2019年高考物理总复习第四章曲线运动万有引力与航天第3课时圆周运动课时训练教科版

1、第 3 课时圆周运动1.（2018 吉林白山模拟）如图所示,一木块放在圆盘上，圆盘绕通过圆盘中心且垂直于盘面 的竖直轴匀速转动，木块和圆盘保持相对静止，那么（B ）C. 木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块运动的方向相反D. 因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力解析：木块做匀速圆周运动，其合外力提供向心力，合外力的方向一定指向圆盘中心因为木块受到的重力和圆盘的支持力均沿竖直方向，所以水平方向上木块一定还受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径指向圆盘中心，选项 B 正确2.（2018 浙江杭州质检）某同学骑自行车经过一段泥泞路后，发现自行车的后轮轮胎侧面上粘附上了一块泥巴，为了把泥巴甩

2、掉，他将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用 手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来.如图所示，图中 a，b，c，d 为后轮轮胎边 缘上的四个特殊位置，则（A ）B. 泥巴在图中的 b，d 位置时最容易被甩下来C. 泥巴在图中的 c 位置时最容易被甩下来D. 泥巴在 a，b，c，d四个位置被甩下来的难易程度是一样的解析：泥巴做圆周运动，由合力提供向心力，根据 F=mo2r 知，泥巴在车轮上每一个位置的向心 力大小相等，当提供的合力小于向心力时做离心运动，所以能提供的合力越小越容易飞出去在 a 点，泥巴所受力的合力等于附着力与重力之差；在 b 点其合力为重力与附着力之和；在 b和

3、 d 点合力等于附着力，所以在最低点 a 时合力最小，最容易飞出去，A 正确.3.（2018 东北三省四市联考）某山地自行车有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如表所示，前后轮半径为 30 cm，某人脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度是4 rad/s，则人骑自行车的最大速度为（B ）基础A.木块受到圆盘对它的摩擦力B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向沿半径背离圆盘中心,方向沿半径指向圆盘中心2名称链轮飞轮齿数483528151618212428A.7.68 m/sB.3.84 m/sC.2.4 m/sD.1.2 m/s3解析：链轮和飞轮的线速度是相等的，所以链轮半径越大，飞轮半径越小，人骑自行车的

4、速度越大，根据3链r链4 rad/s,解得3飞rad/s,飞轮与后轮有共同的角速度,人骑自行车的最大速度为5轮=3.84 m/s,选项 B 正确.4.导学号 58826087|如图所示,一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动.在框架上套着两个质量相等的小球A,B,小球 A,B 到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止F 列说法正确的是（C ）A.小球 A 的合力小于小球 B 的合力B. 小球 A 与框架间可能没有摩擦力C. 小球 B 与框架间可能没有摩擦力D.圆形框架以更大的角速度转动，小球 B 受到的摩擦力一定增大解析：由于合力提供向心力，依据 Fn_mr32,可知两球向心力大小相同

5、，即合力大小相同，故选 项 A错误；小球 A 受到的重力和弹力的合力不可能垂直指向00 轴，故一定存在摩擦力，而 B球的重力和弹力的合力可能垂直指向OO 轴，故 B 球摩擦力可能为零，故选项 B 错误,C 正确；由于不知道原来 B 是否受到摩擦力，而无法判定圆形框架以更大的角速度转动时，小球 B 受到v=3飞r的摩擦力的变化情况，选项 D 错误.5.（2018 湖南衡阳质检）如图所示，从光滑的圆弧槽的最高点滑下的小滑块滑出槽口时速,半球地面为水平，若要使小滑块滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圆弧轨道的半径为（C ）R,半球的半径为F2,则 R 和 R2应满足的关系是解析:小滑块滑至圆弧槽最低点速

6、度设为rv,则由动能定理得 mgR=? m&,若要使小滑块不沿半mu2径为艮的半球；0C.R1,联立得,故 C 正确.46.（2018 山东聊城模拟）一轻杆一端固定质量为m 的小球，以另一端 O 为圆心，使小球在竖直面内做半径为 R 的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（A ）5A. 小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零B. 小球过最高点的最小速度是 壓C. 小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大D. 小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小解析：因轻杆既可以提供拉力又可以提供支持力，所以在最高点杆所受弹力可以为零 ,A 对；在最高点弹力也可以与重力等大反

7、向，小球最小速度为零,B 错；随着速度增大，杆对球的作 用力可以增大也可以减小，C，D 错7.导学号58826088（p018 广东汕头联考）（多选）“太极球”是近年来在广大市民中较流行 的一种健身器材做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶“太极球”，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上现将“太极球”简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的 A，B，C，D位置时球与板间无相对运动趋势 .A 为圆周的最高点，C 为最低点，B，D 与圆心 0 等高且在 B，D 处板 与水平面夹角为0.设球的质量为 m，圆周的半径为 R，

8、重力加速度为 g，不计拍的重力，若运动 到最高点时拍与小球之间作用力恰为A.圆周运动的周期为 T=nB.圆周运动的周期为T=2nJ?解析:在最高点，根据牛顿第二定律得mg+mg=m-，解得 v=M 厉尺|，则圆周运动的周期为2R访，选项 A 正确，B 错误；球做匀速圆周运动，在 B，D 处，C.在 B，D 处球拍对球的作用力为D.在 B，D 处球拍对球的作用力为68.如图所示，两段长均为 L 的轻质线共同系住一个质量为A，B 两点，A，B 两点间距也为 L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率m 的小球，另一端分别固定在等高的7为 v,两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点

9、时速率为 2v,则此时每段线中张力大小为（A ）A-：|mg B.2mgC.3mg D.4mg解析:当小球到达最高点速率为 v 时,两段线中张力均为零，则有 mg 利当小球到达最高点R9.导学号58826089（2018 湖北四地七校联盟 ）如图所示，一竖直放置、内壁粗糙的圆锥筒 绕其中心轴线旋转，角速度为30（300）,内壁上有一小物块始终与圆锥保持相对静止，则下列说法正确的是（D ）A. 物块不可能受两个力作用B. 物块受到的支持力一定大于重力C. 当角速度从30增大时，物块受到的支持力可能减小D. 当角速度从30增大时，物块受到的摩擦力可能一直增大解析：当角速度30为某一值，小物块所受重

10、力与支持力的合力可能为向心力，故 A 错误.当30较小时，物体受摩擦力沿筒壁向上，如图 1,正交分解列方程有 Ncos0+fsin0=mg,Nsin0f 减小.当30较大时，物体受摩擦力沿筒壁向下，如图 2,同理可知，随30增大,N 增大，f 增大，故B,C 错误，D 正确.速率为 2v 时,设每段线中张力大小为 T,应有 2Tcos 30+mg=,解得 T= |mg.-fcos0=|r,由此可解得 N,f,可知支持力N 不一定大于重力，且30增大时,N 增大,8能力题组910.导学号 58826090 如图所示，一位同学玩飞镖游戏圆盘最上端有一点 P,飞镖抛出时与 P 等高，且距离 P 点为

11、 L.当飞镖以初速度 vo垂直盘面瞄准 P 点抛出的同时,圆盘以经过盘心 O 点的水平线为轴在竖直平面内匀速转动.忽略空气阻力，重力加速度为 g,若飞镖恰好击中 P点,则（C ）LA飞镖击中 P 点所需的时间大于解析：飞镖水平位移为L,且水平方向为匀速运动，所以飞行时间一定是,A 错误;竖直方向11.如图所示，OO为竖直轴,MN 为固定在 OO 上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球 A,B 套在水平杆上，两根细线 AC,BC 端分别与金属球连接，另一端固定在转轴 OO 的 C 点. 当绳拉直时，细线 AC,BC 与水平光滑杆的夹角分别为a,3.当整个装I1(2n 4- l)v00L,当 n=

12、0 时，得最小角速度B.圆盘的半径可能为C.P 点随圆盘转动的线速度可能为飞镖做自由落体运动,要击中 P 点,P 点定是位于最下方所以 2R=h,R* B 错误;P 点转到最下方可能经历的圈数为线速度的可能值为D.圆盘转动角速度的最小值为所以下落的高度为,其中 n=0,1,2,所以10置绕竖直轴转动时，则细线 AC,BC 中的弹力之比为多大？.wB011答案：| i12.(2018 河南中原名校联考)如图所示,在竖直平面内有 xOy 坐标系，长为 I 的不可伸长的 细绳,一端固定在 A 点,A 点的坐标为(0, ”)，另一端系一质量为 m 的小球.现在 x 坐标轴上(坐 标 x0)固定一个钉子

13、，拉小球使细绳绷直并呈水平位置，再将小球由静止释放,当细绳碰到钉子以后，小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动iy_A-w0pX(1)当钉子在 x= . I 的 P 点时，小球经过最低点时细绳恰好不被拉断，求细绳能承受的最大拉力.(2)为使小球释放后能绕钉子在竖直平面内做圆周运动，而细绳又不被拉断，求钉子所在位置的范围.解析:(1)当钉子在 x= 的 P 点时，小球绕钉子做匀速圆周运动的半径为R=l-小球由静止到最低点的过程中机械能守恒，则禍R)=阳，在最低点细绳承受的拉力最大，有F-mg=mg联立求得最大拉力 F=7mg.解析：两根细线的拉力在水平方向的分力分别提供两球做圆周运动的向心力运动的

14、角速度相同，则对 A 球:FACOSa=mrxw2,对 B 球:FBCOS3=mrBw2,且两球做圆周AcosftBcosaan/?得出设 O C 距离为 h,12(2)小球绕钉子做匀速圆周运动恰好到达最高点时，有13i22mg=m钉子所在位置为联立解得 x， =一 I.6运动过程中机械能守恒,则 mg( -R2)=此钉子所在位置的范围为I.答案:(1)7mgI1413.(2018 四川六校联考平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点,B 点距水平地面的高度为h,某人在水平地面C点处以某一初速度抛出一个质量为m 的小球，小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B,并恰好能过最高点 A 后水平抛出，又恰好回到 C 点抛球人手中.若不计空气阻力，已知当地重力 加速度为 g,求：B 点:N-mg= 解得 N=6mg 方向为竖直向上)嘉年华上有一种回力球游戏,如图所示,A,B 分别为一固定在竖直,B 点距水平地面的高度为m 的小球，小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点(1) 小球刚进入半圆形轨道最低点(2) 半圆形轨道的半径；(3) 小球抛出时的初速度大小. 解析:(1)设半圆形轨道的半径为B 时轨