2019年高考物理總復(fù)習(xí)第四章曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力與航天第3課時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練教科版

1、第 3 課時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)1.（2018 吉林白山模擬）如圖所示,一木塊放在圓盤上，圓盤繞通過(guò)圓盤中心且垂直于盤面 的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，木塊和圓盤保持相對(duì)靜止，那么（B ）C. 木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力，方向與木塊運(yùn)動(dòng)的方向相反D. 因?yàn)槟緣K與圓盤一起做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它們之間沒有摩擦力解析：木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其合外力提供向心力，合外力的方向一定指向圓盤中心因?yàn)槟緣K受到的重力和圓盤的支持力均沿豎直方向，所以水平方向上木塊一定還受到圓盤對(duì)它的摩擦力，方向沿半徑指向圓盤中心，選項(xiàng) B 正確2.（2018 浙江杭州質(zhì)檢）某同學(xué)騎自行車經(jīng)過(guò)一段泥濘路后，發(fā)現(xiàn)自行車的后輪輪胎側(cè)面上粘附上了一塊泥巴，為了把泥巴甩

2、掉，他將自行車后輪撐起，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(dòng)，泥巴就被甩下來(lái).如圖所示，圖中 a，b，c，d 為后輪輪胎邊 緣上的四個(gè)特殊位置，則（A ）B. 泥巴在圖中的 b，d 位置時(shí)最容易被甩下來(lái)C. 泥巴在圖中的 c 位置時(shí)最容易被甩下來(lái)D. 泥巴在 a，b，c，d四個(gè)位置被甩下來(lái)的難易程度是一樣的解析：泥巴做圓周運(yùn)動(dòng)，由合力提供向心力，根據(jù) F=mo2r 知，泥巴在車輪上每一個(gè)位置的向心 力大小相等，當(dāng)提供的合力小于向心力時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)，所以能提供的合力越小越容易飛出去在 a 點(diǎn)，泥巴所受力的合力等于附著力與重力之差；在 b 點(diǎn)其合力為重力與附著力之和；在 b和

3、 d 點(diǎn)合力等于附著力，所以在最低點(diǎn) a 時(shí)合力最小，最容易飛出去，A 正確.3.（2018 東北三省四市聯(lián)考）某山地自行車有六個(gè)飛輪和三個(gè)鏈輪，鏈輪和飛輪的齒數(shù)如表所示，前后輪半徑為 30 cm，某人腳踩踏板做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度是4 rad/s，則人騎自行車的最大速度為（B ）基礎(chǔ)A.木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力B.木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力,方向沿半徑背離圓盤中心,方向沿半徑指向圓盤中心2名稱鏈輪飛輪齒數(shù)483528151618212428A.7.68 m/sB.3.84 m/sC.2.4 m/sD.1.2 m/s3解析：鏈輪和飛輪的線速度是相等的，所以鏈輪半徑越大，飛輪半徑越小，人騎自行車的

4、速度越大，根據(jù)3鏈r鏈4 rad/s,解得3飛rad/s,飛輪與后輪有共同的角速度,人騎自行車的最大速度為5輪=3.84 m/s,選項(xiàng) B 正確.4.導(dǎo)學(xué)號(hào) 58826087|如圖所示,一個(gè)圓形框架以豎直的直徑為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).在框架上套著兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A,B,小球 A,B 到豎直轉(zhuǎn)軸的距離相等，它們與圓形框架保持相對(duì)靜止F 列說(shuō)法正確的是（C ）A.小球 A 的合力小于小球 B 的合力B. 小球 A 與框架間可能沒有摩擦力C. 小球 B 與框架間可能沒有摩擦力D.圓形框架以更大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，小球 B 受到的摩擦力一定增大解析：由于合力提供向心力，依據(jù) Fn_mr32,可知兩球向心力大小相同

5、，即合力大小相同，故選 項(xiàng) A錯(cuò)誤；小球 A 受到的重力和彈力的合力不可能垂直指向00 軸，故一定存在摩擦力，而 B球的重力和彈力的合力可能垂直指向OO 軸，故 B 球摩擦力可能為零，故選項(xiàng) B 錯(cuò)誤,C 正確；由于不知道原來(lái) B 是否受到摩擦力，而無(wú)法判定圓形框架以更大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球 B 受到v=3飛r的摩擦力的變化情況，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤.5.（2018 湖南衡陽(yáng)質(zhì)檢）如圖所示，從光滑的圓弧槽的最高點(diǎn)滑下的小滑塊滑出槽口時(shí)速,半球地面為水平，若要使小滑塊滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圓弧軌道的半徑為（C ）R,半球的半徑為F2,則 R 和 R2應(yīng)滿足的關(guān)系是解析:小滑塊滑至圓弧槽最低點(diǎn)速

6、度設(shè)為rv,則由動(dòng)能定理得 mgR=? m&,若要使小滑塊不沿半mu2徑為艮的半球；0C.R1,聯(lián)立得,故 C 正確.46.（2018 山東聊城模擬）一輕桿一端固定質(zhì)量為m 的小球，以另一端 O 為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑為 R 的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（A ）5A. 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿所受到的彈力可以等于零B. 小球過(guò)最高點(diǎn)的最小速度是 壓C. 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而增大D. 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而減小解析：因輕桿既可以提供拉力又可以提供支持力，所以在最高點(diǎn)桿所受彈力可以為零 ,A 對(duì)；在最高點(diǎn)彈力也可以與重力等大反

7、向，小球最小速度為零,B 錯(cuò)；隨著速度增大，桿對(duì)球的作 用力可以增大也可以減小，C，D 錯(cuò)7.導(dǎo)學(xué)號(hào)58826088（p018 廣東汕頭聯(lián)考）（多選）“太極球”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)掉落地上現(xiàn)將“太極球”簡(jiǎn)化成如圖所示的平板和小球，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)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 0 等高且在 B，D 處板 與水平面夾角為0.設(shè)球的質(zhì)量為 m，圓周的半徑為 R，

8、重力加速度為 g，不計(jì)拍的重力，若運(yùn)動(dòng) 到最高點(diǎn)時(shí)拍與小球之間作用力恰為A.圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 T=nB.圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T=2nJ?解析:在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得mg+mg=m-，解得 v=M 厲尺|，則圓周運(yùn)動(dòng)的周期為2R訪，選項(xiàng) A 正確，B 錯(cuò)誤；球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在 B，D 處，C.在 B，D 處球拍對(duì)球的作用力為D.在 B，D 處球拍對(duì)球的作用力為68.如圖所示，兩段長(zhǎng)均為 L 的輕質(zhì)線共同系住一個(gè)質(zhì)量為A，B 兩點(diǎn)，A，B 兩點(diǎn)間距也為 L，今使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率m 的小球，另一端分別固定在等高的7為 v,兩段線中張力恰好均為零，若小球到達(dá)最高點(diǎn)

9、時(shí)速率為 2v,則此時(shí)每段線中張力大小為（A ）A-：|mg B.2mgC.3mg D.4mg解析:當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)速率為 v 時(shí),兩段線中張力均為零，則有 mg 利當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)R9.導(dǎo)學(xué)號(hào)58826089（2018 湖北四地七校聯(lián)盟 ）如圖所示，一豎直放置、內(nèi)壁粗糙的圓錐筒 繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)，角速度為30（300）,內(nèi)壁上有一小物塊始終與圓錐保持相對(duì)靜止，則下列說(shuō)法正確的是（D ）A. 物塊不可能受兩個(gè)力作用B. 物塊受到的支持力一定大于重力C. 當(dāng)角速度從30增大時(shí)，物塊受到的支持力可能減小D. 當(dāng)角速度從30增大時(shí)，物塊受到的摩擦力可能一直增大解析：當(dāng)角速度30為某一值，小物塊所受重

10、力與支持力的合力可能為向心力，故 A 錯(cuò)誤.當(dāng)30較小時(shí)，物體受摩擦力沿筒壁向上，如圖 1,正交分解列方程有 Ncos0+fsin0=mg,Nsin0f 減小.當(dāng)30較大時(shí)，物體受摩擦力沿筒壁向下，如圖 2,同理可知，隨30增大,N 增大，f 增大，故B,C 錯(cuò)誤，D 正確.速率為 2v 時(shí),設(shè)每段線中張力大小為 T,應(yīng)有 2Tcos 30+mg=,解得 T= |mg.-fcos0=|r,由此可解得 N,f,可知支持力N 不一定大于重力，且30增大時(shí),N 增大,8能力題組910.導(dǎo)學(xué)號(hào) 58826090 如圖所示，一位同學(xué)玩飛鏢游戲圓盤最上端有一點(diǎn) P,飛鏢拋出時(shí)與 P 等高，且距離 P 點(diǎn)為

11、 L.當(dāng)飛鏢以初速度 vo垂直盤面瞄準(zhǔn) P 點(diǎn)拋出的同時(shí),圓盤以經(jīng)過(guò)盤心 O 點(diǎn)的水平線為軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng).忽略空氣阻力，重力加速度為 g,若飛鏢恰好擊中 P點(diǎn),則（C ）LA飛鏢擊中 P 點(diǎn)所需的時(shí)間大于解析：飛鏢水平位移為L(zhǎng),且水平方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以飛行時(shí)間一定是,A 錯(cuò)誤;豎直方向11.如圖所示，OO為豎直軸,MN 為固定在 OO 上的水平光滑桿，有兩個(gè)質(zhì)量相同的金屬球 A,B 套在水平桿上，兩根細(xì)線 AC,BC 端分別與金屬球連接，另一端固定在轉(zhuǎn)軸 OO 的 C 點(diǎn). 當(dāng)繩拉直時(shí)，細(xì)線 AC,BC 與水平光滑桿的夾角分別為a,3.當(dāng)整個(gè)裝I1(2n 4- l)v00L,當(dāng) n=

12、0 時(shí)，得最小角速度B.圓盤的半徑可能為C.P 點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度可能為飛鏢做自由落體運(yùn)動(dòng),要擊中 P 點(diǎn),P 點(diǎn)定是位于最下方所以 2R=h,R* B 錯(cuò)誤;P 點(diǎn)轉(zhuǎn)到最下方可能經(jīng)歷的圈數(shù)為線速度的可能值為D.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值為所以下落的高度為,其中 n=0,1,2,所以10置繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則細(xì)線 AC,BC 中的彈力之比為多大？.wB011答案：| i12.(2018 河南中原名校聯(lián)考)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有 xOy 坐標(biāo)系，長(zhǎng)為 I 的不可伸長(zhǎng)的 細(xì)繩,一端固定在 A 點(diǎn),A 點(diǎn)的坐標(biāo)為(0, ”)，另一端系一質(zhì)量為 m 的小球.現(xiàn)在 x 坐標(biāo)軸上(坐 標(biāo) x0)固定一個(gè)釘子

13、，拉小球使細(xì)繩繃直并呈水平位置，再將小球由靜止釋放,當(dāng)細(xì)繩碰到釘子以后，小球可以繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)iy_A-w0pX(1)當(dāng)釘子在 x= . I 的 P 點(diǎn)時(shí)，小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩恰好不被拉斷，求細(xì)繩能承受的最大拉力.(2)為使小球釋放后能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，而細(xì)繩又不被拉斷，求釘子所在位置的范圍.解析:(1)當(dāng)釘子在 x= 的 P 點(diǎn)時(shí)，小球繞釘子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R=l-小球由靜止到最低點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，則禍R)=陽(yáng)，在最低點(diǎn)細(xì)繩承受的拉力最大，有F-mg=mg聯(lián)立求得最大拉力 F=7mg.解析：兩根細(xì)線的拉力在水平方向的分力分別提供兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力運(yùn)動(dòng)的

14、角速度相同，則對(duì) A 球:FACOSa=mrxw2,對(duì) B 球:FBCOS3=mrBw2,且兩球做圓周AcosftBcosaan/?得出設(shè) O C 距離為 h,12(2)小球繞釘子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，有13i22mg=m釘子所在位置為聯(lián)立解得 x， =一 I.6運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒,則 mg( -R2)=此釘子所在位置的范圍為I.答案:(1)7mgI1413.(2018 四川六校聯(lián)考平面內(nèi)的光滑半圓形軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),B 點(diǎn)距水平地面的高度為h,某人在水平地面C點(diǎn)處以某一初速度拋出一個(gè)質(zhì)量為m 的小球，小球恰好水平進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè)的最低點(diǎn)B,并恰好能過(guò)最高點(diǎn) A 后水平拋出，又恰好回到 C 點(diǎn)拋球人手中.若不計(jì)空氣阻力，已知當(dāng)?shù)刂亓?加速度為 g,求：B 點(diǎn):N-mg= 解得 N=6mg 方向?yàn)樨Q直向上)嘉年華上有一種回力球游戲,如圖所示,A,B 分別為一固定在豎直,B 點(diǎn)距水平地面的高度為m 的小球，小球恰好水平進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè)的最低點(diǎn)(1) 小球剛進(jìn)入半圓形軌道最低點(diǎn)(2) 半圓形軌道的半徑；(3) 小球拋出時(shí)的初速度大小. 解析:(1)設(shè)半圓形軌道的半徑為B 時(shí)軌