全品復(fù)習(xí)方案2018高考物理大一輪復(fù)習(xí)第4單元曲線運動萬有引力與航天第11講圓周運動課時作

1、 基礎(chǔ)鞏固 1. 2016 浙江臺州中學(xué)期中如圖 K11-1 所示為錐形齒輪的傳動示意圖，大齒輪帶 動小齒輪轉(zhuǎn)動，大、小齒輪的角速度大小分別為 3 1、3 2,兩齒輪邊緣處的線速度大小分 別為V1、V2，則（ ） 圖 K11-1 A. 3 1 3 2 , V1 = V2 C. 3 1 = 3 2, V1V2 D. 3 1 = 3 2, V1VV2 2.如圖 K11-2 所示，B和C是一組塔輪，即 B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動軸上, 其半徑之比RB： RC= 3 : 2, A輪的半徑大小與 C輪的相同，它與 B輪緊靠在一起，當 A輪繞 過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動時，由于摩擦作用， B輪也隨之無滑動

2、地轉(zhuǎn)動起來. a、b、c為三輪 邊緣上的三個點，貝U a、b、c三點在運動過程中的（ ）B. 角速度之比為 3 : 3 ：2 C. 轉(zhuǎn)速之比為 2 : 3 ：2 D. 向心加速度大小之比為 9 : 6 ：4 圖 K11-3 A. 物體所受彈力增大，摩擦力也增大 B. 物體所受彈力增大，摩擦力減小 C. 物體所受彈力和摩擦力都減小圓周運動 圖 K11-2 A.線速3. 2015 河北廊坊聯(lián)考如圖 K11-3 所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上有一物體隨圓 筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動當圓筒的角速度逐漸增大時 （物體不滑動），下列說法正確的是 2 D. 物體所受彈力增大，摩擦力不變 4. （多選）2016 上海二

3、模如圖 K11-4 所示，一位同學(xué)玩飛鏢游戲圓盤最上端有 一點P,飛鏢被拋出時與 P等高，且與P點距離為L.在將飛鏢以初速度 vo垂直盤面瞄準 P 點拋出的同時，圓盤繞經(jīng)過盤心 0點的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動忽略空氣阻力，重 力加速度為g.若飛鏢恰好擊中 P點（飛鏢擊中P點時，P恰好在最下方），則（ ） 5. 2016 江南十校聯(lián)考兩根長度不同的細線下面分別懸掛兩個小球，細線上端固 定在同一點，若兩個小球以相同的角速度繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則 兩個擺球在運動過程中，相對位置關(guān)系示意圖正確的是圖A B C D 圖 K11-5 6. 2016 寧波模擬在高速公路的拐彎處，通常路

4、面都是外高內(nèi)低.如圖 K11-6 所 示，在某路段汽車向左拐彎，司機左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些汽車的運動可看作是 半徑為R的圓周運動設(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 （即垂直于前進方向）等于零，則汽車 轉(zhuǎn)彎時的車速應(yīng)等于（ ） A.飛鏢擊中P點所需的時間為 B.圓盤的半徑為 gL2 4V2 c.圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為 L 2vo 2 n Vo L D. P 點隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度可能為 5 n gL 4vo K11-5 中的（ 圖 3 A. A 物塊所受摩擦力一定指向圓心 B. B 物體所受摩擦力一定指向圓

5、心 C. A 物塊所受摩擦力一定背離圓心 D. B 物塊所受摩擦力一定背離圓心 能力提升 &如圖 K11-8 所示，在光滑的水平面上，兩個質(zhì)量相等的小球 A B用兩根等長的輕繩 連接現(xiàn)讓兩小球 A B以C為圓心、以相同的角速度做勻速圓周運動， A球的向心加速度 為a1, B球的向心加速度為 32, AC段繩所受拉力記為 F1, AB段繩所受拉力記為 F2,則下列 說法中正確的是（ ) 圖 K11-8 A. a1 : 32= 1 : 1 B 31 : 32= 1 ：4 C. F1 : F2 = 2 : 1 D F1 : F2= 3 ：2 9. （多選）2016 石家莊一模如圖 K11-9

6、 所示，兩個水平圓盤的半徑分別為 R 2R, 小圓盤轉(zhuǎn)動時會帶動大圓盤不打滑地一起轉(zhuǎn)動質(zhì)量為 m的小物塊甲放置在大圓盤上距離 轉(zhuǎn)軸為R處，質(zhì)量為 2m的小物塊乙放置在小圓盤的邊緣處，它們與盤面間的動摩擦因數(shù)相 同.當小圓盤以角速度 3 轉(zhuǎn)動時，兩物塊均相對圓盤靜止.下列說法正確的是 （最大靜摩 擦力等于滑動摩擦力）（ ） 4 圖 K11-10 2 A. 圖線的函數(shù)表達式為 F= mp + mg B. 重力加速度 g = b C. 若繩長不變，用質(zhì)量較小的球做實驗，則得到的圖線斜率更大 D. 若繩長不變，用質(zhì)量較小的球做實驗，則圖線上 b 點的位置不變 11. (多選)2016 山東淄博模擬如圖

7、 K11-11 所示，質(zhì)量為 M的物體內(nèi)有一光滑圓形 軌道，現(xiàn)有一質(zhì)量為 m的小滑塊沿該圓形軌道在豎直面內(nèi)做圓周運動. A、C兩點分別為圓 周的最高點和最低點， B D兩點是與圓心 0在同一水平線上的點.重力加速度為 g.小滑塊 運動時，物體在地面上靜止不動，則關(guān)于物體對地面的壓力 FN和地面對物體的摩擦力的說 法正確的是( ) A. 小滑塊在 A 點時, B. 小滑塊在 B 點時, C. 小滑塊在 C 點時, D. 小滑塊在 D 點時, 挑戰(zhàn)自我 12. 如圖 K11-12 所示，半徑為 4、質(zhì)量為m的小球與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

8、B兩點相距為I，當兩輕繩伸直后， A、 B兩點到球心的距離均為I .現(xiàn)豎直桿以自己為軸轉(zhuǎn)動并達到穩(wěn)定 (輕繩a、b與桿在同一豎直 平面內(nèi)).重力加速度為 g. (1) 豎直桿的角速度 3 為多大時，小球恰好離開豎直桿？ (2) 求輕繩a的張力Fa與豎直桿轉(zhuǎn)動的角速度 3 之間的關(guān)系.FN(M+ mg,物體與地面無摩擦 FN=(M+ mg,摩擦力方向向左 FN Mg FN= Mg摩擦力方向向右 5 圖 K11-12 課時作業(yè)(十一) 1. A 解析由題意可知，兩齒輪邊緣處的線速度大小相等，即 vi= V2,根據(jù)v =3 r 可知 3 13 2,選項 A 正確. 2. D 解析A B靠摩擦傳動，則

9、邊緣上 a、b兩點的線速度相等，即 Va : Vb= 1 : 1, nb 選項 A 錯誤；B C同軸轉(zhuǎn)動，則邊緣上 b、c兩點的角速度相等，即 3 b= 3 c,轉(zhuǎn)速之比一= nc 2 3 b 1 v aa Rb 3 2 =7，選項 B、C 錯誤；對a、b兩點，由a =得一=石，對b、c兩點，由a= 3 r得 3 c 1 r ab R 2 ab R) 3 =U=二，故 aa : ab: ac= 9 : 6 : 4,選項 D 正確. ac Rf 2 3. D 解析物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動時，受到三個力的作用：重力 G筒壁對它的彈力 FN和筒壁對它的摩擦力 f (如圖所示). t/ 其中G和f是一對平衡

10、力，筒壁對它的彈力 FN提供它做圓周運動的向心力.當圓筒轉(zhuǎn) 動時，不管其角速度為多大，只要物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動，則物體所受的 (靜)摩擦 力f大小就等于其重力.而根據(jù)向心力公式得 FN= mr3 2,當角速度 3 增大時，F(xiàn)N也增大， 選項 D 正確. 4. BD 解析飛鏢做平拋運動，在水平方向上為勻速直線運動，因此運動的時間 t L 1 2 =一，故 A 錯誤；飛鏢擊中 P點時，P恰好在最下方，則 2r gt2,解得圓盤的半徑 r = vo 2 gL2 2，故 B 正確；飛鏢擊中 P點時，P恰好在最下方，則 P點轉(zhuǎn)過的角度 0 = 3 t = n + 2k n 0 (2k+1) n V

11、0 一、 (k= 0, 1, 2，)，可得 3 = = L ( k= 0, 1, 2,)，則圓盤轉(zhuǎn)動角速度的 6 (2k +1) n gL 、， z 5 n gL ,十” (k = 0, 1, 2,)，當 k= 2 時，v= ，故 D 正確. 4vo 4vo 2 g 5. B 解析小球做勻速圓周運動，有 mgan 0 = mto Lsin 0，整理得Leos 9=二 CO 是常量，即兩球處于同一高度，選項 B 正確. 6. B 解析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 2 供，且向心力的方向沿水平方向，向心力 F向=mgan 0，根據(jù)牛頓第二定律有 F向=mR, 又知

12、tan 0 = ,解得汽車轉(zhuǎn)彎時的速度 v = gRh, B 正確. 7. A 解析A B都做勻速圓周運動，合外力提供向心力，則對 A,有T+ fA = mo 2 2L,對B,有T+ fB= mo 2L.當角速度較小時，靜摩擦力可以提供向心力，這時，繩子 拉力為零，A B所受摩擦力都指向圓心；隨著角速度增大， A所受的靜摩擦力先達到最大 靜摩擦力，繩子開始拉直且有作用力，所以 A所受的摩擦力方向一定指向圓心，而此時 B 所受的靜摩擦力還沒有達到最大靜摩擦力， B需要的向心力較小，此時 B受到的摩擦力方向 可以背離圓心；當繩子拉力正好提供向心力時， B物塊不受摩擦力，故 A 正確. &

13、D 解析設(shè)輕繩長度為I，兩球角速度相等，根據(jù) a= r o ：有a1 : a2= l ：21 = 2 2 1 : 2,選項 A、B 錯誤；對B球，有F2= m-2l o，對A球，有 R F2= mlw，聯(lián)立解得 R : F2= 3 : 2,選項 C 錯誤，選項 D 正確. 9. AD 解析兩圓盤轉(zhuǎn)動時，兩圓盤邊緣的線速度大小相等，設(shè)大圓盤轉(zhuǎn)動的角速 1 1 度為 O ,貝 y o 2 R= O R,解得 O = 2 O ,此時小物塊甲的線速度為 2 R,小物塊乙 的線速度為 o R,選項 B 錯誤；對于小物塊甲，其做勻速圓周運動的向心力是由大圓盤對它 1 的靜摩擦力提供的，故由牛頓第二定律可得

14、 f甲=mO 2R= -mo 2R選項 A 正確；在角速度 1 I n n o增大的過程中，小物塊甲的摩擦力 f甲=qmo RW 卩mg小物塊乙的摩擦力 f乙=2mo R gR時， 對軌道的壓力向上，物體對地面的壓力 FNV Mg故選項 A 錯誤.小滑塊在 B點時，對軌道的 作用力水平向左，所以物體相對地面對地有向左運動的趨勢，地面對物體有向右的摩擦 力；豎直方向上，小滑塊對軌道無作用力，所以物體對地面的壓力 FN= Mg故選項 B 正8 確.小滑塊在 C點時，地面對物體也沒有摩擦力；豎直方向上，小滑塊對軌道的壓力大于 其重力，所以物體對地面的壓力 FN(葉m)g,故選項 C 正確小滑塊在 D

15、點時，地面對物 體有向左的摩擦力，物體對地面的壓力 FN= Mg故選項 D 錯誤. 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 1 直桿的夾角為 a ,由題意可知 Sin a=：，小球做圓周運動的半徑為 4 水平方向，有 Fasin a = mto r 豎直方向，有 Facos a = mg 若角速度 3 再增大，小球?qū)㈦x開豎直桿，在輕繩 b恰好伸直前，設(shè)輕繩 a與豎直桿的 夾角為 B ,此時小球做圓周運動的半徑為 r = l sin 3 水平方向，有 Fasin 3 = m3 r 豎直方向，有 Facos 3 = mg 聯(lián)立解得Fa= m3 21 當輕繩b恰好伸直

16、時，3 = 60 此時 3 = V 3 W 若角速度 3 再增大，輕繩b拉直后，小球做圓周運動的半徑為 r = l sin 60 水平方向，有 Fasin 60 + FbSin 60 = m3 r 豎直方向，有 Facos 60 = Fbcos 60 + mg 1 2 聯(lián)立解得Fa= qml 3 + mg 故當 3 ：g時，F(xiàn)a =如 3 2+ mg7. 20 16 江蘇南通如皋模擬 如圖 K11-7 所示，水平圓盤可繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn) 動，質(zhì)量相等的 A、B兩物塊靜置于水平圓盤的同一直徑上. A與豎直軸距離為 2L,連接 A、B兩物塊的輕繩長為 3L,輕繩不可伸長現(xiàn)使圓盤繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，兩物塊始終相對 圓盤靜止，則（ ） 1 2 (2)由(1)