安徽省六安市第一中学2019-2020学年高一下学期线上学习课后复习卷物理试题（圆周运动2） 12页

圆周运动复习卷2‎ 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________‎ 一、单选题 ‎1．荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动，当秋千荡到最高点时，小孩的加速度方向是图中的：‎ A．a方向 B．b方向 C．c方向 D．d方向 ‎2．一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则(　　) ‎ A．球A的线速度必定等于球B的线速度 B．球A的角速度必定小于球B的角速度 C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期 D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力 ‎3．质量为m的小球，用长为l的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子，把小球拉到与在同一水平面的位置Q，摆线被钉子拦住，如图所示.将小球从静止释放，当小球第一次通过最低点P时，则（ ）.‎ A．小球速率突然减小 B．小球加速度保持不变 C．小球的向心加速度突然减小 D．摆线上的张力保持不变 ‎4．如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则：‎ A．物块始终受到三个力作用 B．只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心 C．从a到b，物体所受的摩擦力先增大后减小 D．从b到a，物块处于超重状态 ‎5．如图所示，长为L的轻杆，一端固定有一个质量为m的可视为质点的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆对球的作用力为F，方向恰好与杆垂直，此时杆与水平面的夹角为θ．则下列关系正确的是 A．tanθ=g/(ω2L) B．sinθ=ω2L/g C．θ=0 D．F=mg/cosθ ‎6．如图，在电动机转轮上距轴为处固定一质量为的小球，电机启动后，球以角速度绕轴匀速转动，则电机对地面最大压力和最小压力之差为（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎7．如图所示，圆盘的圆心为O，转轴O1O2与水平面的夹角为θ，转轴O 1 O 2通过O点与盘面垂直，B、D两点在通过O点的水平线上，AC⊥BD。圆盘匀速转动，一小物块（可视为质点）始终静止于圆盘的边缘。下列说法正确的是 A．通过B点时，物块受到的摩擦力由B指向O B．通过C点时，物块受到的摩擦力由C指向O C．通过A点时，物块一定受到摩擦力 D．通过B、D两点时，物块受到的摩擦力相同 ‎8．如图，放在水平转台上的物体、、正随转台一起以角速度匀速转动，、、的质量分别为、、，与转台、与转台、与间的动摩擦因数都为，、离转台中心的距离分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，以下说法正确的是（ ）‎ A．对的摩擦力有可能为 B．与转台间的摩擦力大于与间的摩擦力 C．转台的角速度有可能恰好等于 D．若角速度在题干所述基础上缓慢增大，与间将最先发生相对滑动 二、多选题 ‎9．质量均为m的小球A、B分别固定在一长为L的轻杆的中点和一端点，如图所示。当轻杆绕另一端点O在光滑水平面上做角速度为ω的匀速圆周运动时，则（　　）‎ A．处于中点的小球A的线速度为 B．处于中点的小球A的加速度为 C．处于端点的小球B所受的合外力为 D．轻杆段中的拉力与段中的拉力之比为3：2‎ ‎10．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如右图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　)‎ A．a绳的张力不可能为零 B．a绳的张力随角速度的增大而增大 C．当角速度，b绳将出现弹力 D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化 ‎11．如图所示，内壁光滑的半球形碗固定不动，其轴线垂直于水平面，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁，分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则 A．球A对碗壁的压力小于球B对碗壁的压力 B．球A的线速度小于球B的线速度 C．球A的角速度大于球B的角速度 D．球A的向心加速度大于球B的向心加速度 ‎12．如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，质量为0.6kg的小球C（小球可视为质点）用细绳拴在铁钉B上，A、B、C在同一直线上．t=0时，给小球一垂直于绳，大小为2m/s的速度，使小球在水平面上做圆周运动．在0≤t≤t2‎ 时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示．若细绳能承受的最大拉力为6.4N，则下列说法中正确的是（）‎ A．两钉子间的距离为0.2m B．t=3.3s时细绳拉力的为3N C．t1为0.6πs D．小球从开始运动到绳被拉断历时2πs 三、解答题 ‎13．如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=45°，一条长为L的轻绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小物体（物体可看作质点），物体以速率v绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动．‎ ‎（1）当时v=，求绳对物体的拉力．（2）当时v=，求绳对物体的拉力．‎ ‎14．如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演，若摩托车运动的速率恒为，人和车的总质量为，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍，且。摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零，摩托车车身的长度不计，g取，试求：‎ ‎(1)运动员完成一次圆周运动所需的时间；（取3.14）‎ ‎(2)摩托车通过最低点A时牵引力的大小；‎ ‎(3)摩托车通过最高点C时牵引力的大小。‎ ‎15．如图所示，竖直平面内的四分之三圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，B端在O的正上方，AD为与水平方向成θ＝45°的斜面。一个质量为m的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后相切进入圆形轨道并能沿圆形轨道运动到B点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为mg，重力加速度为g。求：（1）小球到B点时速度vB的大小；‎ ‎（2）小球从B点抛出到斜面上C点所用的时间t。‎ ‎16．如图在绕竖直轴OO’做匀速转动的水平圆盘上，沿同一半径方向放着可视为质点的A、B两物体，同时用长为l的细线将这两物连接起来，一起随盘匀速转动．已知A、B两物体质量分别为mA=0.3kg和mB=0.1kg，绳长l=0.1m，A到转轴的距离r=0.2m,A、B两物体与盘面之间的最大静摩擦力均为其重力的0.4倍，g取10m/s2．‎ ‎⑴若使A、B两物体相对于圆盘不发生相对滑动，求圆盘的角速度．‎ ‎⑵当圆盘转速增加到A、B两物体即将开始滑动时烧断细线，则A、B两物体的运动情况如何？A物体所受摩擦力是多大？‎ ‎17．如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为2kg,1kg,1kg的可视为质点的三个物体A、B、C,圆盘可绕其中心轴线OO＇转动,三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为μ=0.1,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,三个物体与中心轴线的O点共线,且OC=OB=AB=r=0.2m,现将三个物体分别用两根轻质细线相连,保持两根细线都能伸直且绳中恰无张力,若圆盘从静止开始转动,且角速度ω在极其缓慢的增加，重力加速度g=10m/s2,则在这一过程中，求：‎ ‎(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度ω1；(2)A、B即将相对圆盘滑动时,圆盘转动的角速度ω2以及此时A、B之间绳上的张力T;(3)A、B、C三者恰能相对圆盘滑动时,圆盘转动的角速度ω3,并做出圆盘从静止开始,并在角速度极其缓慢增大的全过程中fc与ω2之间的函数图像。‎ 参考答案 ‎1．B2．B3．C4．D5．B6．B7．B8．C ‎9．CD10．AC11．CD12．ACD ‎13．（1）mg （2）2mg 当物体刚离开锥面时：Tcosθ-mg=0，，r=Lsinθ 解得：，所以当时，小物体离开圆锥面．‎ ‎（1）当＜v0时，有：‎ T1cosθ+N1sinθ-mg=0‎ 解得：；‎ ‎（2）当＞v0时，球离开锥面，设线与竖直方向上的夹角为α，则有： T2cosα-mg=0‎ ‎，r′=Lsinα 解得：T2=2mg ‎14．(1)(2)(3)‎ ‎(1)车速率恒定，摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点时牵引力恰好为零，此时摩托车所受摩擦阻力f与重力平衡，所以有 而根据向心力公式有 解得：‎ 运动员完成一次圆周运动所需的时间 ‎(2)在A点由向心力公式得 而 所以有 ‎(3)在C点由向心力公式得 而 所以有 ‎15．（1） （2）‎ ‎（１）由牛顿第三定律可知：圆弧轨道顶端对小球的压力大小也为mg，对小球在B点应用牛顿第二定律可得： 解得：‎ ‎（２）小球从B到C做平抛运动,故有 ‎ 由题意可知合位移与水平方向夹角为45°，则 ；‎ 联立解得： ‎ ‎16．（1）（2）A不动；B物体做离心运动；FA=1.07N ‎（1）当A开始滑动时，表明A与盘间的静摩擦力也已达最大，则： 对A：μmAg-FT=mω2RA 对B：FT+μmBg=mω2RB 由上面两式联解得：此时圆盘的角速度为：‎ 则当时，A、B两物体相对于圆盘不发生相对滑动． （2）烧断细线，A与盘间静摩擦力减小，继续随盘做半径为RA=20cm的圆周运动． 此时f=mAω2RA，解得：f=0.3×()2×0.2＝1.07N 而B由于最大静摩擦力不足以提供向心力而做离心运动．‎ 点睛：题考查圆周运动中力与运动的关系，注意本题中为静摩擦力与绳子的拉力充当向心力，故应注意静摩擦力是否已达到最大静摩擦力．‎ ‎17．(1) (2) ‎ ‎(3) ‎ ‎(1)A、B间绳子即将出现拉力时：‎ 对A：‎ 解得：‎ ‎(2) A、B即将相对圆盘滑动时：‎ 对A：‎ 对B：‎ 联立解得：、‎ ‎(3)当时， B、C之间没有拉力 对C：，当时：‎ 当以后，先减小为零，再反向增加，直到达到最大静摩擦 设时，；时，反向，且达到了最大静摩擦 则：对A：‎ 对B：‎ 对C：(以指向圆心的方向为正)‎ 解得：‎ 所以：当，‎ 当，‎ 综上，随着变化的函数图像如图：‎