兩圓盤邊緣上的各點線速度大小相等，有1r甲2r乙，則得1：21：3，所以小物體相對圓盤開始滑動前，m1與m2的角速度之比為1：21：3，故A正確；小物體相對圓盤開始滑動前，根據(jù)a2r得，m1與m2的向心加速度之比a1：a22r：r2：9，故B正確；根據(jù)mgmr2知，小物體剛要滑動時角速度為 ，可知m1、m2的臨界角速度之比為1：，而甲、乙的角速度之比為1：21：3，可知當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時，m2先達到臨界角速度，所以m2先開始滑動，故D正確，C錯誤82019安徽六安一中模擬如圖所示，兩個可視為質(zhì)點的相同的木塊A和B放在水平轉(zhuǎn)盤上，兩者用長為L的細繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤間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，整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動開始時，繩恰好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動，使角速度緩慢增大，以下說法不正確的是()A當(dāng)> 時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動B當(dāng)> 時，繩子一定有彈力C當(dāng)在 << 范圍內(nèi)增大時，B所受摩擦力變大D當(dāng)在0<< 范圍內(nèi)增大時，A所受摩擦力一直變大答案：C解析：當(dāng)A所受的摩擦力達到最大靜摩擦力時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動，對A有kmgTmL，對B有Tkmgm2L，解得1 ，當(dāng)> 時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動，故A正確當(dāng)B所受摩擦力達到最大靜摩擦力時，繩子將要產(chǎn)生彈力，kmgm2L，解得2 ，知> 時，繩子一定有彈力，故B正確當(dāng)在0<< 范圍內(nèi)增大時，B所受摩擦力變大，當(dāng)在 << 范圍內(nèi)增大時，B所受摩擦力不變，故C錯誤；當(dāng)在0<< 范圍內(nèi)增大時，A所受摩擦力一直增大，故D正確本題選錯誤的，故選C.92019陜西西安模擬(多選)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球置于半徑為R的光滑豎直圓軌道最低點A處，B為軌道最高點，彈簧一端固定于圓心O點，另一端與小球拴接已知彈簧的勁度系數(shù)k，原長L2R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，若給小球一水平初速度v0，已知重力加速度為g，則()A當(dāng)v0較小時，小球可能會離開圓軌道B若<v0<，則小球會在B、D間脫離圓軌道C只要v0>，小球就能做完整的圓周運動D只要小球能做完整的圓周運動，則小球與軌道間最大壓力與最小壓力之差與v0無關(guān)答案：CD解析：因為彈簧的勁度系數(shù)k，原長L2R，所以小球始終會受到彈簧的彈力作用，大小為Fk(LR)kRmg，方向始終背離圓心，無論小球在CD以上的哪個位置速度為零，重力在沿半徑方向上的分量都小于或等于彈簧的彈力(在CD以下，軌道對小球一定有指向圓心的支持力)，所以無論v0多大，小球均不會離開圓軌道，故A、B錯誤小球在運動過程中只有重力做功，彈簧的彈力和軌道的支持力不做功，機械能守恒，當(dāng)運動到最高點速度為零時，在最低點的速度最小，有mv2mgR，所以只要v0>vmin，小球就能做完整的圓周運動，故C正確在最低點時，設(shè)小球受到的支持力為N，有NkRmgm，解得N2mgm，運動到最高點時受到軌道的彈力最小，設(shè)為N，設(shè)此時的速度為v，由機械能守恒有mv2mgRmv2，此時合外力提供向心力，有NkRmgm，聯(lián)立解得Nm4mg，得壓力之差NNN6mg，與v0無關(guān)，故D正確102019河南郴州模擬(多選)如圖所示，BC是半徑為R1 m的豎直面內(nèi)的圓弧軌道，軌道末端C在圓心O的正下方，BOC60，將質(zhì)量為m1 kg的小球，從與O等高的A點水平拋出，小球恰好從B點沿圓弧切線方向進入軌道，由于小球與圓弧之間有摩擦，能夠使小球從B到C做勻速圓周運動，重力加速度大小g取10 m/s2，則下列說法正確的是()A從B到C，小球與軌道之間的動摩擦因數(shù)可能保持不變B從B到C，小球克服摩擦力做功為5 JCA、B兩點間的距離為 mD小球從B到C的全過程中，小球?qū)壍赖膲毫Σ蛔兇鸢福築C解析：小球從A到B做平拋運動，在B點，小球速度方向偏轉(zhuǎn)角60，則tan60，vygt，豎直方向的位移yRcos60gt2，水平方向的位移xvAt，解得x m，則A、B兩點間的距離xAB m，C正確；在B點小球的速度大小v m/s，小球從B到C做勻速圓周運動，則由能量守恒定律可知，小球克服摩擦力做的功等于重力做的功，即WfWGmg(RRcos60)mgR5 J，B正確；從B到C，小球?qū)壍赖膲毫ψ兇?，而小球重力沿軌道切線方向上的分力變小，小球勻速圓周運動，沿軌道切線方向受力平衡，則所受摩擦力變小，則小球與軌道之間的動摩擦因數(shù)變小，A、D錯誤二、非選擇題11如圖所示，一小球從A點以某一水平向右的初速度出發(fā)，沿水平直線軌道運動到B點后，進入半徑R10 cm的光滑豎直圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點運動，C點右側(cè)有一壕溝，C、D兩點間的豎直高度h0.8 m，水平距離s1.2 m，水平軌道AB長為L11 m，BC長為L23 m，小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g取10 m/s2.(1)若小球恰能通過圓形軌道的最高點，求小球在A點的初速度(2)若小球既能通過圓形軌道的最高點，又不掉進壕溝，求小球在A點的初速度的范圍答案：(1)3 m/s(2)3 m/svA4 m/s和vA5 m/s解析：(1)設(shè)小球恰能通過圓形軌道最高點的速度為v，由牛頓第二定律得mgm，由B到最高點，由機械能守恒定律得mv2mgRmv2，由A到B，mgL1mvmv，解得小球在A點的速度為vA3 m/s.(2)若小球剛好停在C處，則有mg(L1L2)0mv，解得vA14 m/s.若小球停在BC段，則3 m/svA4 m/s.若小球能通過C點，并恰好越過壕溝，則有hgt2，svCt，mg(L1L2)mvmv，則有vA25 m/s，所以小球在A點的初速度范圍為3 m/svA4 m/s和vA5 m/s.122019日照聯(lián)合檢測如圖所示，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，規(guī)定經(jīng)過圓心O且水平向右為x軸正方向在O點正上方距盤面高為h5 m處有一個可間斷滴水的容器，從t0時刻開始，容器沿水平軌道向x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動已知t0時刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時再滴下一滴水(取g10 m/s2)(1)每一滴水離開容器后經(jīng)過多長時間滴落到盤面上？(2)要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上，圓盤的角速度應(yīng)為多大？(3)當(dāng)圓盤的角速度為1.5時，第二滴水與第三滴水在盤面上落點間的距離為2 m，求容器的加速度a.答案：(1)1 s(2)k(k1,2,3，)(3) m/s2解析：(1)離開容器后，每一滴水在豎直方向上做自由落體運動則每一滴水滴落到盤面上所用時間t 1 s(2)要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上，則圓盤在1 s內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧度為k，k為不為零的正整數(shù)由tk，得k k，其中k1,2,3(3)第二滴水離開O點的距離為x1at2(at)ta第三滴水離開O點的距離為x2a(2t)2(a2t)t4a又t1.5即第二滴水和第三滴水分別滴落在圓盤上x軸方向及垂直x軸的方向上，所以xxx2即2(4a)222，解得a m/s2