高考物理一輪復習第四章《曲線運動與萬有引力》課時沖關(guān)（打包6套）新人教版.zip

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D. 解析：B考查向心力公式汽車做勻速圓周運動，向心力由重力與斜面對汽車的支持力的合力提供，且向心力方向水平，大小F向mgtan ，根據(jù)牛頓第二定律：F向m，tan ，解得汽車轉(zhuǎn)彎時的車速v ，B對2如圖，長為L的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)軸O.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動P為圓周軌道的最高點若小球通過圓周軌道最低點時的速度大小為 ，則以下判斷正確的是()A小球不能到達P點B小球到達P點時的速度小于C小球能到達P點，但在P點不會受到輕桿的彈力D小球能到達P點，且在P點受到輕桿向下的彈力解析：B根據(jù)機械能守恒定律2mgLmv2mv，可求出小球在P點的速度為 ，故B正確，A錯誤小球在P點所需要的向心力Fmg，故小球在P點受到輕桿向上的彈力，故C、D均錯誤3(2016湛江質(zhì)檢)半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上如圖所示，頂部有一個物體A，今給A一個水平初速度v0，則A將()A沿球面下滑至M點B沿球面下滑至某一點N，便離開球面做斜下拋運動C按半徑大于R的新圓弧軌道做圓周運動D立即離開半圓球做平拋運動解析：D給A一個水平初速度v0，則F向mg，即重力恰好提供向心力，物體與半圓球無相互作用A將不沿半圓球表面運動，而是脫離球表面做平拋運動4雨天野外騎車時，在自行車的后輪輪胎上常會粘附一些泥巴，行駛時感覺很“沉重”如果將自行車后輪撐起，使后輪離開地面而懸空，然后用手勻速搖腳踏板，使后輪飛速轉(zhuǎn)動，泥巴就被甩下來如圖所示，圖中a、b、c、d為后輪輪胎邊緣上的四個特殊位置，則()A泥巴在圖中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度B泥巴在圖中的b、d位置時最容易被甩下來C泥巴在圖中的c位置時最容易被甩下來D泥巴在圖中的a位置時最容易被甩下來解析：C當后輪勻速轉(zhuǎn)動時，由aR2知a、b、c、d四個位置的向心加速度大小相等，A錯誤在角速度相同的情況下，泥巴在a點有Famgm2R，在b、d兩點有FbFdm2R，在c點有Fcmgm2R.所以泥巴與輪胎在c位置的相互作用力最大，最容易被甩下來，故B、D錯誤，C正確5如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運動，從B點脫離后做平拋運動，經(jīng)過0.3 s后又恰好垂直與傾角為45的斜面相碰已知半圓形管道的半徑為R1 m，小球可看做質(zhì)點且其質(zhì)量為m1 kg，g取10 m/s2.則()A小球在斜面上的相碰點C與B點的水平距離是1.0 mB小球在斜面上的相碰點C與B點的水平距離是1.9 mC小球經(jīng)過管道的B點時，受到管道的作用力FNB的大小是1 ND小球經(jīng)過管道的B點時，受到管道的作用力FNB的大小是2 N解析：C根據(jù)平拋運動的規(guī)律，小球在C點的豎直分速度vygt3 m/s，水平分速度vxvytan 453 m/s，則B點與C點的水平距離為xvxt0.9 m，選項A、B錯誤；在B點設(shè)管道對小球的作用力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律，有FNBmgm，vBvx3 m/s，解得FNB1 N，負號表示管道對小球的作用力方向向上，選項C正確，D錯誤6(2017湖南株洲二中月考)用一根細線一端系一小球(可視為質(zhì)點)，另一端固定在一光滑圓錐頂上，如圖甲所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為，線的張力為T，則T隨2變化的圖象是圖乙中的()解析：B設(shè)繩長為L，錐面與豎直方向夾角為，當0時，小球靜止，受重力mg、支持力N和繩的拉力T而平衡，Tmgcos 0，A錯誤；增大時，T增大，N減小，當N0時，角速度為0，當0時，小球離開錐面，繩與豎直方向夾角變大，設(shè)為，由牛頓第二定律得Tsin m2Lsin ，所以TmL2，可知T2圖線的斜率變大，所以B正確，C、D錯誤二、多項選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分全部選對的得6分，部分選對的得3分，有選錯或不答的得0分)7(68520107)(2017江蘇揚州中學月考)如圖所示，疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的小物體A、B、C能隨轉(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，A與B、B與轉(zhuǎn)臺、C與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為，B、C離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為r、1.5r.設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力以下說法中不正確的是()AB對A的摩擦力一定為3mgBC與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力大于A與B間的摩擦力C轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足 D轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足 解析：ABD對A受力分析，受重力、支持力以及B對A的靜摩擦力，靜摩擦力提供向心力，有fBA3m2r3mg，故A錯誤；由于A與C轉(zhuǎn)動的角速度相同，由摩擦力提供向心力有fCm1.5r2 ，b繩將出現(xiàn)彈力D若b繩突然被剪斷，a繩的彈力可能不變解析：AD小球做勻速圓周運動，在豎直方向上的合力為零，水平方向上的合力提供向心力，所以a繩張力在豎直方向上的分力與重力相等，可知a繩的張力不可能為零，故A正確根據(jù)豎直方向上小球受力平衡得，F(xiàn)asin mg，解得Fa，可知a繩的張力不變，故B錯誤當b繩拉力為零時，有ml2，解得 ，可知當角速度時，b繩出現(xiàn)彈力，故C錯誤由于b繩可能沒有彈力，故b繩突然被剪斷，a繩的彈力可能不變，故D正確9(2016浙江理綜)如圖所示為賽車場的一個水平“梨形”賽道，兩個彎道分別為半徑R90 m的大圓弧和r40 m的小圓弧，直道與彎道相切大、小圓弧圓心O、O距離L100 m賽車沿彎道路線行駛時，路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運動，在彎道上做勻速圓周運動要使賽車不打滑，繞賽道一圈時間最短(發(fā)動機功率足夠大，重力加速度g10 m/s2，3.14)，則賽車()A在繞過小圓弧彎道后加速B在大圓弧彎道上的速率為45 m/sC在直道上的加速度大小為5.63 m/s2D通過小圓弧彎道的時間為5.58 s解析：AB在彎道上做勻速圓周運動時，根據(jù)牛頓第二定律kmgm，故當彎道半徑一定時，在彎道上的最大速度是一定的，且在大彎道上的最大速度大于小彎道上的最大速度，故要想時間最短，故可在繞過小圓弧彎道后加速，選項A正確；在大圓弧彎道上的最大速率為vmR m/s45 m/s，選項B正確；直道的長度為x50 m，在小彎道上的最大速度：vmr m/s30 m/s，故在直道上的加速度大小為a m/s26.50 m/s2，選項C錯誤；由幾何關(guān)系可知，小圓弧軌道的長度為，通過小圓弧彎道的時間為ts2.80 s，選項D錯誤10(2017遼寧撫順一中一模)如圖所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長的輕繩連接，整個裝置能繞過CD中點的軸轉(zhuǎn)動，已知兩物塊質(zhì)量相等，桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等，開始時繩子處于自然長度(繩子恰好伸直但無彈力)，物塊B到軸的距離為物塊A到軸距離的兩倍，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)速逐漸慢慢增大，在從繩子處于自然長度到兩物塊A、B即將滑動的過程中，下列說法正確的是()AA受到的靜摩擦力一直增大BB受到的靜摩擦力先增大后保持不變CA受到的靜摩擦力先增大后減小再增大DB受到的合外力先增大后保持不變解析：BC根據(jù)fmmr2得 ，知當角速度逐漸增大時，B物塊先達到最大靜摩擦力，角速度增大，B物塊所受繩子的拉力和最大靜摩擦力的合力提供向心力；角速度繼續(xù)增大，拉力增大，則A物塊所受靜摩擦力減小，當拉力增大到一定程度，A物塊所受的摩擦力減小到零后反向；角速度繼續(xù)增大，A物塊的摩擦力反向增大所以A物塊所受的摩擦力先增大后減小，又反向增大，B物塊所受的靜摩擦力一直增大，達到最大靜摩擦力后不變，A錯誤，B、C正確；在轉(zhuǎn)動過程中，B物塊運動需要向心力來維持，一開始是靜摩擦力作為向心力，當摩擦力不足以提供向心力時，繩子的拉力作為補充，速度再增大，當這兩個力的合力不足以提供向心力時，物塊將會發(fā)生相對滑動，根據(jù)向心力公式，F(xiàn)向m可知，在發(fā)生相對滑動前B物塊運動的半徑是不變的，質(zhì)量也不變，隨著速度的增大，向心力增大，而向心力等于物塊所受的合外力，故D錯誤故選B、C.三、非選擇題(本題共2小題，共40分寫出必要的文字說明和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11(68520108)(20分)如圖所示，細繩一端系著質(zhì)量M8 kg的物體，靜止在水平桌面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m2 kg的物體，M與圓孔的距離r0.5 m，已知M與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2(設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，現(xiàn)使物體M隨轉(zhuǎn)臺繞中心軸轉(zhuǎn)動，問轉(zhuǎn)臺角速度在什么范圍時m會處于靜止狀態(tài)(g10 m/s2)解析：設(shè)角速度的最小值為1，此時M有向著圓心運動的趨勢，其受到的最大靜摩擦力沿半徑向外，由牛頓第二定律得：FTMgMr，設(shè)角速度的最大值為2，此時M有背離圓心運動的趨勢，其受到的最大靜摩擦力沿半徑指向圓心，由牛頓第二定律得：FTMgMr，要使m靜止，應(yīng)有FTmg，聯(lián)立得11 rad/s，23 rad/s，則1 rad/s3 rad/s.答案：1 rad/s3 rad/s12(68520109)(20分)(2017豫東、豫北十校測試)如圖所示，半徑為、質(zhì)量為m的小球用兩根不可伸長的輕繩a、b連接，兩輕繩的另一端系在一根豎直桿的A、B兩點上，A、B兩點相距為l，當兩輕繩伸直后，A、B兩點到球心的距離均為l.當豎直桿以自己為軸轉(zhuǎn)動并達到穩(wěn)定時(輕繩a、b與桿在同一豎直平面內(nèi))求：(1)豎直桿角速度為多大時，小球恰好離開豎直桿(2)輕繩a的張力Fa與豎直桿轉(zhuǎn)動的角速度之間的關(guān)系解析：(1)小球恰好離開豎直桿時，小球與豎直桿間的作用力為零，設(shè)此時輕繩a與豎直桿間的夾角為，由題意可知sin ，r，沿半徑：Fasin m2r，垂直半徑：Facos mg，聯(lián)立解得2.(2)由(1)可知02時，F(xiàn)amg.若角速度再增大，小球?qū)㈦x開豎直桿，在輕繩b恰伸直前，設(shè)輕繩a與豎直桿的夾角為，此時小球做圓周運動的半徑為rlsin .沿半徑：Fasin m2r，垂直半徑：Facos mg.聯(lián)立解得Fam2l當輕繩b恰伸直時，60，此時 故有Fam2l，此時2 若角速度再增大，輕繩b拉直后，小球做圓周運動的半徑為rlsin 60沿半徑：Fasin 60Fbsin 60m2r，垂直半徑：Facos 60Fbcos 60mg，聯(lián)立解得Faml2mg.此時 .答案：見解析- 7 -