2019届高考物理二轮复习力学考点集训：考点7 圆周运动含解析

1、祝学子学业有成，取得好成绩考点7圆周运动1、一偏心轮绕垂直纸面的轴o匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点,a、b两点的位置如图所示,则偏心轮转动过程中a、b两质点（ )a.线速度大小相等b.向心力大小相等c。角速度大小相等d.向心加速度大小相等2、a、b两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图）,在相同时间内,它们通过的路程之比是4：3,运动方向改变的角度之比是3：2,则它们( ）a。线速度大小之比为4：3b。角速度大小之比为3:4c。圆周运动的半径之比为2：1d。向心加速度大小之比为1：23、如图8所示的皮带传动装置中小轮半径ra是大轮半径rb的一半,a,b分别是小轮和大轮边缘上的点，大轮上

2、c点到轮心o的距离恰好等于ra，若皮带不打滑.则图中a,b,c三点（ ）a.线速度之比为2 : 1 : 1b.角速度之比为2 : 1 : 2c。转动周期之比为1 : 2 ： 2d。向心加速度大小之比为4 ： 2 : 14、半径为r的大圆盘以角速度旋转,如图所示,有人在盘边p点上随盘转动，他想用枪击中圆盘中心的目标o点，若子弹速度为v0，则（ )a.枪应瞄准目标o点射击b。枪应向po右方偏过射击,而c。枪应向po左方偏过射击，而d.枪应向po左方偏过射击，而5、转笔是一项深受广大学生喜爱的休闲活动，如图所示，长为l的笔绕笔杆上的o点做圆周运动,当笔上a端的速度为v1时，笔上b端的速度为v2，则转

3、轴o到笔上b端的距离为（ ）a。 b。 c. d。 6、如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道,两个弯道分别为半径 的大圆弧和的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心、距离。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大,重力加速度).则赛车( ）a.在绕过小圆弧弯道后加速b。在大圆弧弯道上的速率为c。在直道上的加速度大小为d。通过小圆弧弯道的时间为7、如图所示为赛车场的一个水平“”形弯道,转弯处为圆心在点的半圆，内外半径分别为和2。一辆质量为的赛车通过线经弯道

4、到达线,有如图所示的、三条路线，其中路线是以为圆心的半圆， =.赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为.选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则（)a。选择路线,赛车经过的路程最短b.选择路线，赛车的速率最小c.选择路线,赛车所用时间最短d。、三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等8、如图所示。内壁光滑的竖直圆桶绕中心轴做匀速圆周运动,一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心,且物块贴着桶内表面随圆桶一起转动,则（ )a.绳的拉力可能为零b。桶对物块的弹力不可能为零c.若它们以更大的角速度一起转动，绳的张力一定增大d。若它

5、们以更大的角速度一起转动，绳的张力仍保持不变9、如图所示,长为l的轻杆,一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度v,下列叙述正确的是（重力加速度为g)( ）a。v的极小值为b.v由零逐渐增大时，向心力也逐渐增大c。当v由逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大d。当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐减小10、如图所示,固定在竖直面内的光滑绝缘圆环半径为r,圆环上套有质量分别为m和2m的两个带电的小球a、b(均可看作质点），小球a带正电，小球b带负电,带电荷量均为q，且小球a、b用一长为2r的轻质绝缘细杆相连，竖直面内有竖直向下的匀强电场(

6、未画出),电场强度大小为e=。现在给小球一个扰动，使小球a从最高点由静止开始沿圆环下滑,已知重力加速度为g,在小球a滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）a.小球a减少的机械能等于小球b增加的机械能b.细杆对小球a和小球b做的总功为0c。小球a的最大速度为d。细杆对小球b做的功为mgr11、如图所示,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴oo的距离为l、b与转轴的距离为2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ )a.b定比a先开始滑动b.a、b所受的摩擦

7、力始终相等c. 是b开始滑动的临界角速度d。当时，a所受摩擦力的大小为kmg12、游乐场中有一种娱乐设施叫“魔盘”,人就地坐在转动的大圆盘上，当大圆盘转速增加时，人就会自动滑向盘边缘，图中有a、b、c三人坐在圆盘上,a的质量最大,b、c的质量差不多，但c离圆盘中心最远，a、b离盘心的距离相等，若三人与盘面的动摩擦因数均相等，且假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ )a。当圆盘转速增加时,三人同时开始滑动b.当圆盘转速增加时，b首先开始滑动c。当圆盘转速增加时,a和c首先同时开始滑动d.当圆盘转速增加时,c首先开始滑动13、如图所示,在水平转台上放一个质量m=2.0kg的木块，它与台面间的最大静

8、摩擦力fm=6.0n,绳的一端系住木块,另一端穿过转台的中心孔o(为光滑的）悬吊一质量m=1。0kg的小球，当转台以=5。0rad/s的角速度匀速转动时,欲使木块相对转台静止,则木块到o孔的距离可能是（重力加速度g=10m/s2，木块、小球均视为质点）( ）a.6cmb。15cmc。30cmd。34cm14、如图所示,照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动,已知图中双向四车道的总宽度约为15m,假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0。7倍，则运动的汽车（ )a。所受的合力可能为零b.只受重力和地面的支持力作用c.最大速度不能超过25m/sd.所需的向心力由重力和支持力的合力提供15、如图1所示

9、，在同一竖直平面内的两正对的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动,现在最高点a与最低点b各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来,当轨道距离变化时,测得两点压力差与距离x的关系图象如图2所示，g取10m/s2，不计空气阻力。1。求小球的质量；2。若小球在最低点b的速度为20m/s,为使小球能沿轨道运动,x的最大值为多少?16、如图所示,一玩溜冰的小孩（可视做质点）的质量m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后做平抛运动，恰能无碰撞地从a点沿圆弧切线进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。a、b为圆弧轨道的两端点，其连线水平，与平台的高度差h=

10、0.8m。已知圆弧轨道的半径r=1.0m，对应的圆心角=106，sin53=0。8,cos53=0。6，g取10m/s2,求：1.小孩做平抛运动的初速度；2.小孩运动到圆弧轨道最低点o时对轨道的压力大小。17、如图所示,在倾角为的光滑斜面上,有一长为l的细线,细线的一端固定在o点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知o点到斜面底边的距离为l,求：1。小球通过最高点a时的速度va；2。 小球通过最低点b时，细线对小球的拉力t;3.若小球运动到b点时细线断裂，小球滑落到斜面底边时到c点（c点为ab连线与底边的交点）的距离。18、如图所示,在匀速转动的圆盘上,沿半径

11、方向放置以细线相连的质量均为m的a、b两个小物块,a离轴心r1=20cm，b离轴心r2=30cm，a、b与盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍.求：1。若细线上没有张力，圆盘转动的角速度应满足什么条件?2。 欲使a、b与盘面间不发生相对滑动，则盘转动的最大角速度多大?3。当圆盘转速达到a、b刚好不滑动时,烧断细绳，则a、b将怎样运动？（g取10m/s2) 答案以及解析1答案及解析：答案:c解析：a、b两质点都绕同一个转轴o转动,角速度相等，选项c正确；由题图可知，两质点与转轴的距离,即转动半径不相等，而线速度v=r,因此线速度不相等，选项a错误;向心加速度a=2r，同理向心加速度的大

12、小不相等，选项d错误;向心力f=ma，两质点质量相等但向心加速度的大小a不相等，所以向心力大小不相等，选项b错误。 2答案及解析:答案：a解析： 3答案及解析：答案：cd解析：a，b线速度相等,则r角速度相等,即，得，所以；所以，周期所以选项 c,d正确. 4答案及解析：答案：d解析：射击时，由于惯性,子弹具有沿圆周切线的速度v1=r,要击中o点，即合速度方向沿po，那么枪应向po左方偏过角射击，满足，故d选项正确。 5答案及解析:答案：d解析:设笔上a端的转动半径为r1，笔上b端的转动半径为r2,则有r2=lr1，v1=r1,v2=（l-r1），联立解得，选项d正确。 6答案及解析：答案：a

13、b解析:赛车用时最短,就要求赛车通过大、小圆弧时,速度都应达到允许的最大速度,通过小圆弧时，由得;通过大圆弧时,由得，b项正确.赛车从小圆弧到大圆弧通过直道吋需加速，a项正确.由几何关系知连接大、小圆弧的直道长，由匀加速直线运动的速度一位移公式： ,得，c项错误。由几何关系可得小圆弧所对圆心角为120，所以通过小圆弧弯道的时间,故d错误。 7答案及解析：答案:acd解析：路线的路程为,路线的路程为,路线的路程为,故选择路线，赛车经过的路程最短，a正确;因为运动过程中赛车以不打滑的最大速率通过弯道，即最大径向静摩擦力充当向心力,所以有,所以运动的向心加速度相同，根据公式,可得,即半径越大，速率越

14、大，路线的速率最小，b错误，d错误；因为,结合,根据公式可得选择路线,赛车所用时间最短,c正确。 8答案及解析：答案:d解析：由于桶的内壁光滑，所以桶不能提供给物块竖直向上的摩撩力，所以绳子的拉力一定不能等于零，故a错误。绳子沿竖直方向的分力与物块重力大小相等.若绳子沿水平方向的分力恰好提供向心力,则桶对物块的弹力可能为零, 故b错误。由分析可知。绳子与竖直方向的夹角不会随桶的角速度的增大而增大，绳子的拉力也不会随角速度的增大而增大,故c错误,d正确. 9答案及解析:答案：bc解析： 10答案及解析：答案:bc解析： 11答案及解析:答案：ac解析：本题从向心力来源入手,分析发生相对滑动的临界

15、条件。小木块a、b做圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即。当角速度增加时,静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时,发生相对滑动,对木块，当时， ;对木块，当时, ,所以b先到达最大静摩擦力，选项a正确;两木块滑动前转动的角速度相同，则，选项b错误；当时b刚开始滑动,选项c正确;当时，a没有滑动，则,选项d错误. 12答案及解析：答案：d解析:设转盘的角速度为，则人所受的向心力圆盘上的人受到的最大静摩擦力为。由题意知，当，即时，转盘上的人开始滑动,坐在“魔盘”上的人未滑动时的角速度相同，由此知，当圆盘转速增加时,c首先开始滑动,随着的增大,a、b时开始滑动,故选d. 13答案及解析：答案:bc解析

16、：转台以一定的角速度匀速旋转，木块所需的向心力与做圆周运动的半径r成正比,在离o点最近处r=r1时，木块有向o点的运动趋势,这时摩擦力沿半径向外，刚好达到最大静摩擦力fm,即mgfm=m2r1,得,同理，木块在离o点最远处r=r2时，有远离o点的运动趋势,这时摩擦力的方向指向o点,且达到最大静摩擦力fm，即mg+fm=m2r2,得,则木块能够相对转台静止，半径r应满足关系式r1rr2。选项b、c正确. 14答案及解析：答案：c解析:因为汽车在水平路面做圆周运动，受到重力，支持力和摩擦力，摩擦力充当向心力,合力不为零，abd错误;当摩擦力达到最大静摩擦力时,速度最大，有，解得，故c正确。 15答

17、案及解析：答案：1。0.05kg; 2.17。5m解析：1。小球从a点到b点，由能守恒定律得对b点: 对a点： 由牛顿第三定律可得：两点压力差由题图2得:纵轴截距6mg=3n，m=0。05kg。2。因为图线的斜率，得r=1m。在a点小球不脱离轨道的条件为结合1题解得:xm=17。5m。 16答案及解析：答案 1.3m/s； 2.1290n解析 1.由于小孩经平抛运动后无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到点时速度方向沿点切线方向，则，又,联立以上两式解得.2。设小孩到最低点的速度为根据机械能守恒定律有在最低点，根据牛顿第二定律,有联立解得由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力大小为1290n. 17答案及解析：答案:1. 小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,则小球通过a点时细线的拉力为零，根据向心力公式有： 解得: 2. 小球从a点运动到b点,根据机械能守恒定律有: 解得:小球在b点时根据向心力公式有： 解得： 3。小球运动到b点时细线断裂,小球在平行底边方向做匀速运动,在垂直底边方向做初速为零的匀加速度运动,有,解得：解析： 18答案及解析:答案:1。当物