2014高考物理一轮复习课时作业11圆周运动的基本规律及应用(精)

1、课时作业（十一）圆周运动的基本规律及应用1.关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向，下列说法正确的是A.与线速度方向始终相同B.与线速度方向始终相反C.始终指向圆心D.始终保持不变2如图所示，正在匀速转动的水平转盘上固定有三个可视为质点的小物块A B C,它们的质量关系为nA= 2mB= 2nc,到轴0的距离 关系为rc=2rA= 2rB.下列说法中正确的是（）A. B的角速度比C小B. A的线速度比C大C. B受到的向心力比C小D. A的向心加速度比B大3.如图所示，洗衣机的甩干筒在转动时有一衣服附在筒壁上,（ ）A 衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力B. 衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力

2、C. 筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大D. 筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大4.（2013 汕头模拟）如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球放在A盘的边缘，钢球放在B盘的边缘，A B两盘的半径之比为 2：1.a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮.a轮、b轮半 径之比为1 : 2,当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球、受到的向心力之比A. 2：1C. 1：45. （2013 江西名校联考）自行车的小齿轮A、大齿轮B、 后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径R= 4 甩、R=8RA,如图所示正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比aA:aB:aC等于（）则此时B. 4：1D. 8：1

3、B. 4：1：4D. 1:2：4O O OA. 1：1：8C. 4：1：326铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关.还与火车在弯道上的行驶速度v有关.下列说法正确的是A.速率 v 一定时,B.速率 v 一定时,r越小，要求h越大r越大，要求h越大C.半径r一定时，v越小，要求h越大D.半径r一定时，v越大，要求h越大7. （2013 黑龙江省第一次模拟）如图所示，两根长度不同 的细线分别系有两个小球mi、m2，细线的上端都系于O点.设法 让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动.已知两细线长度 之比Li: 1_2= 3 ： i,Li跟

4、竖直方向的夹角为 60角，下列说法正确的是（）A. 两小球做匀速圆周运动的周期相等B. 两小球做匀速圆周运动的线速度相等C. 两小球的质量比- -定是m:m=3：1D.L2细线跟竖直方向成 45角8. 一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，周期为T,车的总质量为m轨道半径为R,车经最高点时发动机功率为Po,轨道的压力为 2mg设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比， （ ）A.车经最低点时对轨道的压力为3mgB.车经最低点时发动机功率为2R1C.车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为2PTD.车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为2mgR9.（2013莆田模拟）如图所示

5、是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，m= 2m.当整个装置绕中心轴以角速度匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时（）A.两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用B. P球受到的向心力大于Q球受到的向心力r_QC. rP定等于iD.当3增大时，P 球将向外运动10. （2011 安徽卷）一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图甲所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆， 在极限情况下，这个圆就叫做A点的

6、曲率圆，其半径p叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成度V0抛出，如图乙所示则在其轨迹最高点P处的曲率半径是()变，方向在不断变化，故 C 项正确.B受到的向心力比C小，选项 C 正确.a角的方向以速2V0A.g2 2V0COSaC.g2 2V0COSaD.gsina11. (2012 福建卷)如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R= 0.5 m，离水平地面的高度H= 0.8 m ,物块平抛落地过程水平位移的大小x= 0.4 m 设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g= 10 m/s2 3

7、. 求:(1)物块做平抛运动的初速度大小Vo；(2)物块与转台间的动摩擦因数12.如图所示，有一内壁光滑的试管装有质量为1 g 的小球，试管的开口端封闭后安装在水平轴O上，转动轴到管底小球的距离为5 cm，让试管在竖直平面内做匀速转动.问:(1)转动轴达某一转速时，试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的速度多大?(2)当转速o= 10 rad/s 时，管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少?10 m/s2)(g取答案:课时作业(十一)1. C 向心加速度方向始终指向圆心,做匀速2由v=or可知，C的线速度最大，由a=or可知，3 倍，此时角筒壁的支持力提供向心力，故B 错因FN=mo2r

8、,所以筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大，故 C 对衣服在竖直方向的合外力等于零，所以筒壁对衣服的摩擦力始终等于重力，不 随转速变化，故 D 错.4.DVAR 1oARB4Vc=RC=8，oB=R=1,故aA:aB:ac=oAVA:oBVB:ocvc= 4 : 1 : 32.6.AD火车转弯时，圆周平面在水平面内，火车以设计速率行驶时，向心力刚好由重力G与轨mVh道支持力FN的合力来提供，如图所示，则有mgan0=，且 tansin0=L，h mV其中L为轨间距，是定值，有m=T,通过分析可知 A D 正确.7. A此题为圆锥摆.由几何知识知，L2与竖直方向的夹角为 30, D 错；小球受两个力

9、作用， 重力mg和细线的拉力FT,将FT分解为FTX和Fy,FT=mgFTx=mo R；即FTCOS0=mg Fsin0=mo2Lsin0，解得：o= ；Leos0=；h，有FT 周= 2d：.：g，可看出，因两圆锥摆 的圆锥高度相同，故周期相等，A 对；两小球角速度相同，做圆周运动的半径不同，则线速度不相等，选项 B 错；从本题中所给信息，不能推出质量的关系，选项C 错.2 2VV8. B 摩托车在最高点时有 2m叶mg= mR，在最低点时有FNmg=诵，解得FN=4mg选项 A 错误；由于轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，又因为车在最高点对轨道的压力为 2mg所以选项 B 正确；根

10、据P=FV可知，由于发动机在最低点时的功率是在最高 点时的 2倍，所以选项 C 错误；根据动能定理可知摩托车从最高点经半周到最低点的过程中 发动机做的功应为2mgR及克服阻力做功之和，选项 D 错误.9. C 绳的拉力提供向心力，向心力是一个效果力，在分析物体受力时要分析性质力，5. C 因为A C的角速度相同,A B的线速度大小相同，所以A 项错；同一根绳上张力相等，所以P球受到的向心力等于Q球受到的向心力，B 项错；对Q两球而言，角速度相同，有：maw2rP=mw2g所以rP一定等于2, C 项正确；当w增大时,2 2两球受到绳的张力都增大，仍会使FT=mawra=mQw g所以球不会向外

11、运动，D 项错.圆周运动的最高点，由牛顿第二定律及圆周运动规律知：2 2 2VoCOSaVoCOSag=g.11.解析：(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有1H=2gt2在水平方向上有X=Vot“%叵由式解得Vo=X2H代入数据得Vo= 1 m/s.(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，2Vo有Fm=mRFm= 3FN= 3mg2Vo由式得3=gR代入数据得3=0.2.答案： (1)1 m/s (2)0.212.解析:(1)转至最低点时，小球对管底压力最大；转至最咼点时，小球对管底压F1= 3F2根据牛顿第二定律有(2)在最高点时，设小球不掉下来的最小角速度为10. C 物体在最高点时速度沿水平方向，曲率圆的P点可看做该点对应的竖直平面内2 2mvvmg=p，解得P=g=力最小，最低点时管底对小球的支持力R 应是最高点时管底对小球支持力F2的 3 倍，即最低点:F1-mg= mrw最高点:F2+mg= mrw由得rad/s=20 rad/s w0,4X102X0.05贝 Umg= mrw2100.05 rad/s = 14.1 rad/s因为O=10 rad/sOo= 14.1