高一物理下冊 圓周運(yùn)動綜合測試卷(word含答案)

一.第六章圓周運(yùn)動易錯題培優(yōu)（難）如圖所示，疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的物體A、B及物體C能隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，A,B,C的質(zhì)量分別為3m,2m,m,A與B、B和C與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為“，A和B、C離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為廠、1.5幾設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，卞列說法正確的是（重力加速度為g）（）B對A的摩擦力一定為3“mg轉(zhuǎn)臺的角速度需要滿足B對A的摩擦力一定為3mco2r轉(zhuǎn)臺的角速度需要滿足C.D.轉(zhuǎn)臺的角速度需要滿足【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB.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/=（3/?7）692r^//（3m）^故A錯誤，B正確：（3〃?）6?W/Z（3〃7）g（3n?+2m）（3〃?）6?W/Z（3〃7）g（3n?+2m）方7w“（3〃?+2〃?）gme1（L5r）w2“ng對AB整體有對物體C有解得故C錯誤，D正確。故選BDO如圖所示，兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤上，兩者用長為0的細(xì)繩的摩擦力達(dá)到最丿乙當(dāng)3在的摩擦力達(dá)到最丿乙當(dāng)3在<co<范闈內(nèi)增人時，B所受摩擦力不變，故CCC?當(dāng)9在0VQV范闈內(nèi)增人時，B所受的摩擦力變?nèi)耍划?dāng)力=時，B受到始轉(zhuǎn)動，使角速度緩慢增人，以下說法正確的是（qA.C?血在時，繩子一定有彈力范闈內(nèi)增人時，B所受摩擦力變?nèi)薉.Q在<co<范闈內(nèi)增人時，A始轉(zhuǎn)動，使角速度緩慢增人，以下說法正確的是（qA.C?血在時，繩子一定有彈力范闈內(nèi)增人時，B所受摩擦力變?nèi)薉.Q在<co<范闈內(nèi)增人時，A所受摩擦力不變連接，木塊與轉(zhuǎn)盤的最人靜摩擦力均為各自重力的K倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸0處，整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸602轉(zhuǎn)動，開始時，繩恰好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開o\時，時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動【答案】AB【解析】【分析】【詳解】當(dāng)A所受的摩擦力達(dá)到最人靜摩擦力時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動，對A有解得當(dāng)Q時，A.B當(dāng)Q時，A.B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動，故A正確:當(dāng)B達(dá)到最人靜摩擦力時，繩子開始出現(xiàn)彈力Kmg=?2L解得時，繩子具有彈力，故B正確;

時，繩子具有彈力，故B正確;錯誤:D.當(dāng)3在0vevj手范圍內(nèi)增人時，A所受摩擦力一直增大，故D錯誤。D.故選ABo如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則（）A?球A的周期一定人于球B的周期球A的角速度一定人于球B的角速度球A的線速度一定人于球B的線速度球A對筒壁的壓力一定人于球B對筒壁的壓力【答案】AC【解析】【分析】【詳解】ABC.對小球受力分析，小球受到重力和支持力，它們的合力提供向心力，如圖:根據(jù)牛頓第二定律，有F=mgtan^=/n解得A的半徑人，則A的線速度人，角速度小根據(jù)co=—^K球的周期大，選項(xiàng)AC正確，B錯誤；TD.因?yàn)橹С至OS&知球A對筒壁的壓力一定等于球B對筒壁的壓力，選項(xiàng)D錯誤。故選ACo如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩個小球懸于同一懸點(diǎn)0,且在0點(diǎn)卞方垂直距離h=lm處的同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，懸線長G=3m,L2=2n\,則A、B兩小球()A.周期之比7\：7*2=2：3B.角速度之比31：(t>2=1：1C.線速度之比“1：V2=進(jìn):D.向心加速度之比6：02=8：3【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AB.小球做圓周運(yùn)動所需要的向心力由重力mg和懸線拉力F的合力提供，設(shè)懸線與豎直方向的夾角為必對任意一球受力分析，由牛頓第二定律有：在豎直方向有FcosQ-mg=0...?在水平方向有4^2FsinO=m——Lsin^…②由①?得分析題意可知，連接兩小球的懸線的懸點(diǎn)距兩小球運(yùn)動平面的距離為h=￡cos6.相等，所以周期相等T1：?2=1：1角速度2龍(￡f=——則角速度之比故A錯誤，B正確；根據(jù)合力提供向心力得ingtanO=m/?tan^解得v=tan0y[gh根據(jù)幾何關(guān)系可知tail^i=V￡zE=v8h⑹皿=脛壬=卡-h故線速度之比嚀V2=*78:5/3故C正確；向心加速度a=va）,則向心加速度之比等于線速度之比為再：a2=\/s：\l3故D錯誤。故選BCo蕩秋千是小朋友們喜愛的一種戶外活動，人人在推動小孩后讓小孩自由晃動。若將此模型簡化為一用繩子懸掛的物體，并忽略空氣阻力，已知0點(diǎn)為最低點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)分別為最高點(diǎn)，則小孩在運(yùn)動過程中（）從a到0的運(yùn)動過程中重力的瞬時功率在先增人后減小從a到0的運(yùn)動過程中，重力與繩子拉力的合力就是向心力從a到0的運(yùn)動過程中，重力與繩子拉力做的總功等于小球在此過程中獲得的動能從a到0的運(yùn)動過程中，拉力向上有分量，位移向卜?有分量，所以繩子拉力做了負(fù)功【答案】AC【解析】【分析】【詳解】由題可知，a、b兩點(diǎn)分別為最高點(diǎn)，所以在a、b兩點(diǎn)人是速度是0,所以此時重力的瞬時功率為0：在最低點(diǎn)0時，速度方向與重力方向垂直，所以此時重力的瞬時功率為

0,所以從Q到O的運(yùn)動過程中重力的瞬時功率在先增人后減小，故A正確；從a到O的運(yùn)動過程中，將重力分解為速度方向的分力和背離半徑方向的分力，所以提供向心力的是重力背離半徑方向的分力和繩子的拉力的合力共同提供的，故B錯誤；根據(jù)動能定理可知，從a到O的運(yùn)動過程中，重力與繩子拉力做的總功等于小球在此過程中獲得的動能，故C正確：從a到O的運(yùn)動過程中，繩子的拉力與人運(yùn)動的速度方向垂直，所以拉力不做功，故D錯誤。故選ACo如圖所示，疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的物體4、B、C能隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，4、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m,A與B、B和C與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為冷A和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。以下說法正確的是（）B對4的摩擦力一定為3“mg轉(zhuǎn)臺的角速度町能等于轉(zhuǎn)臺的角速度可能等于3對&的摩擦力一定為3mu）2r轉(zhuǎn)臺的角速度町能等于轉(zhuǎn)臺的角速度可能等于C.D.【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AB.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，有故A錯誤，E正確；CD.由于A、AB整體、C受到的靜摩擦力均提供向心力，故對A有⑶n）g對AB整體有（3〃7+2〃7）方7<“（3〃7+2〃7）g對物體c有〃血2（1.5廠）<“mg

解得故C正確，D錯誤。故選EC。小球均靜止時，彈簧的長度為卜學(xué)如圖所示，足夠人的水平圓臺中央固定一光滑豎直細(xì)桿，原長為1的輕質(zhì)彈簧套在豎直桿上，質(zhì)量均為m的光滑小球&、B用長為［的輕桿及光滑較鏈相連，小球A穿過豎直桿置于彈簧上。讓小球B以不同的角速度s繞豎直桿勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動的角速度為so時，小球B剛好離開臺面。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k,重力加速度為g,則小球均靜止時，彈簧的長度為卜學(xué)……'亠八k角速度CO=COO時，小球A對彈簧的壓力為mgD.角速度從紘?yán)^續(xù)增人的過程中，小球A對彈簧的壓力不變【答案】ACD【解析】【詳解】若兩球靜止時，均受力平衡，對B球分析可知桿的彈力為零,心=噸；設(shè)彈簧的壓縮量為X,再對A球分析口I得：加g=kx{,故彈簧的長度為：故A項(xiàng)正確；BC.當(dāng)轉(zhuǎn)動的角速度為如時，小球B剛好離開臺面，即N；=0,設(shè)桿與轉(zhuǎn)盤的夾角為<9,由牛頓第二定律可知：益卄ZCOS&

而對A球依然處于平衡，有:而由幾何關(guān)系:聯(lián)立四式解得:由牛頓第三定律可知A球隊(duì)彈簧的壓力為2mg,故B由牛頓第三定律可知A球隊(duì)彈簧的壓力為2mg,故B錯誤,B球?qū)h起來，桿與水平方向的夾角0變小，對A與B的系C正確；D.當(dāng)角速度從S繼續(xù)增人，統(tǒng)，在豎直方向始終處于平衡，有：Fk=mg+mg=2mg則彈簧對A球的彈力是2mg,由牛頓第三定律可知A球隊(duì)彈簧的壓力依然為2mg,故D正確；故選ACDo如圖，在豎直平面內(nèi)固定半徑為/■的光滑半圓軌道，小球以水平速度“°從軌道外側(cè)面的人點(diǎn)出發(fā)沿圓軌道運(yùn)動，至B點(diǎn)時脫離軌道，最終落在水平面上的C點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力、下列說法正確的是（）從A到B過程，小球沿圓切線方向加速度逐漸增大從4到B過程，小球的向心力逐漸增大從B到C過程，小球做變加速曲線運(yùn)動若從&點(diǎn)靜止卞滑，小球能沿圓軌道滑到地面【答案】AB【解析】【分析】【詳解】設(shè)重力mg與半徑的夾角為8,對圓弧上的小球受力分析，如圖所示

mgsinmgsin0=nia(因夾角8逐漸增人，sin。增人，則小球沿圓切線方向加速度逐漸增人，故A正確;從A到8過程小球加速運(yùn)動，線速度逐漸增人，由向心力Fn=m—可知，小球的向心r力逐漸増人，故B正確；從B到c過程已離開圓弧，在空中只受重力，則加速度恒為g,做勻變速曲線運(yùn)動（斜下拋運(yùn)動），故c錯誤；若從&點(diǎn)靜止下滑，當(dāng)下滑到某一位置時斜面的支持力等于零，此時小球會離開圓弧做斜下拋運(yùn)動而不會沿圓軌道滑到地面，故D錯誤。故選AB.如圖所示，半徑分別為R和2R的甲、乙兩薄圓盤固定在同一轉(zhuǎn)軸上，距地面的高度分別為2/7和爪兩物塊a、b分別置于圓盤邊緣，a、b與圓盤間的動摩擦因數(shù)“相等，轉(zhuǎn)軸從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，觀察發(fā)現(xiàn)，a離開圓盤甲后，未與圓盤乙發(fā)生碰撞，重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則（）甲一］h■ai甲一］h■ai■bhIA.動摩擦因數(shù)h一定人于3R2h離開圓盤前，a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸離開圓盤后，a運(yùn)動的水平位移人于b運(yùn)動的水平位移若//=—,落地后a、b到轉(zhuǎn)軸的距離之比為JTT：佰乙II【答案】ABD【解析】【詳解】由題意可知，兩物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的角速度相同，當(dāng)最人靜摩擦力提供物體向心力時,

此時的角速度為物體隨圓盤做圓周運(yùn)動的最人角速度，為臨界角速度，根據(jù)牛頓第二定律得"加bg=2加解得b物體滑離圓盤乙的臨界角速度為同理可得，a物塊的臨界角速度為由幾何知識知，物體a滑離圓盤時，其位移的最小值為x^=^2R)2-R2=y/3R由題意知，其未與圓盤乙相碰，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可知x=Rq.f=Rq.耳=書R解得3R"＞亦所以A正確；離開圓盤前，a隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動，由靜摩擦力來提供向心力，所以a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸，B正確：由于叭5所以一定是b物塊先離開圓盤，離開圓盤后，物塊做平拋運(yùn)動，對b物體的水平位移為人=vbr=2R%誓=2同理可得，a物體的水平位移為xa=叮=Rq?f=R叫?phR故離開圓盤后a的水平位移等于b的水平位移，所以C錯誤；當(dāng)5R「"=亦時a的落地點(diǎn)距轉(zhuǎn)軸的距離為Xy=JR2+X：=y/lAR同理，b的落地點(diǎn)距轉(zhuǎn)軸的距離為乞=&2呼+X；二JIZrx2V14所以D正確。故選ABDo如圖所示，在水平圓盤上放有質(zhì)量分別為m、m.2m的可視為質(zhì)點(diǎn)的三個物體A、B、C,圓盤可繞垂直圓盤的中心軸00轉(zhuǎn)動。三個物體與圓盤河的動摩擦因數(shù)相同，最人靜摩擦力等于滑動摩擦力。三個物體與軸0共線且OA=OB=BC=r，現(xiàn)將三個物體用輕質(zhì)細(xì)線相連，保持細(xì)線伸直且恰無張力。使圓盤從靜止開始轉(zhuǎn)動，角速度極其緩慢地增大，則對于這個過程，下列說法正確的是（）A、B兩個物體同時達(dá)到最人靜摩擦力B、C兩個物體所受的靜摩擦力先增大后不變，A物體所受的靜摩擦力先增人后減小再增大當(dāng)e>匹時整體會發(fā)生滑動【答案】BCD【解析】【分析】【詳解】ABC.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增人時，靜摩擦力提供向心力，三個物體的角速度相等，由F=marr知，由于C的半徑最人，質(zhì)量最大，故C所需要的向心力增加最快，最先達(dá)到最大靜摩擦力，此時當(dāng)C的摩擦力達(dá)到最人靜摩擦力之后，B、C間細(xì)線開始出現(xiàn)拉力，3的摩擦力增人，達(dá)到最人靜摩擦力后，久B間細(xì)線開始有力的作用，隨著角速度增人，人的摩擦力將減小到零然后反向增大，當(dāng)人達(dá)到最大靜摩擦力時，對c有

對A、3整體有解得馬=馬=嚴(yán)時，C所受摩擦力己是最大靜摩擦力，對C分析有當(dāng)Q時整體會發(fā)生滑動,故A錯誤,BC正確;T+2///ng=Anirco2在0增人的過程中，B、C間的拉力不斷增大，故D正確。故選BCDo□?無級變速是指在變速范闈內(nèi)任意連續(xù)地變換速度，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的擋位變速器，很多高檔汽車都應(yīng)用了"無級變速".圖所示為一種"滾輪一平盤無級變速器"的示意圖，它由固定在主動軸上的平盤和可隨從動軸移動的圓柱形滾輪組成.由于摩擦的作用，當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動時，滾輪就會跟隨轉(zhuǎn)動，如果認(rèn)為滾輪不會打滑，那么主動軸的轉(zhuǎn)速山、從動軸的轉(zhuǎn)速8、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動軸軸線的距離x之間的關(guān)系是（）.xXA.n2=ni—B.ni=n2—rJC.112=山二廠【答案】A【解析】由滾輪不會打滑可知，主動軸上的平盤與可隨從動軸轉(zhuǎn)動的圓柱形滾輪在接觸點(diǎn)處的線速X度相同，即vi=V2,由此可得x-2nni=r-2nn2,所以n2=ni—,選項(xiàng)A正確.12?如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的彎管處于豎直平面內(nèi)，其中管道半徑為/??現(xiàn)有一個半徑略小于彎管橫截面半徑的光滑小球在彎管里運(yùn)動，當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時速率為"。，則下列說法中錯誤的是若際,則小球?qū)軆?nèi)壁無壓力若\'o>莎,則小球?qū)軆?nèi)上壁有壓力若0VV°<嫌,則小球?qū)軆?nèi)下壁有壓力不論％多大，小球?qū)軆?nèi)下壁都有壓力【答案】D【解析】【分析】【詳解】到達(dá)管道的最高點(diǎn)，假設(shè)恰好與管壁無作用力.則有:小球僅受重力,由重力提供向心力，即：mg=m—R得所以A選項(xiàng)是正確的，不符合題意.當(dāng)I'。〉原,則小球到達(dá)最高點(diǎn)時，有離心的趨勢，與內(nèi)上壁接觸，從而受到內(nèi)上壁向下的壓力，所以小球?qū)軆?nèi)上壁有壓力，故B選項(xiàng)是正確的，不符合題意.當(dāng)0莎,則小球到達(dá)最高點(diǎn)時，有向心的趨勢，與內(nèi)下壁接觸，從而受到內(nèi)下壁的壓力?所以C選項(xiàng)是正確的，不符合題意.小球?qū)軆?nèi)壁的作用力，要從速度人小角度去分析.，若嶺>廊，則小球?qū)軆?nèi)上壁有壓力；若0V嶺V極，則小球?qū)軆?nèi)下壁有壓力.故D不正確，符合題意.如圖，半徑為R的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺繞過容器球心0的豎直軸線以角速度s勻速轉(zhuǎn)動.質(zhì)量相等的小物塊A、B隨容器轉(zhuǎn)動且相對器壁靜止.A、B和球心0點(diǎn)連線與豎直方向的夾角分別為*6,a>0,則下列說法正確的是（）A、B受到的摩擦力可能同時為0若s緩慢增人，則A、B受到的摩擦力一定都增大若A不受摩擦力，則B受沿容器壁向下的摩擦力【答案】D【解析】【分析】【詳解】A物體受到的向心力Fa=mco2RsmaB物體受到的向心力Fb=ma)2Rsinj3由于a>6因此A的向心力大于B的向心力，A錯誤；假設(shè)A、B兩物體所受摩擦力同時為零，對A物體進(jìn)行受力分析可知侏acosa=mgFNAsma=Fi整理得F；=mgtana①同理可得F；=mgtan卩與A中結(jié)呆比較，可知Fj.F/FJF；因此兩個摩擦力不可能同時為0,B錯誤；當(dāng)角速度G很小時，摩擦力沿球形容器面向上，當(dāng)角速度3緩慢增犬時，摩擦力先減小到零，再反向增大，C錯誤；若A不受摩擦力，由①式可知mgtana=mco2Rsina可得Rcosa此時B受到的向心力大小為COS6Z也就是說B若不受摩擦力，僅靠支持力的水平分力不足以提供向心力，因此B受到的摩擦力沿容器壁向下，D正確。故選D。小明撐一雨傘站在水平地面上，傘面邊緣點(diǎn)所闈圓形的半徑為/?,現(xiàn)將雨傘繞豎直傘桿以角速度s勻速旋轉(zhuǎn)，傘邊緣上的水滴落到地面，落點(diǎn)形成一半徑為r的圓形，當(dāng)?shù)刂?/p>

力加速度的人小為g,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可推知傘邊緣距地面的高度為（）D.2a）2R2Ag（F_用）b&（尸一用）°2co2R2*2<y2rD.2a）2R2【答案】A【解析】【分析