高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)訓(xùn)練模型16 水平轉(zhuǎn)盤模型（原卷版）

模型16水平轉(zhuǎn)盤模型1.（2023高考江蘇學(xué)業(yè)水平選擇性考試）“轉(zhuǎn)碟”是傳統(tǒng)的雜技項(xiàng)目，如圖所示，質(zhì)量為m的發(fā)光物體放在半徑為r的碟子邊緣，雜技演員用桿頂住碟子中心，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內(nèi)繞A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)角速度為SKIPIF1<0時(shí)，碟子邊緣看似一個(gè)光環(huán)。求此時(shí)發(fā)光物體的速度大小SKIPIF1<0和受到的靜摩擦力大小f。2．（2019海南物理·6）.如圖，一硬幣（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于水平圓盤上，硬幣與豎直轉(zhuǎn)軸SKIPIF1<0的距離為r，已知硬幣與圓盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），重力加速度大小為g。若硬幣與圓盤一起繞SKIPIF1<0軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<03(2014高考全國(guó)新課標(biāo)理綜I)如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是A．b一定比a先開始滑動(dòng)B．a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等C．ω=SKIPIF1<0是b開始滑動(dòng)的臨界角速度D．當(dāng)ω=SKIPIF1<0時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg4.(2014安徽理綜第19題)如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一小物體與圓盤始終保持靜止。物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），盤面與水平面的夾角為30°，g取10m/s2。則ω的最大值是A．SKIPIF1<0rad/sB．SKIPIF1<0rad/sC．1.0rad/sD．0.5rad/s最新模擬題1.(2023重慶南開中學(xué)期末)如圖所示，疊放在水平圓形轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體A、B能隨轉(zhuǎn)臺(tái)在半徑r的圓周上運(yùn)動(dòng)，A、B質(zhì)量均為m，A與B、B與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.2、0.3。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.B對(duì)A的摩擦力一定為SKIPIF1<0B.在轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度不斷增大的過(guò)程中，A先相對(duì)滑動(dòng)被甩出C.在轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度不斷增大的過(guò)程中，A受到的摩擦力一定指向圓心D.A、B能隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為SKIPIF1<02.（2024河南名校聯(lián)考）如圖所示，水平圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，沿直徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA=r，RB=2r，A和B與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ和SKIPIF1<0，圓盤靜止時(shí)細(xì)線剛好伸直且無(wú)張力。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，現(xiàn)讓圓盤從靜止開始緩慢加速，則（）A.當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，細(xì)線中沒(méi)有張力B.當(dāng)ω=SKIPIF1<0時(shí)，物體A受到的摩擦力指向圓心C.當(dāng)ω=SKIPIF1<0時(shí)，兩物體剛好不滑動(dòng)D.當(dāng)兩物體剛好不滑動(dòng)時(shí)燒斷繩子，A仍相對(duì)圓盤靜止，B將做離心運(yùn)動(dòng)。3．（2023四川成都七中二診）如圖，水平放置餐桌的桌面為圓形，半徑為SKIPIF1<0。為方便用餐，中心放置一個(gè)可繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤，圓盤半徑為SKIPIF1<0，圓心與餐桌圓心重合。在圓盤的邊緣放置一個(gè)質(zhì)量為SKIPIF1<0的小物塊，小物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，小物塊與餐桌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為SKIPIF1<0，圓盤厚度及圓盤與餐桌間的間隙不計(jì)，小物塊可看作質(zhì)點(diǎn)。由靜止開始，緩慢增加圓盤轉(zhuǎn)速，則（）A．當(dāng)圓盤角速度增大到SKIPIF1<0時(shí)，小物塊恰好從圓盤上滑落B．小物塊從圓盤上滑落后，小物塊在餐桌上做曲線運(yùn)動(dòng)C．若小物塊從圓盤上滑落后，恰好停在餐桌的邊緣，則在桌面上滑動(dòng)過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能大于SKIPIF1<0D．小物塊在圓盤上的加速度一定小于小物塊在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度。4.（2023四川重點(diǎn)高中質(zhì)檢）如圖所示，水平放置的光滑桌面中心開有光滑的小孔，輕質(zhì)細(xì)繩穿過(guò)小孔一端連接質(zhì)量為m的小球，另一端連接總質(zhì)量為8m的漏斗（其中西沙的質(zhì)量為7m），小球在軌道1上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻起，漏斗內(nèi)細(xì)沙緩慢流出而漏斗緩慢上升。漏斗內(nèi)細(xì)沙全部流出時(shí)漏斗上升的高度為h，之后小球在軌道2上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中小球在任意相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，重力加速度大小為g，下列說(shuō)法正確的是A.小球在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積為2SKIPIF1<0B.小球在軌道1上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為4mghC.小球在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為mghD.此過(guò)程中細(xì)繩對(duì)漏斗做的功為3mgh5.(2023湖南懷化名校質(zhì)檢)如圖所示，粗糙水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊A、B疊放在一起，放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起繞固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A的質(zhì)量為SKIPIF1<0，B的質(zhì)量為SKIPIF1<0．已知A、B到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離為SKIPIF1<0，A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，B與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取SKIPIF1<0）則下列說(shuō)法正確的是()A.B需要的向心力是A的3倍B.轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的3倍C.如果木塊A、B與轉(zhuǎn)臺(tái)始終保持相對(duì)靜止，轉(zhuǎn)臺(tái)角速度SKIPIF1<0的最大值為SKIPIF1<0D.隨著角速度的不斷增大，A先滑動(dòng)6、（2023浙江名校聯(lián)盟聯(lián)考）（8分）如圖甲，這是湖南電視臺(tái)“智勇大沖關(guān)”游戲節(jié)目中的大轉(zhuǎn)盤游戲環(huán)節(jié)，經(jīng)驗(yàn)不足的人會(huì)坐在轉(zhuǎn)盤邊緣，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，人恰好滑離轉(zhuǎn)盤落入水中，等效模型如圖乙．現(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)盤半徑R=0.5m，離水面的高度H=0.8m，人落水過(guò)程的水平位移大小x=0.4m.設(shè)人所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，人視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2.求： （1）人恰好離開轉(zhuǎn)盤時(shí)的初速度大小v0；（2）人與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．（3）人落水時(shí)的速度大小v.7.（2024山東濟(jì)寧名校聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量SKIPIF1<0的物體置于可繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)上，M用細(xì)繩通過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量為SKIPIF1<0的物體相連，m懸于空中與M都處于靜止?fàn)顟B(tài)。假定M與軸O的距離r=0.5m，與平臺(tái)的最大靜摩擦力為其重力的0.3倍，試問(wèn)：（1）M受到的靜摩擦力最小時(shí)，平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω0為多大；（2）要保持M與平臺(tái)相對(duì)靜止，平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不得超過(guò)多大。

8.（2023年7月浙江九校期末聯(lián)考）水平轉(zhuǎn)盤可以繞豎直軸SKIPIF1<0轉(zhuǎn)動(dòng)，半徑SKIPIF1<0，轉(zhuǎn)盤中心SKIPIF1<0處有一個(gè)光滑小孔，用一根長(zhǎng)SKIPIF1<0細(xì)線穿過(guò)小孔將質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的小球A和小物塊B連接，小物塊B放在水平轉(zhuǎn)盤的邊緣且與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止，如圖所示?，F(xiàn)讓小球A在水平面做角速度SKIPIF1<0的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小物塊B與水平轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0（取SKIP