《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第4章 拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng) 微專(zhuān)題21 圓周運(yùn)動(dòng)試題 粵教版-粵教版高三物理試題.doc》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第4章 拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng) 微專(zhuān)題21 圓周運(yùn)動(dòng)試題 粵教版-粵教版高三物理試題.doc（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、21 圓周運(yùn)動(dòng)方法點(diǎn)撥(1)圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題實(shí)際上是牛頓第二定律的應(yīng)用，且已知合外力方向(勻速圓周運(yùn)動(dòng)指向圓心)，做好受力分析，由牛頓第二定律列方程(2)理解做圓周運(yùn)動(dòng)、離心運(yùn)動(dòng)、近心運(yùn)動(dòng)的條件(3)豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)常結(jié)合動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒解題1(圓周的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題)正在以速度v勻速行駛的汽車(chē)，車(chē)輪的直徑為d，則車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為()A. B.C.D.2(圓周的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題)(多選)如圖1所示，兩根細(xì)線(xiàn)分別系有兩個(gè)完全相同的小球，細(xì)線(xiàn)的上端都系于O點(diǎn)設(shè)法讓兩個(gè)小球均在同一水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知L1跟豎直方向的夾角為60，L2跟豎直方向的夾角為30，下列說(shuō)法正確的是()圖1A細(xì)線(xiàn)L1和細(xì)線(xiàn)

2、L2所受的拉力之比為1B小球m1和m2的角速度大小之比為1C小球m1和m2的向心力大小之比為31D小球m1和m2的線(xiàn)速度大小之比為313(圓周的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題)如圖2所示為空間站中模擬地球上重力的裝置，環(huán)形實(shí)驗(yàn)裝置的外側(cè)壁相當(dāng)于“地板”，讓環(huán)形實(shí)驗(yàn)裝置繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，能使“地板”上可視為質(zhì)點(diǎn)的物體與地球表面處有同樣的“重力”，則旋轉(zhuǎn)角速度應(yīng)為(地球表面重力加速度為g，裝置的外半徑為R)()圖2A. B.C2D. 4(豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng))(多選)如圖3所示，光滑管形圓軌道半徑為R(管徑遠(yuǎn)小于R)，小球a、b大小相同，質(zhì)量均為m，其直徑略小于管徑，能在管中無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)兩球先后以相同速度v通過(guò)軌道最低點(diǎn)，且當(dāng)

3、小球a在最低點(diǎn)時(shí)，小球b在最高點(diǎn)，則以下說(shuō)法正確的是()圖3A當(dāng)小球b在最高點(diǎn)對(duì)軌道無(wú)壓力時(shí)，小球a所需向心力是小球b所需向心力的5倍B速度v至少為，才能使兩球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)C速度滿(mǎn)足2v時(shí)，小球在最高點(diǎn)會(huì)對(duì)內(nèi)側(cè)軌道有壓力作用D只要v，小球a對(duì)軌道最低點(diǎn)的壓力比小球b對(duì)軌道最高點(diǎn)的壓力大6mg5(圓周運(yùn)動(dòng)的周期性問(wèn)題)(多選)如圖4所示，在半徑為R的水平圓盤(pán)中心軸正上方水平拋出一小球，圓盤(pán)以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)圓盤(pán)半徑Ob恰好轉(zhuǎn)到與小球初速度方向相同且平行的位置時(shí)，將小球拋出，要使小球與圓盤(pán)只碰一次，且落點(diǎn)為b，重力加速度為g，小球拋點(diǎn)a距圓盤(pán)的高度h和小球的初速度v0可能應(yīng)滿(mǎn)足()圖4Ah

4、，v0Bh，v0Ch，v0Dh，v06(圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題)(多選)如圖5所示，半徑分別為R、2R的兩個(gè)水平圓盤(pán)，小圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)大圓盤(pán)不打滑地一起轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量為m的小物塊甲放置在大圓盤(pán)上距離轉(zhuǎn)軸R處，質(zhì)量為2m的小物塊乙放置在小圓盤(pán)的邊緣處它們與盤(pán)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)小圓盤(pán)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩物塊均相對(duì)圓盤(pán)靜止下列說(shuō)法正確的是()圖5A小物塊甲受到的摩擦力大小為m2RB兩物塊的線(xiàn)速度大小相等C在角速度逐漸增大的過(guò)程中，物塊甲先滑動(dòng)D在角速度逐漸減小的過(guò)程中，摩擦力對(duì)兩物塊做負(fù)功7如圖6所示，在室內(nèi)自行車(chē)比賽中，運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為的賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

5、為R，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是()圖6A將運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)看做一個(gè)整體，整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B運(yùn)動(dòng)員受到的合力大小為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小也是mC運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為vRD如果運(yùn)動(dòng)員減速，運(yùn)動(dòng)員將做離心運(yùn)動(dòng)8如圖7所示，在質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑的圓形軌道，有一質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)沿圓軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，A與C兩點(diǎn)分別是軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B、D兩點(diǎn)與圓心O在同一水平面上在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體M靜止于地面，則關(guān)于物體M對(duì)地面的壓力FN和地面對(duì)物體M的摩擦力方向，下列說(shuō)法正確的是()圖7A小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)NMg，摩擦力方向向左B小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)NM

6、g，摩擦力方向向右C小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)N(Mm)g，地面對(duì)M無(wú)摩擦D小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)N(Mm)g，摩擦力方向向右9(多選)如圖8所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤(pán)上，兩者用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤(pán)的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個(gè)裝置能繞通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)，繩恰好伸直但無(wú)彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，使角速度緩慢增大，以下說(shuō)法正確的是()圖8A當(dāng) 時(shí)，A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)會(huì)滑動(dòng)B當(dāng) 時(shí)，繩子一定有彈力C在 范圍內(nèi)增大時(shí)，B所受摩擦力變大D在0 范圍內(nèi)增大時(shí)，A所受摩擦力一直變大10(多選)如圖9所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓管軌道ABC

7、豎直放置，軌道半徑為R.O、A、D位于同一水平線(xiàn)上，A、D間的距離為R.質(zhì)量為m的小球(球的直徑略小于圓管直徑)，從管口A正上方由靜止釋放，要使小球能通過(guò)C點(diǎn)落到AD區(qū)，則球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)()圖9A速度大小滿(mǎn)足 vCB速度大小滿(mǎn)足0vCC對(duì)管的作用力大小滿(mǎn)足mgFCmgD對(duì)管的作用力大小滿(mǎn)足0FCmg11如圖10所示，半徑為R的光滑細(xì)圓環(huán)軌道被固定在豎直平面上，軌道正上方和正下方分別有質(zhì)量為2m和m的靜止小球A、B，它們由長(zhǎng)為2R的輕桿固定連接，圓環(huán)軌道內(nèi)壁開(kāi)有環(huán)形小槽，可使細(xì)桿無(wú)摩擦、無(wú)障礙地繞其中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)今對(duì)上方小球A施加微小擾動(dòng)、兩球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，下列說(shuō)法不正確的是()圖10A輕桿轉(zhuǎn)到水平位置

8、時(shí)兩球的加速度大小相等B輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)兩球的加速度大小不相等C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A球速度的最大值為 D當(dāng)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，兩小球?qū)壍雷饔昧Φ暮狭Υ笮閙g12如圖11所示，在傾角為的光滑斜面上，有一長(zhǎng)為l的細(xì)線(xiàn)，細(xì)線(xiàn)的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，已知O點(diǎn)在斜面底邊的距離sOCL，求：圖11(1)小球通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA；(2)在最高點(diǎn)A和最低點(diǎn)B時(shí)細(xì)線(xiàn)上拉力之差；(3)小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)或B點(diǎn)時(shí)細(xì)線(xiàn)斷裂，小球滑落到斜面底邊時(shí)到C點(diǎn)的距離若相等，則l和L應(yīng)滿(mǎn)足什么關(guān)系？答案精析1C汽車(chē)行駛的速度與汽車(chē)車(chē)輪邊緣的線(xiàn)速度大小相等，由線(xiàn)速度與周期關(guān)

9、系可知，T，C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)2AC由mgFT1cos 60可得FT12mg；由mgFT2cos 30可得FT2mg；細(xì)線(xiàn)L1和細(xì)線(xiàn)L2所受的拉力大小之比為1，選項(xiàng)A正確由mgtan m2htan ，可得小球m1和m2的角速度大小之比為11，選項(xiàng)B錯(cuò)誤小球m1和m2的向心力大小之比為mgtan 60mgtan 3031，選項(xiàng)C正確由mgtan ，可得小球m1和m2的線(xiàn)速度大小之比為tan 60tan 3031，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3A物體隨同環(huán)形裝置做圓周運(yùn)動(dòng)，“重力”提供向心力，可得：mgm2R，解得：，A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤4ACD小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)對(duì)軌道無(wú)壓力時(shí)，其重力提供向心力，則mgm

10、，解得v1，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，mv2mv2mgR，解得v，根據(jù)向心力公式，可知A正確；兩球在管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件是小球到最高點(diǎn)時(shí)速度恰好為0，此狀態(tài)下，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，mv22mgR，解得v2，所以B錯(cuò)誤；當(dāng)2v，小球能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)時(shí)會(huì)和內(nèi)側(cè)軌道有彈力作用，C正確；小球b在軌道最高點(diǎn)的速度為v1，當(dāng)v時(shí)，mv2mv2mgR，在最低點(diǎn)F1mgm，在最高點(diǎn)F2mgm，解得F1F26mg，D正確5BD由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，Rv0t，hgt2，要使小球與圓盤(pán)只碰一次，且落點(diǎn)為b，需要滿(mǎn)足n2t(n1,2,3，)，聯(lián)立解得：h，v0(n1,2,3，)當(dāng)n1時(shí)，h，v0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)

11、n2時(shí)，h，v0，選項(xiàng)B正確；當(dāng)n3時(shí)，h，v0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，當(dāng)n4時(shí)，h，v0，選項(xiàng)D正確6AD兩圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩圓盤(pán)邊緣的線(xiàn)速度大小相等，設(shè)大圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則2RR，解得，此時(shí)小物塊甲的線(xiàn)速度為R，小物塊乙的線(xiàn)速度為R，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)于小物塊甲，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由大圓盤(pán)對(duì)其的靜摩擦力來(lái)提供的，故由牛頓第二定律可得f甲m2Rm2R，選項(xiàng)A正確；在角速度增大過(guò)程中，小物塊甲受到的摩擦力f甲m2Rmg，小物塊乙受到的摩擦力f乙2m2R2mg，即小物塊乙先滑動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在角速度減小過(guò)程中，兩物塊的動(dòng)能在減小，根據(jù)動(dòng)能定理，其受到的合外力即摩擦力做負(fù)功，選項(xiàng)D正確7B向心力是由整體

12、所受力的合力提供的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合力提供向心力，選項(xiàng)B正確；運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；只有運(yùn)動(dòng)員加速到所受合力不足以提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，運(yùn)動(dòng)員才做離心運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤8B小球在A點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)在水平方向不受力的作用，所以沒(méi)有摩擦力的作用，A項(xiàng)錯(cuò)誤；小球在B點(diǎn)時(shí)，需要的向心力向右，所以M對(duì)小球有向右的支持力的作用，對(duì)M受力分析可知，地面要對(duì)物體有向右的摩擦力的作用，在豎直方向上，由于沒(méi)有加速度，物體受力平衡，所以物體M對(duì)地面的壓力FNMg，B項(xiàng)正確；小球在C點(diǎn)時(shí)，小球的向心力向上，所以物體M對(duì)小球的支持力要大于小球的重力，故M受到的小球的壓力大于mg，那么M

13、對(duì)地面的壓力就要大于(Mm)g，系統(tǒng)在水平方向上不受力，則地面對(duì)M沒(méi)有摩擦，C項(xiàng)錯(cuò)誤；小球在D點(diǎn)和B點(diǎn)的受力的類(lèi)似，M對(duì)小球的彈力向左，則小球?qū)的彈力向右，則M受到地面的摩擦力方向向左，在豎直方向上，根據(jù)平衡條件知，F(xiàn)NMg，D項(xiàng)錯(cuò)誤9ABD當(dāng)A、B所受靜摩擦力均達(dá)到最大值時(shí)，A、B相對(duì) 轉(zhuǎn)盤(pán)將會(huì)滑動(dòng)，KmgKmgm2Lm22L，解得： ，A項(xiàng)正確；當(dāng)B所受靜摩擦力達(dá)到最大值后，繩子開(kāi)始有彈力，即：Kmgm22L，解得： ，B項(xiàng)正確；當(dāng) 時(shí)，隨角速度的增大，繩子拉力不斷增大，B所受靜摩擦力一直保持最大靜摩擦力不變，C項(xiàng)錯(cuò)；0 時(shí)，A所受摩擦力提供向心力，即fm2L，靜摩擦力隨角速度增大而增大

14、，當(dāng) 時(shí)，以A、B整體為研究對(duì)象，fAKmgm2Lm22L，可知A受靜摩擦力隨角速度的增大而增大，D項(xiàng)正確10AD小球離開(kāi)C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，落到A點(diǎn)時(shí)水平位移為R，豎直下落高度為R，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：豎直方向有Rgt2，水平方向有RvC1t，解得vC1 ；小球落到D點(diǎn)時(shí)水平位移為2R，則有2RvC2t，解得vC2，故速度大小滿(mǎn)足 vC，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于球的直徑略小于圓管直徑，所以過(guò)C點(diǎn)時(shí)，管壁對(duì)小球的作用力可能向下，也可能向上，當(dāng)vC1，向心力F1mg，所以管壁對(duì)小球的作用力向上，根據(jù)牛頓第二定律得mgFN，解得FNmg；當(dāng)vC2，向心力F22mgmg，所以管壁對(duì)小球的作用力向下，根據(jù)牛頓第二定律得mgFN，解得FNmg；假設(shè)在C點(diǎn)管壁對(duì)小球的作用力為0時(shí)的速度大小為vC3，則由向心力公式可得mg，解得vC3，vC3在 vC范圍內(nèi)，所以滿(mǎn)足條件所以球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)管的作用力大小滿(mǎn)足0FCmg，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確11B兩球做圓周運(yùn)動(dòng)，在任意位置角速度相等，則線(xiàn)速度和向心加速度大小相等，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；A、B兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)系統(tǒng)重力勢(shì)能最小(即A在最低點(diǎn))時(shí)，線(xiàn)速度最大，則mg2R3mv