江蘇專版2024-2025學年新教材高中物理第六章圓周運動重難專題7水平面內(nèi)的圓周運動的臨界問題分層作業(yè)新人教版必修第二冊

重難專題7水平面內(nèi)的圓周運動的臨界問題分層作業(yè)學問基礎(chǔ)練1.[2024江蘇蘇州練習]如圖所示，在某十字路口設置有右轉(zhuǎn)彎專用車道?，F(xiàn)有一輛汽車正在水平右轉(zhuǎn)彎車道上行駛，其運動可視作圓周運動，行駛過程中車輛未發(fā)生打滑。司機和副駕駛座上的乘客始終與汽車保持相對靜止。當汽車在水平的右轉(zhuǎn)彎車道上減速行駛時，下列說法正確的是()A.司機和乘客具有相同的線速度B.汽車所受的合力肯定指向圓心C.汽車對乘客的作用力小于汽車對司機的作用力D.汽車對乘客的作用力大于乘客所受的重力2.[2024江蘇邗江月考]如圖為用于超重耐力訓練的離心機。航天員須要在高速旋轉(zhuǎn)的座艙內(nèi)完成超重耐力訓練。這種訓練的目的是熬煉航天員在承受巨大過載的狀況下仍能保持醒悟，并能進行正確操作。離心機擁有長的巨型旋轉(zhuǎn)臂，在訓練中產(chǎn)生的向心加速度，航天員的質(zhì)量為,可視為質(zhì)點,，則下列說法正確的是()A.離心機旋轉(zhuǎn)的角速度為B.離心機旋轉(zhuǎn)的角速度為C.座椅對航天員的作用力大小為D.座椅對航天員的作用力大小為3.[2024江蘇南京期中]如圖所示，為置于距圓桌轉(zhuǎn)盤中心處的杯子，裝滿水的總質(zhì)量為，另有一空杯子質(zhì)量為，置于距圓盤中心處，已知，圓盤從靜止起先緩慢地加速轉(zhuǎn)動，兩杯子與桌面間的動摩擦因數(shù)均為，且均未相對桌面滑動，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法不正確的是()A.比先達到最大靜摩擦力B.、所受的摩擦力始終相同C.是起先滑動的臨界角速度D.當時，所受摩擦力的大小為4.如圖所示，質(zhì)量為的小球由輕繩和分別系于一輕質(zhì)細桿的點和點，當輕桿繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，繩與水平面成角，繩平行于水平面且長為，重力加速度為，則下列說法正確的是()A.繩與水平方向夾角隨角速度的增大而始終減小B.繩所受拉力隨角速度的增大而增大C.當角速度時，繩將出現(xiàn)彈力D.若繩突然被剪斷，則繩的彈力肯定發(fā)生變更5.[2024江蘇江陰練習]如圖所示，、、三個物體放在旋轉(zhuǎn)的水平圓盤面上，物體與盤面間的最大靜摩擦力均是其重力的倍，三物體的質(zhì)量分別為、、，它們離轉(zhuǎn)軸的距離分別為、、。當圓回旋轉(zhuǎn)時，若、、三物體均相對圓盤靜止，則下列說法正確的是()A.的向心加速度最大B.和所受摩擦力大小相等C.當圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大時，比先滑動D.當圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大時，比先滑動6.[2024江蘇蘇州期末]如圖所示，小木塊、和（可視為質(zhì)點）放在水平圓盤上，、的質(zhì)量均為，的質(zhì)量為，與轉(zhuǎn)軸的距離為，、與轉(zhuǎn)軸的距離為且均處于水平圓盤的邊緣。木塊與圓盤間的最大靜摩擦力為木塊所受重力的倍，重力加速度大小為。若圓盤從靜止起先繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，下列說法中正確的是()A.、所受的摩擦力始終相等，故同時從水平圓盤上滑落B.當、和均未滑落時，、所受摩擦力的大小相等C.和均未滑落時線速度肯定相同D.起先滑動時的角速度是7.[2024江蘇南通、泰州聯(lián)合測試]如圖所示，半徑為的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺繞過容器球心的豎直軸線以角速度勻速轉(zhuǎn)動。質(zhì)量不同的小物塊、隨容器轉(zhuǎn)動且相對器壁靜止,、和球心點的連線與豎直方向的夾角分別為和，，則()A.的質(zhì)量肯定小于的質(zhì)量B.、受到的摩擦力可能同時為0C.若不受摩擦力,則受沿容器壁向上的摩擦力D.若增大，、受到的摩擦力可能都增大8.[2024江蘇鹽城月考]如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用水平細線相連的質(zhì)量相等的兩個物體和，它們分居圓心兩側(cè)，質(zhì)量均為，與圓心距離分別為，，與盤間的動摩擦因數(shù)相同，重力加速度為，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，下列說法正確的是()A.此時繩子張力為B.此時圓盤的角速度為C.此時所受摩擦力方向沿半徑指向圓內(nèi)D.若此時燒斷繩子，仍相對盤靜止，將做離心運動9.[2024江蘇太倉月考]如圖所示，水平圓盤上質(zhì)量與的、兩個物塊，用一根不行伸長的輕繩連在一起，輕繩經(jīng)過圓盤圓心。、一起隨圓盤繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動角速度從0起先緩慢增大，直到有物塊相對圓盤運動為止。、兩物塊轉(zhuǎn)動半徑,。兩物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為，取最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為。求：（1）當繩上恰好出現(xiàn)拉力時，圓盤的角速度；（2）當時,受到的摩擦力的大小。實力提升練10.[2024江蘇連云港期末模擬]如圖，相同的物塊、用沿半徑方向的細線相連放置在水平圓盤上（繩子無拉力）。當圓盤繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，物塊、始終相對圓盤靜止。下列關(guān)于物塊所受的摩擦力隨圓盤角速度的平方的變更關(guān)系正確的是()A. B. C. D.11.[2024江蘇蘇州月考]如圖所示，疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的物體、及物體能隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度勻速轉(zhuǎn)動,、、的質(zhì)量分別為、、,與、和與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為,、和離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為和。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為。下列說法正確的是()A.對的摩擦力肯定為B.對的摩擦力肯定為C.轉(zhuǎn)臺的角速度須要滿意D.若轉(zhuǎn)臺的角速度漸漸增大，最先滑動的是物體12.[2024江蘇南京練習]翼型飛行器有很好的飛行性能，其原理是通過對著陸傘的調(diào)整，使空氣升力和空氣阻力都受到影響，同時通過限制動力的大小而變更飛行器的飛行狀態(tài)。已知飛行器的動力始終與飛行方向相同,空氣升力與飛行方向垂直,大小與速度的平方成正比,即；空氣阻力與飛行方向相反,大小與速度的平方成正比,即。其中、相互影響，可由運動員調(diào)整，滿意如圖甲所示的關(guān)系。飛行員和裝備的總質(zhì)量為，重力加速度取。（1）若飛行員使飛行器以速度在空中沿水平方向勻速飛行，如圖乙所示。結(jié)合甲圖計算，飛行器受到的動力為多大?（2）若飛行員使飛行器在空中的某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖丙所示，在此過程中調(diào)整,機翼中垂線和豎直方向夾角為,求飛行器做勻速圓周運動的半徑和速度的大小。（已知,）13.如圖所示，長為的繩子下端連著質(zhì)量為的小球，上端懸于天花板上，把繩子拉直，繩子與豎直線夾角，此時小球靜止于光滑的水平桌面上。求：（重力加速度為）（1）當小球剛好離開水平桌面時，小球勻速轉(zhuǎn)動的角速度；（2）當小球以做圓周運動時，繩子張力及桌面對小球的支持力大小；（3）當小球以做圓周運動時，繩子張力及桌面對小球的支持力大小。重難專題7水平面內(nèi)的圓周運動的臨界問題分層作業(yè)學問基礎(chǔ)練1.D2.A3.B4.C5.C6.B7.D8.B9.（1）[解析]當繩上恰好出現(xiàn)拉力時，此時與轉(zhuǎn)盤之間的摩擦力達到最大靜摩擦力,則,解得圓盤的角速度。（2）[解析]，故始終受最大靜摩擦力,對有，解得,對有,解得。實力提升練10.A11.B12.（1）[解析]選飛行器和運動員為探討對象，由受力分析可知，在豎直方向上,得，由、關(guān)系圖像可得,在水平方向上,動力和阻力平衡，則，解得。（2）;[解析]飛行器在豎直方向所受合力為0,則，水平方向的合力供應向心力，則，聯(lián)立解得,。13.（1）[解析]當小球剛好離開水平桌面做勻速圓周運動時