IASK高考物理总复习圆周运动.doc

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IASK_高考物理总复****圆周运动
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IASK_高考物理总复****圆周运动
圆周运动
【随堂检测】
×103kg的汽车在水平公路上行驶,×104
N,当汽车经过半径为80m的弯道时,以下判断正确的选项是()
.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
×104N


答案:D
2.(2019·浙江六校联考)一辆质量为2t的汽车,驶过一半径为10m的凹形路面,已知车胎的最
大承受力是40000N,为防范爆胎,安全行车的速度不得超出多少()
/h
/h
2
分析:,则N-mg=mvR,代入数据知v=10m/s=36km/h.
3.(2019·舟山高二月考)以以下图,B和C是一组塔轮,即B和C半径不一样,但固定在同一转动轴上,其半径之比RB∶RC
=3∶2,A轮的半径大小与C轮的相同,它与B轮紧靠在一起,当A轮绕过此中心的竖直轴转动时,因为摩擦作用,B轮
、b、c分别为三轮边沿上的三个点,则a、b、c三点在运动过程中的()
∶2∶2
∶3∶2
∶3∶2
∶6∶4
分析:、B轮摩擦传动,故v=v,ω
=ω
,ω∶ω=3∶2,B、C同轴,故ω=ω,vb=vc,v
∶v=3∶2,
abaRAbRB
ab
bcRBRC
b
c
所以va∶vb∶vc=3∶3∶2,ωa∶ωb∶ωc=3∶2∶2,故A、B错误;转速之比等于角速度之比,故C错误;由a=ωv得:aa∶ab∶ac=9∶6∶4,D正确.
4.(2019·浙江绍兴检测)假如不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球从静止开释,进入右边轨道后能到达h高度
的是()
分析:,过圆周最高点的速度可以为零,选项
C正确,A错误;B选项情形中小球
走开轨道后做斜上抛运动,到最高点时速度不为零,
D选项情形的圆轨道模型属于绳模型,过圆轨道最高点的速度不为零,
1
2
由能量守恒定律得,mgh+0=mgh′+mv,则h′<h,应选项B、D错误.
2
,质量为m的木块,用一轻绳拴着,置于很大的水平转盘上,细绳穿过转盘中央
的细管,与质量也为m的小球相连,木块与转盘间的最大静摩擦力为其重力的
μ倍(μ=),当转
盘以角速度ω=4rad/s匀速转动时,要保持木块与转盘相对静止,木块转动半径的范围是多少?
(g
取10m/s2)
分析:因为转盘以角速度ω=4rad/s匀速转动,所以木块做匀速圆周运动所需的向心力为F=
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2
2
,解得rmin
,其所受最大静摩擦力与拉力方向相反,则有
mg-μmg=mrminω
=;当木块做匀速圆周运动的半径取最大值时,其所受最大静摩擦力与拉力方向相同,则有
mg+μmg=mr
ω2,解得
max
rmax=,要保持木块与转盘相对静止,木块转动半径的范围是
≤r≤.
答案:≤r≤
【课后达标检测】
一、选择题

形弯道匀速率滑行,则他()
.所受的合力为零,做匀速运动
,做匀加速运动
,做变加速运动
,做变加速运动
答案:D
,一质量为m的汽车保持恒定的速率运动,若经过凸形路面最高处时对路面的压力为F1,经过凹形路面最
低处时对路面的压力为F2,则()
>mg
=mg
>mg
=mg
答案:C
,照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动,已知图中双向四车道的总宽度约
为15m,,则运动的汽车()
.所受的合力可能为零



答案:C
“最忆是杭州”的文艺演出中,芭蕾舞演员保持以以下图姿势原地旋转,
此时手臂
上A、B两点角速度大小分别为
ωA、ωB,线速度大小分别为vA、vB,则(
)
<ωB
>ωB
<vB
>vB
分析:、B两处在人自转的过程中周期相同,所以依据
ω=
2π
可知,A、B两处的角
T
速度相同,所以A、=rω可知A处转动半径大,所以
A处的线速度要大,即选项
D正确.
5.(2019·嘉兴质检)质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平回旋,以以下图,其做匀速圆周
运动的半径为R,重力加速度为
g,则此时空气对飞机的作用力大小为
(
)
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v2


4
4
+v
2
-v
2
R
R
分析:,遇到重力和空气的作用力两个力的作用,
2
4
其合力供给向心力
Fn=,依据勾股定理得:
F=
(mg)2+Fn2=m
g2+v2.
R
R

m的小球,以另一端
O为圆心,使小球在竖直面内做半径为
R的圆周运动,
以以下图,则以下说法正确的选项是
()
.小球过最高点时,杆所遇到的弹力可以等于零

gR
,杆对球的作用力必定随速度增大而增大
,杆对球的作用力必定随速度增大而减小
分析:,小球经过最高点的速度可以为零,当小球过最高点的速度
v=gR时,杆
v2
所受的弹力等于零,A正确,B错误;若v<gR,则杆在最高点对小球的弹力竖直向上,
mg-F=mR,随v增大,F减小,
v2
若v>
gR,则杆在最高点对小球的弹力竖直向下,
mg+F=mR,随v增大,F增大,故C、D均错误.
7.(多项选择)(2019丽·水质检)以以下图,一小物块以大小为
a=4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半
径R=1m,则以下说法正确的选项是
()


πs
π
π
=4s内经过的位移大小为20
m

2
ω=
a
=2rad/s,周期T=
2π
、B正确;小物块在
分析:=ωR,所以小物块运动的角速度
=π,s选项A
R
ω
π
π
2m,在πs内转过一周,经过的行程为
2πm,选项C、D错误.
4s内转过2,经过的位移大小为
8.(2019宁·波质检)以以下图,圆滑固定的水平圆盘中心有一个圆滑的小孔,用一细绳穿过小孔连接
质量分别为m1、m2的小球A和B,让B球悬挂,A球在圆滑的圆盘面上绕圆盘中心做匀速圆周运动,
角速度为ω,半径为r,则关于r
和ω关系的图象正确的选项是(
)
分析:选
2
得:r=
m2g1
1
2
成反比,故A错误,B正确;因为
1
=
m1
2
=m1rω
·2,可知r与
2成正比,与ω
r
ω,
m1ω
ω
m2g
则1与ω2成正比,故C、
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9.(多项选择)(2019衢·州质检)以以下图,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,最大静摩擦力均为各自重
的μ倍,A的质量为2m,B、C的质量各为m,A、B离轴距离为R,C离轴距离为2R,则当圆台旋转
时(A、B、C均未打滑)()


,B比C先滑动
,A比C先滑动
分析:,所以角速度相等,静摩擦力充当向心力,依据公式F=mω2r可得FA=2mω2R,FB=mω2R,
2
2
FC=2mω
R,故B的静摩擦力最小,C的半径最大,依据公式a=ωr,可得C的向心加速度最大,A、B正确;三个物体的
最大静摩擦力分别为:fA=2μmg,fB=μmg,fC=μmg,当圆盘转速增大时,C的静摩擦力先达到最大,最初开始滑动,
A和
B的静摩擦力同时达到最大,二者同时开始滑动,
C、D错误.
二、非选择题
3
R=,A端与圆心O等高,AD为水平
,竖直平面内的
4圆弧形不圆滑管道半径
面,
m=,在A点正上方高h=
的P点由静止开释,自由着落至
A点进入管道并经过B点,过B点时小球的速度vB为4m/s,小球
,
g取10m/:
(1)小球过A点时的速度vA的大小;
(2)小球过B点时对管壁的压力;
(3)落点C到A点的距离.
分析:(1)对小球由自由落体运动规律可得
2
2gh=vA
解得vA=210m/s.
vB2
(2)小球过B点时,设管壁对其压力为
F,方向竖直向下,由向心力公式有
F+mg=mR
解得F=5N,方向竖直向下
由牛顿第三定律可知小球对管壁的压力为
5N,方向竖直向上.
(3)从B到C的过程中,由平抛运动规律可得
x=vBt
12
R=2gt
xAC=x-R=.
答案:(1)210m/s(2)5N,方向竖直向上
(3)
11.(2019温·州质检)一辆质量m=2t的轿车,驶过半径R=90m的一段凸形桥面,g取10m/s2,求:
(1)轿车以10m/s的速度经过桥面最高点时,对桥面的压力大小;
(2)在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时,车的速度大小.
分析:(1)轿车经过凸形桥面最高点时,受力分析以以下图:
2
合力F=mg-FN,由向心力公式得mg-FN=mv
R
故桥面的支持力大小
=mg-m
v2
102
4
FN
=(2000×10-2000×)N≈×10
R
90
N
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依据牛顿第三定律,轿车在桥的极点时对桥面压力的大小为
×104N.
2
(2)对桥面的压力等于轿车重力的一半时,
向心力F′=mg-FN=,而F′=m
v′
R
,所以此时轿车的速度大小v′=
=
×10×90m/s=15
2m/s.
答案:(1)×104N
(2)152m/s
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