2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題突破06圓周運(yùn)動(dòng)的復(fù)習(xí)與檢測(cè)五含解析

PAGE12-圓周運(yùn)動(dòng)的復(fù)習(xí)與檢測(cè)（五）一、單選題1．一質(zhì)量為1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止于水平桌面上，物體能受到的最大靜摩擦力為5N，現(xiàn)將水平面內(nèi)的三個(gè)力同時(shí)作用于物體的同一點(diǎn)，三個(gè)力的大小分別為2N、2N、3N。下列關(guān)于物體的受力狀況和運(yùn)動(dòng)狀況推斷正確的是（）A．物體所受摩擦力可能為0B．物體不行能接著處于靜止?fàn)顟B(tài)C．物體可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小可能為3m/s2D．物體可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)2．如圖所示，A、B、C分別為自行車的大齒輪、小齒輪、后輪邊緣上的點(diǎn)，自行車正常行駛時(shí)，下列說法正確的是（）

A．A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等 B．B、C兩點(diǎn)的線速度大小相等C．A、B兩點(diǎn)的角速度大小相等 D．A、C兩點(diǎn)的角速度大小相等3．質(zhì)量為m的物體沿著半徑為r的半球形金屬球殼滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，如圖所示，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點(diǎn)時(shí)的（）A．向心力為B．對(duì)球殼的壓力為C．受到的摩擦力大小為μmgD．受到的摩擦力大小為4．質(zhì)量為m的石塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過程中，假如摩擦力的作用使得石塊的速度大小不變，如圖所示，那么（）A．因?yàn)樗俾什蛔?，所以石塊的加速度為零B．石塊下滑過程中受的合外力越來越大C．石塊下滑過程中,加速度大小不變，方向在變更D．石塊下滑過程中，摩擦力大小不變，方向時(shí)刻在變更5．如圖所示，一端系著小球的細(xì)繩另一端固定在天花板上的O點(diǎn)，在O點(diǎn)的正下方D點(diǎn)處有一釘子，可以攔住細(xì)繩的搖擺，現(xiàn)將小球拉開使細(xì)繩繃緊并偏離豎直方向，然后由靜止釋放小球，在細(xì)繩遇到釘子的瞬間，下列說法不正確的是（）

A．小球的速度突然增加 B．小球的角速度突然增加C．小球的加速度突然增加 D．繩子中的拉力突然增加6．下列說法正確的是（）A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)C．牛頓發(fā)覺萬有引力定律并測(cè)出引力常量D．由萬有引力定律知道兩個(gè)物體間距離越小引力越大，當(dāng)r=0時(shí)引力無窮大7．如圖所示，小物塊與水平圓盤保持相對(duì)靜止，隨著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下面說法正確的是A．物塊受重力、支持力和向心力B．物塊受重力、支持力、向心力和指向圓心的靜摩擦力C．物塊相對(duì)圓盤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是沿著半徑且指向圓心的方向D．物塊相對(duì)圓盤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是沿著半徑且背離圓心的方向二、多選題8．火車以60m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道，某乘客發(fā)覺放在桌面上的指南針在10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約10°．在此10s時(shí)間內(nèi)，火車（）A．運(yùn)動(dòng)路程為600m B．加速度為零C．角速度約為1rad/s D．轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4km9．如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量的物體，靜止在水平桌面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量的物體，M與圓孔的距離，已知M與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），g取，現(xiàn)使物體M隨轉(zhuǎn)臺(tái)繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)m和轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)靜止時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度可能為（）

A． B． C． D．10．如圖所示，豎直放置的1/4圓弧軌道AB與水平軌道BC相切連接．一質(zhì)量為m的小物體由靜止起先從頂端A沿圓弧軌道滑下，最終停止于水平軌道的C處，已知BC=R(R為圓弧軌道半徑)，小物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用力F將該小物體從C處緩慢拉回圓弧軌道的頂端A，拉力F的方向始終與小物體的運(yùn)動(dòng)方向一樣．重力加速度為g，下列說法正確的是A．物體從A點(diǎn)下滑到B點(diǎn)的過程中克服摩擦力做功為mgR(1－μ)B．拉力F做的功等于mgR(1+μ)C．物體先后兩次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力大小之比為3︰1D．物體從B點(diǎn)到C點(diǎn)過程中在BC中點(diǎn)的速度大小等于11．如圖為某工廠生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品水平傳輸裝置的俯視圖，它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成．某產(chǎn)品（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A處無初速度放到勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，恰好勻加速運(yùn)動(dòng)到B處后進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤隨其一起運(yùn)動(dòng)（無相對(duì)滑動(dòng)），到C處被取走裝箱．已知A、B的距離是產(chǎn)品在轉(zhuǎn)盤上與轉(zhuǎn)軸O距離的兩倍，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則A．產(chǎn)品在AB間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于BC間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間B．產(chǎn)品在AB間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于BC間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．產(chǎn)品與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)小于產(chǎn)品與轉(zhuǎn)盤的動(dòng)摩擦因數(shù)D．產(chǎn)品與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)大于產(chǎn)品與轉(zhuǎn)盤的動(dòng)摩擦因數(shù)三、試驗(yàn)題12．某同學(xué)用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式Fn=mrω2，試驗(yàn)裝罝如圖所示．細(xì)線下懸掛一個(gè)鋼球，上端固定在鐵架臺(tái)上，將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時(shí)正好位于圓心處，與白紙接觸但無擠壓．用手帶動(dòng)鋼球，設(shè)法使它沿紙面上某個(gè)圓做圓周運(yùn)動(dòng)．測(cè)得鋼球質(zhì)量m=0.100kg，轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周半徑為3.30cm，細(xì)線懸點(diǎn)與白紙上圓心的距離d=1.10m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2．（計(jì)箅結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（1）圖中細(xì)線與豎直方向的夾角θ比較小，可認(rèn)為tanθ≈sinθ，其中sinθ=_____；依據(jù)受力分析，鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合外力F1=________N；（2）用秒表測(cè)得圓錐擺運(yùn)動(dòng)30圈的總時(shí)間為t=62.5s，則該圓周運(yùn)動(dòng)周期T=______s，再利用向心力的表達(dá)式Fn=mrω2可以得到鋼球運(yùn)動(dòng)的向心力F2=_______N．（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為F1_______F2（填“=”、“＞”、“＜”），證明向心力的表達(dá)式是正確的．四、解答題13．如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量的物體，靜止在水平平板上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量的物體，的中點(diǎn)與圓孔距離為，并知和水平面的最大靜摩擦力為，現(xiàn)使此平板繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，為保持物體與平板處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，問：水平板轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為多少？水平板轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度為多少？水平板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多少時(shí)，可使物體與木板間摩擦力為？取，（結(jié)果中可保留根號(hào)）．14．如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量為M=0.6kg的物體，靜止在水平面上，另一端通過光滑小孔O吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m，已知M和水平面的最大靜摩擦力為2N。現(xiàn)使此平面繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，問角速度ω在什么范圍內(nèi)m處于靜止?fàn)顟B(tài)？（取g=10m/s2）參考答案1．A【詳解】A．由于2N、2N、3N這三個(gè)力的合力取值范圍為，故物體受到的摩擦力可能為0，故A正確；B．由上面分析可知，物體受到的合力可能為0，因此其可能處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故B正確；C．若物體由加速度，則其受到的滑動(dòng)摩擦力為5N，因此其合力的的值必定小于等于2N，故其加速度不行能為3m/s2，故C錯(cuò)誤；D．由于物體的初速為0，且受到的力為恒力，故不行能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選A。2．A【詳解】AC．A、B兩點(diǎn)都在同一傳送帶上，線速度大小相等，依據(jù)可知，A、B兩點(diǎn)角速度不相等，故A正確，C錯(cuò)誤；B．B、C兩點(diǎn)同軸，角速度相等，依據(jù)可知，B、C兩點(diǎn)線速度不相等。故B錯(cuò)誤；D．因?yàn)锳、B兩點(diǎn)角速度不相等，B、C兩點(diǎn)角速度相等，故A、C兩點(diǎn)的角速度大小不相等，故D錯(cuò)誤。故選A。3．D【詳解】A．由題可知，物體在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，則物體的向心力為故A錯(cuò)誤；B．物體在最低點(diǎn)時(shí)，合力供應(yīng)向心力，即則物體對(duì)球殼的壓力為故B錯(cuò)誤；CD．依據(jù)滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式可得，物塊受到的摩擦力為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4．C【詳解】石塊的速率不變，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，依據(jù)可知，加速度大小恒定，方向時(shí)刻變更，A錯(cuò)誤，C正確；石塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力，可知合外力大小不變，B錯(cuò)誤；物塊在運(yùn)動(dòng)過程中受重力、支持力及摩擦力作用，如圖所示：支持力與重力沿半徑方向的分力，一起充當(dāng)向心力，在物塊下滑過程中，速度大小不變，則在切向上摩擦力與重力沿切線方向的分力大小相等，方向相反，因重力沿切線方向的分力變小，故摩擦力也會(huì)越來越小，D錯(cuò)誤．5．A【詳解】A．在遇到釘子的瞬間速度不發(fā)生突變，故A符合題意；B．由可知，r變小，變大，故B不符合題意；C．由可知，r變小，a變大，故C不符合題意；D．由可知，a變大，F(xiàn)變大，故D不符合題意。故選A。6．B【詳解】A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度的方向時(shí)刻變更，因此勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，加速度恒定不變，因此是勻變速運(yùn)動(dòng)，B正確；C．牛頓發(fā)覺萬有引力定律，卡文迪許測(cè)出了引力常量，C錯(cuò)誤；D．由萬有引力定律知道兩個(gè)物體間距離越小引力越大，但當(dāng)r→0時(shí)，兩個(gè)物體不能看成質(zhì)點(diǎn)，萬有引力定律不再適用，D錯(cuò)誤。故選B。7．D【解析】【詳解】物塊受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；物塊A所受靜摩擦力方向指向圓心，故相對(duì)圓盤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是沿著半徑且背離圓心的方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選D.8．AD【詳解】本題考查勻速圓周的概念，意在考查考生的理解實(shí)力．圓周運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)s=vt=60×10m=600m，選項(xiàng)A正確；火車轉(zhuǎn)彎是圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，所以合力不為零，加速度不為零，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題意得圓周運(yùn)動(dòng)的角速度rad/s=rad/s，又，所以m=3439m，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確．點(diǎn)睛：本題以火車轉(zhuǎn)彎指南針偏轉(zhuǎn)為背景考查勻速圓周的概念，解答時(shí)要留意角度與弧度的換算關(guān)系．9．ABC【詳解】當(dāng)角速度最小時(shí)，M有向O點(diǎn)滑動(dòng)趨勢(shì)，此時(shí)最大靜摩擦力背離圓心，則有可得當(dāng)角速度最大時(shí)，M有背離O點(diǎn)滑動(dòng)趨勢(shì)，此時(shí)最大靜摩擦力指向圓心，則有可得則故ABC正確，D錯(cuò)誤。10．AD【詳解】A．從A到C由動(dòng)能定理解得Wf=mgR（1－）選項(xiàng)A正確；B．物體緩慢地從B被拉到A，由能量關(guān)系可知，拉力F做的功選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．第一次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)解得則小球?qū)點(diǎn)的壓力其次次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力為FNB2=mg則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由逆向思維，小球從C到B做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為μg，則物體從B點(diǎn)到C點(diǎn)過程中在BC中點(diǎn)的速度大小等于選項(xiàng)D正確；故選AD.點(diǎn)睛：此題主要考查動(dòng)能定理的應(yīng)用；留意選項(xiàng)C中，第一次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，其次次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)是“緩慢”移動(dòng)，屬于平衡問題.11．AC【解析】【詳解】AB．設(shè)傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，轉(zhuǎn)盤的半徑為R，由題意知AB=2R，產(chǎn)品在AB間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1=4R/v，在BC間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，得，A正確；B錯(cuò)誤；CD．從A到B的過程中，，得．在圓盤上運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力供應(yīng)向心力，可得，解得，所以C正確；D錯(cuò)誤．12．3.00×10﹣22.94×10﹣22.083.00×10﹣2=【解析】（1）依據(jù)幾何關(guān)系知，，依據(jù)平行四邊形定則知，鋼球所受的合外力．

（2）圓錐擺的周期，向心力．

（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為，證明向心力的表達(dá)式是正確的。點(diǎn)睛：通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)來粗略驗(yàn)證向心力表示式，培育學(xué)生擅長(zhǎng)分析問題與解決問題的實(shí)力，同時(shí)運(yùn)用力的分解找尋向心力的來源。13．（1）；（2）；（3）ω=5rad/s【解析】(1)水平板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大時(shí)，最大靜摩擦力方向指向圓心，最大靜摩擦力和繩子的拉力供應(yīng)向心力，故有：F向=mg+fmax①由向心力公式：F向＝

Mωmax2R②①②兩式聯(lián)立得：(2)水平板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最小時(shí)，最大靜摩擦力方向背向圓心，最大靜摩擦力和繩子的拉力供應(yīng)向心力，故有：F向=mg-fmax③由向心力公式：F向＝

Mωmin2R④③④兩式聯(lián)立得：(3)當(dāng)物體M與木板