高一圆周运动易错题(Word版-含答案)(共14页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上一、第六章 圆周运动易错题培优（难）1如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的物体A和B，A和B质量都为m它们分居在圆心两侧，与圆心距离分别为RAr，RB2r，A、B与盘间的动摩擦因数相同若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是()A此时绳子张力为TB此时圆盘的角速度为C此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外D此时烧断绳子物体A、B仍将随盘一块转动【答案】ABC【解析】【分析】【详解】CA、B两物体相比，B物体所需要的向心力较大，当转速增大时，B先有滑动的趋势，此时B所受的静摩擦力沿半径指向圆心，A所受的静

2、摩擦力沿半径背离圆心，故C正确；AB当刚要发生相对滑动时，以B为研究对象，有以A为研究对象，有联立可得故AB正确；D若烧断绳子，则A、B的向心力都不足，都将做离心运动，故D错误故选ABC.2如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，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的周期一定大于球B的周期B球A的角速度一定大于球B的角速度C球A的线速度一定大于球B的线速度D球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力【答案】AC【解析】【分析】【详解】ABC对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图：根据牛顿第二定律，有

3、解得A的半径大，则A的线速度大，角速度小根据知A球的周期大，选项AC正确，B错误；D因为支持力知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力，选项D错误。故选AC。3高铁项目的建设加速了国民经济了发展，铁路转弯处的弯道半径r是根据高速列车的速度决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计与r和速率v有关。下列说法正确的是（）Ar一定的情况下，预设列车速度越大，设计的内外轨高度差h就应该越小Bh一定的情况下，预设列车速度越大，设计的转弯半径r就应该越大Cr、h一定，高速列车在弯道处行驶时，速度越小越安全D高速列车在弯道处行驶时，速度太小或太大会对都会对轨道产生很大的侧向压力【答案】BD【解

4、析】【分析】【详解】如图所示，两轨道间距离为L恒定，外轨比内轨高h，两轨道最高点连线与水平方向的夹角为。当列车在轨道上行驶时，利用自身重力和轨道对列车的支持力的合力来提供向心力，有A r一定的情况下，预设列车速度越大，设计的内外轨高度差h就应该越大，A错误；Bh一定的情况下，预设列车速度越大，设计的转弯半径r就应该越大，B正确；Cr、h一定，高速列车在弯道处行驶时，速度越小时，列车行驶需要的向心力过小，而为列车提供的合力过大，也会造成危险，C错误；D高速列车在弯道处行驶时，向心力刚好有列车自身重力和轨道的支持力提供时，列车对轨道无侧压力，速度太小内轨向外有侧压力，速度太大外轨向内有侧压力，D正

5、确。故选BD。4如图所示，一个边长满足3：4：5的斜面体沿半径方向固定在一水平转盘上，一木块静止在斜面上，斜面和木块之间的动摩擦系数=0.5。若木块能保持在离转盘中心的水平距离为40cm处相对转盘不动，g=10m/s2，则转盘转动角速度的可能值为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A2rad/sB3rad/sC4rad/sD5rad/s【答案】BCD【解析】【分析】【详解】根据题意可知斜面体的倾角满足即重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，所以角速度为0时，木块不能够静止在斜面上。当转动的角速度较小时，木块所受的摩擦力沿斜面向上，则木块恰好向下滑动时滑动摩擦力满足解得当转动角速度变大，木块恰好向上滑

6、动时滑动摩擦力满足解得所以圆盘转动的角速度满足A错误，BCD正确。故选BCD。5如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是（）AB对A的摩擦力一定为3mgBB对A的摩擦力一定为3m2rC转台的角速度可能等于D转台的角速度可能等于【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB对A受力分析，受重力、支持力以及B对A的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有故A错误，B正确；CD由于A、AB 整体、C 受到的

7、静摩擦力均提供向心力，故对A有对AB整体有对物体C有解得故C正确，D错误。故选BC。6A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们由相同材料制成，A的质量为2m，B、C的质量各为m如果OA=OB=R，OC=2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动），下述结论中正确的是( )A物体A 向心加速度最大BB物静摩擦力最小C当圆台旋转转速增加时，C比B先开始滑动D当圆台旋转转速增加时，A比B先开始滑动【答案】BC【解析】A、三个物体都做匀速圆周运动，角速度相等，向心加速度，可见，半径越大，向心加速度越大，所以C物的向心加速度最大，A错误；B、三个物体的合力都指向圆心，对任意一个受力分析，如图支持力与重力

8、平衡，由静摩擦力f提供向心力，则得 根据题意，由向心力公式，得三个物体所受的静摩擦力分别为：,.,故B物受到的静摩擦力最小，B正确；C、D当变大时，所需要的向心力也变大，当达到最大静摩擦力时，物体开始滑动当转速增加时，A、C所需向心力同步增加，且保持相等B所需向心力也都增加，A和C所需的向心力与B所需的向心力保持2：1关系由于B和C受到的最大静摩擦力始终相等，都比A小，所以C先滑动，A和B后同时滑动，C正确；D错误；故选BC7如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R 现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，当小球通过最高点时速率为v0，则下列说法中错误的是A

9、若，则小球对管内壁无压力B若，则小球对管内上壁有压力C若，则小球对管内下壁有压力D不论v0多大，小球对管内下壁都有压力【答案】D【解析】【分析】【详解】A到达管道的最高点,假设恰好与管壁无作用力.则有:小球仅受重力,由重力提供向心力,即：得所以A选项是正确的，不符合题意B当,则小球到达最高点时,有离心的趋势，与内上壁接触,从而受到内上壁向下的压力，所以小球对管内上壁有压力，故B选项是正确的，不符合题意C当,则小球到达最高点时, 有向心的趋势，与内下壁接触,从而受到内下壁的压力.所以C选项是正确的，不符合题意D小球对管内壁的作用力,要从速度大小角度去分析.，若，则小球对管内上壁有压力；若，则小球

10、对管内下壁有压力故D不正确，符合题意8如图所示，两轮紧挨在一起靠摩擦力传动而同时转动，其中A、B是两轮边缘上的点，C为上的一点，且C点到的距离与B点到的距离相等，则下列说法正确的是（）ABC两点线速度大小相等BAB两点角速度相等CBC两点角速度相等DAB两点线速度大小相等【答案】D【解析】【分析】【详解】BDA、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，即根据可知半径不同因此角速度不相等，选项B错误，D正确；ACA、C共轴转动，角速度相同，即根据可知A线速度大于C的线速度，所以选项AC错误。故选D。9如图所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点

11、b的过程中（）B对A的支持力越来越大 B对A的支持力越来越小B对A的摩擦力越来越大 B对A的摩擦力越来越小ABCD【答案】D【解析】【分析】【详解】以A物体作为研究对象，设指向圆心的加速度为 ，与水平方向的夹角为 ，竖直方向根据牛顿第二定律得可知沿逆时针方向运动到最高点过程中，增大，支撑力减小，故错误，正确。水平方向根据牛顿第二定律可知沿逆时针方向运动到最高点过程中，增大，摩擦力减小，故错误，正确。故选D。10如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿在环上，同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳上的最大拉力为2mg，当圆环以角速度绕竖直直径转动，

12、且细绳伸直时，则不可能为（）AB2CD【答案】D【解析】【分析】【详解】因为圆环光滑，所以小球受到重力、环对球的弹力、绳子的拉力等三个力。细绳要产生拉力，绳要处于拉伸状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60°，如图所示当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为根据几何关系，其中一定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，对小球进行受力分析得即解得当绳子的拉力达到最大时，角速度达到最大，可得同理可知，最大角速度为则不在范围内，故选D。11

13、如图所示为某一传动机构中两个匀速转动的相互咬合的齿轮，a、b、c、d四点均在齿轮上。a、b、c、d四个点中角速度与其半径r成反比的两个点是（）Aa、bBb、cCb、dDa、d【答案】B【解析】【分析】【详解】a、b同轴转动，c、d同轴转动，角速度相同，b、c紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，根据v=r得b、c两点角速度与其半径r成反比，选项B正确，ACD错误。故选B。12小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，当地重力加速度的大小为g，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为（ ）A

14、BCD【答案】A【解析】【分析】【详解】雨点甩出后做平抛运动，竖直方向有h=gt2t=水平方向初速度为雨伞边缘的线速度，所以v0=R雨点甩出后水平方向做匀速直线运动x=v0t=R伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，根据几何关系可知水平距离为x=所以=R解得h=故选A.点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解13在粗糙水平桌面上，长为l=0.2m的细绳一端系一质量为m=2kg的小球，手握住细绳另一端O点在水平面上做匀速圆周运动，小球也随手的运动做匀速圆周运动。细绳始终与桌面保持水平，O点做圆周运动的半径为r=

15、0.15m，小球与桌面的动摩擦因数为，。当细绳与O点做圆周运动的轨迹相切时，则下列说法正确的是（）A小球做圆周运动的向心力大小为6NBO点做圆周运动的角速度为C小球做圆周运动的线速度为2D小球做圆周运动的轨道半径为m【答案】B【解析】【分析】【详解】AD小球做圆周运动的半径如图根据几何关系有则有解得正交分解两式相比解得故AD错误；B小球和点转动的角速度相同，根据可知故B正确；C小球做圆周运动的线速度故C错误。故选B。14如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以

16、相同角速度绕其中心轴线匀速转动M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不变，取某合适值，则以下结论中正确的是（ ）A当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上B当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上C只要时间足够长，N筒上到处都落有分子D分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上【答案】A【解析】微粒从M到N运动时间 ，对应N筒转过角度 ，即如果以v1射出时，转过角度： ，如果以v2射出时，转过角度： ，只要1、2不是相差2的整数倍，即当 时（n为正整数），分子落在不同的两处与S平行的狭条上，故A正确，D错误；若相差2的整数倍，则落在一处，即当 时（n为正整数），分子落在同一个狭条上故B错误；若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍，微粒只能到达N筒上固定的位置，因此，故C错误故选A点睛：解答此题一定明确微粒运动的时间与N筒转动的时间相等，在此基础上分别以v1、v2射出时来讨论微粒落到N筒上的可能位置15如图所示，一根轻杆，在其B点系上一根细线,细线长为R,在细线下端连上一质量为 m小球以轻杆的A点为顶点，使轻杆旋转起来,其B点在水平面内做匀速圆周运动,轻杆的轨迹为一个母线长为L的圆锥，轻杆与中心轴AO间的夹角为同时小球在细线的约束下开始做圆周运动,轻杆旋转的角速度为,小球稳定后，细线与轻杆间