（新課標(biāo)）近年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 第4講 圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題夯基提能作業(yè)本(2021年最新整理)

1、（新課標(biāo)）2018高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 第4講 圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題夯基提能作業(yè)本（新課標(biāo)）2018高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 第4講 圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題夯基提能作業(yè)本 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（新課標(biāo)）2018高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 第4講 圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題夯基提能作業(yè)本）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺得對(duì)您

2、有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績(jī)進(jìn)步，以下為（新課標(biāo)）2018高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 第4講 圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題夯基提能作業(yè)本的全部?jī)?nèi)容。11第4講圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題基礎(chǔ)鞏固1。（2014課標(biāo),20，6分)（多選）如圖,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸oo的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說(shuō)法正確的是() a.b一定比a先開始滑動(dòng)b。a、b所受的摩擦力始終相等c.=是b開始滑動(dòng)的臨界角速度d.當(dāng)=時(shí)

3、,a所受摩擦力的大小為kmg2.(多選）公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶.如圖，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為vc時(shí),汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)。則在該彎道處，()a.路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低b.車速只要低于vc,車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)c.車速雖然高于vc,但只要不超出某一最高限度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)d。當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比，vc的值變小3.（2015浙江理綜，19，6分)(多選)如圖所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)水平“u”形彎道,轉(zhuǎn)彎處為圓心在o點(diǎn)的半圓，內(nèi)外半徑分別為r和2r。一輛質(zhì)量為m的賽車通過(guò)ab線經(jīng)彎道到達(dá)ab線，有如圖所示的、三條路線，其中路線是以o為圓心的半圓,oo=

4、r.賽車沿圓弧路線行駛時(shí),路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力為fmax。選擇路線，賽車以不打滑的最大速率通過(guò)彎道(所選路線內(nèi)賽車速率不變,發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大)，則（)a。選擇路線,賽車經(jīng)過(guò)的路程最短b。選擇路線,賽車的速率最小c.選擇路線,賽車所用時(shí)間最短d.、三條路線的圓弧上,賽車的向心加速度大小相等4.（2016河北石家莊一模,20)(多選）如圖所示,半徑分別為r、2r的兩個(gè)水平圓盤,小圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)大圓盤不打滑地一起轉(zhuǎn)動(dòng).質(zhì)量為m的小物塊甲放置在大圓盤上距離轉(zhuǎn)軸r處,質(zhì)量為2m的小物塊乙放置在小圓盤的邊緣處。它們與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)小圓盤以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩物塊均相對(duì)圓盤靜止，下列說(shuō)法正

5、確的是（）a。小物塊甲受到的摩擦力大小為m2rb.兩物塊的線速度大小相等c。在角速度逐漸增大的過(guò)程中，物塊甲先滑動(dòng)d.在角速度逐漸減小的過(guò)程中,摩擦力對(duì)兩物塊做負(fù)功5.(2016浙江寧波模擬）在高速公路的拐彎處,通常路面都是外高內(nèi)低。如圖所示，在某路段汽車向左拐彎,司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些。汽車的運(yùn)動(dòng)可看做是半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)內(nèi)外路面高度差為h,路基的水平寬度為d，路面的寬度為l。已知重力加速度為g。要使車輪與路面之間的橫向摩擦力（即垂直于前進(jìn)方向）等于零,則汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的車速應(yīng)等于（)a.b。c.d。6.如圖所示，半徑為r，內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b以

6、不同速率進(jìn)入管內(nèi)，a通過(guò)最高點(diǎn)c時(shí)，對(duì)管壁上部的壓力為3mg，b通過(guò)最高點(diǎn)c時(shí),對(duì)管壁下部的壓力為0。75mg。求a、b兩球落地點(diǎn)間的距離.綜合提升7。(2016江西上高二中月考)如圖甲所示,輕桿一端與一小球相連,另一端連在光滑固定軸上,可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)某一位置開始計(jì)時(shí)，取水平向右為正方向,小球的水平分速度vx隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法中正確的是()a。t1時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn)，圖乙中陰影部分面積s1和s2相等b。t2時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn)，圖乙中陰影部分面積s1和s2相等c。t1時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn),圖乙中陰影部分面積s1和s2不

7、相等d.t2時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn),圖乙中陰影部分面積s1和s2不相等8。(多選）如圖所示,飛車表演隊(duì)隊(duì)員騎摩托車在豎直的圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為m的表演隊(duì)員隨車在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是（)a.表演隊(duì)員在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)車座的壓力小于mgb。表演隊(duì)員在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)車座的壓力大于mgc.車在最高點(diǎn)時(shí)表演隊(duì)員沒有保險(xiǎn)帶可能不會(huì)掉下來(lái)d。表演隊(duì)員在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)車座不可能產(chǎn)生大小為mg的壓力9.（2016福建質(zhì)量檢測(cè),5)如圖所示,長(zhǎng)均為l的兩根輕繩,一端共同系住質(zhì)量為m的小球,另一端分別固定在等高的a、b 兩點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)間的距離也為l，重力加速度大小為g.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)以ab為軸做圓周運(yùn)動(dòng)，

8、若小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí)，兩根繩的拉力恰好均為零，則小球在最高點(diǎn)速率為2v時(shí),每根繩的拉力大小為（） a.mgb.mgc.3mgd。2 mg10.（多選)如圖,疊放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體a、b、c能隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),a、b、c的質(zhì)量分別為3m、2m、m，a與b、b和c與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為,ab整體、c離轉(zhuǎn)臺(tái)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(dòng)摩擦力。以下說(shuō)法正確的是(）a。b對(duì)a的摩擦力一定為3mgb。b對(duì)a的摩擦力一定為3m2rc。轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足:d。轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足:11?！疤珮O球”是近年來(lái)在廣大市民中較流行的一種健身器材.做該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)時(shí),健身者半

9、馬步站立,手持太極球拍,拍上放一橡膠太極球,健身者舞動(dòng)球拍時(shí),球卻不會(huì)掉落地上?，F(xiàn)將太極球拍和太極球簡(jiǎn)化成如圖甲所示的平板和小球,熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且在運(yùn)動(dòng)到圖中的a、b、c、d位置時(shí)小球與板間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。a為圓周的最高點(diǎn)，c為最低點(diǎn),b、d與圓心o等高,圓的半徑為r.已知小球的重力為1 n，不計(jì)平板的重力，且在a處板對(duì)小球的作用力為f。（1)設(shè)小球在a處的速度大小為v，寫出在a處板對(duì)小球的作用力與小球速度大小的關(guān)系式；（2)求在c處時(shí)板對(duì)小球的作用力比在a處時(shí)大多少？（3)當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到b、d位置時(shí)，板與水平方向需有一定的夾角，才能使小球在豎直面內(nèi)做勻速

10、圓周運(yùn)動(dòng),請(qǐng)作出tan f的關(guān)系圖像。12。（2016福建漳州三聯(lián),24）某電視臺(tái)正在策劃的“快樂(lè)向前沖”節(jié)目的場(chǎng)地設(shè)施如圖所示，ab為水平直軌道，上面安裝有電動(dòng)懸掛器,可以載人運(yùn)動(dòng)，下方水面上漂浮著一個(gè)半徑為r鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤軸心離平臺(tái)的水平距離為l,平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為h.選手抓住懸掛器后，按動(dòng)開關(guān)，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下從a點(diǎn)沿軌道做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。啟動(dòng)后2 s懸掛器脫落。設(shè)人的質(zhì)量為m（看做質(zhì)點(diǎn))，人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為mg，重力加速度為g。（1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱?為保證他落在任何位置都不會(huì)被甩下轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度應(yīng)限制在

11、什么范圍？（2）已知h=3。2 m,r=0.9 m，取g=10 m/s2，當(dāng)a=2 m/s2時(shí)選手恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，求l=？答案全解全析基礎(chǔ)鞏固1。ac設(shè)木塊滑動(dòng)的臨界角速度為，則有kmg=m2r，所以=，又ra=l,rb=2l,所以ab,a、c項(xiàng)正確;摩擦力充當(dāng)向心力,在角速度相等時(shí)，b受的摩擦力大,b項(xiàng)錯(cuò)誤；=時(shí),a受的摩擦力fa=m2r=ml=kmg，d項(xiàng)錯(cuò)誤。2。ac汽車在公路轉(zhuǎn)彎處做圓周運(yùn)動(dòng),需要外力提供向心力,當(dāng)汽車行駛的速率為vc時(shí)，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)，即沒有指向公路兩側(cè)的摩擦力,此時(shí)的向心力由地面的支持力和重力的合力提供，故路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低，選項(xiàng)a正確；當(dāng)

12、車速低于vc時(shí),車所需向心力減小,車可能只是具有向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)，不一定能夠滑動(dòng)，選項(xiàng)b錯(cuò)誤;同理,當(dāng)車速高于vc，且不超出某一最高限度，車輛可能只是有向外側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)，不一定能夠滑動(dòng)，當(dāng)超過(guò)最大靜摩擦力時(shí),才會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)，故選項(xiàng)c正確；當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，只是最大靜摩擦力變小，vc值不變,d錯(cuò)誤。3.acd路線、均由一半圓與兩條直線構(gòu)成,s1=r+2r，s2=2r+2r；路線由一半圓構(gòu)成，s3=2r,所以a正確。根據(jù)f=有,vm=,路線半徑最小,路線、半徑相等,得v2m=v3m=v1m,b錯(cuò)。根據(jù)t1=，t2=，t3=，得t2t1t3,c正確。根據(jù)a=,a1=,a2=，a3=，得a1=a2=a3,

13、d正確。4。ad由題知兩個(gè)圓盤邊緣的線速度大小相等，則由v=r,可知兩圓盤角速度大小關(guān)系為甲乙=r2r=12，又v甲=甲r,v乙=乙r,則v甲v乙=12,b錯(cuò)。因兩物塊隨盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，摩擦力提供向心力，則甲受到的摩擦力大小為ff甲=f向甲=mr=m2r，乙受到的摩擦力大小為ff乙=f向乙=m2r，在角速度逐漸增大的過(guò)程中，甲、乙兩物塊受到的靜摩擦力逐漸增大，又知ffmax甲=mg,ffmax乙=2mg，則乙先滑動(dòng),a正確，c錯(cuò)誤。若角速度逐漸減小,則由v=r可知兩物塊的線速度也逐漸減小,動(dòng)能減小,由功能關(guān)系知摩擦力做負(fù)功，故d對(duì)。5。b汽車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由重力與斜面對(duì)汽車的支持力的合力提供

14、，且向心力的方向水平，向心力大小f向=mg tan ,根據(jù)牛頓第二定律:f向=m,tan =,解得汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度v=，b對(duì)。6。答案3r解析兩個(gè)小球在最高點(diǎn)時(shí),受重力和管壁的作用力，這兩個(gè)力的合力提供向心力,離開軌道后兩球均做平拋運(yùn)動(dòng),a、b兩球落地點(diǎn)間的距離等于它們平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移之差。對(duì)a球：3mg+mg=m,得va=對(duì)b球：mg0.75mg=m,得vb=又從c點(diǎn)到落地的時(shí)間t=sa=vat=4r,sb=vbt=r解得s=sa-sb=3r綜合提升7.a由0t1時(shí)間vx逐漸減小，t1t2時(shí)間內(nèi)vx逐漸增大，可知t1時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn)，又因?yàn)関x-t圖線與橫軸所圍面積表示水平位移，s1、s

15、2的大小均等于桿長(zhǎng),所以s1、s2相等。8。bc表演隊(duì)員在最低點(diǎn)時(shí)，由向心力公式可得：fmg=m，即f=mg+mmg，由牛頓第三定律知選項(xiàng)a錯(cuò)誤、b正確;表演隊(duì)員在最高點(diǎn)時(shí),由向心力公式可得：f+mg=m，可知當(dāng)v大于某一值，滿足f0時(shí)，沒有保險(xiǎn)帶，表演隊(duì)員也不會(huì)掉下來(lái),當(dāng)f0時(shí),表演隊(duì)員對(duì)車座產(chǎn)生壓力,壓力隨速度的增大而增大，大小可能等于mg,選項(xiàng)c正確,選項(xiàng)d錯(cuò)。9。a設(shè)小球在豎直面內(nèi)做周圓運(yùn)動(dòng)的半徑為r，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)輕繩與圓周運(yùn)動(dòng)軌道平面的夾角為=30，則有r=l cos =l.根據(jù)題述小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí),兩根繩的拉力恰好均為零,有mg=m；小球在最高點(diǎn)速率為2v時(shí),設(shè)每根繩的

16、拉力大小為f,則有2f cos +mg=m，聯(lián)立解得:f=mg,選項(xiàng)a正確。10.bda做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由b對(duì)a的摩擦力提供，由牛頓第二定律及向心加速度公式有:ff=3m2r，b項(xiàng)正確;ab整體恰好未發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的滑動(dòng)時(shí)，(3m+2m)g=(3m+2m)2r,解得=,c恰好未發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的滑動(dòng)時(shí),mg=1.5m2r，解得：=,所以d選項(xiàng)正確。11.答案(1)f=m-mg(2)2 n（3）圖見解析解析（1)由于小球在a處的速度大小為v，運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑為r則在a處時(shí)有f+mg=m故f=m-mg(2)在c處時(shí)fmg=m由式得f=ff=2mg=2 n（3)在a處時(shí)板對(duì)小球的作用力為f,球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力：f向=f+mg由于無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨