2018高考物理总复习专题圆周运动中的临界问题探究1水平面内的匀速圆周运动中的临界问题剖析同步

1、水平面内的匀速圆周运动中的临界问题剖析丽步练习【Mi删眼（答题时间：30 分钟）1.如图所示，长为 L 的细绳一端固定，另一端系一质量为m 的小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为0。下列说法中正确的是（）A.小球受重力、细绳的拉力和向心力作用 B小球受重力、细绳的拉力的作用C.0越大，小球运动的线速度越大D.0越大，小球运动的线速度越小2. 如图所示，半径为 R 的圆筒绕竖直中心轴 00 转动，小物块 A 靠在圆筒的内壁上，它 与圆筒的动摩擦因数为J，现要使 A 不下落，则圆筒转动的角速度 -至少为 （）3.冰面对溜冰

2、运动员的最大静摩擦力为运动员重力的圆周滑行的运动员，其安全速度的最大值是（）k 倍，在水平冰面上沿半径为R 的*025.在光滑杆上穿着两个小球m、 m2,且 m= 2m,用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，如下图所示，此时两小球到转轴的距离比为（）6.套着弹簧与小球 P 的粗糙细杆固定在如图所示的装置上，弹簧的一端固定在装置的A点，另一端连接一质量为 m 的小球 P,当整个装置静止时，弹簧处于拉伸状态，小球P 离 A点的距离为 4L,离 B 点的距离为 2L,那么当整个装置绕竖直中心轴00,以角速度3匀速转动时，下列说法正确的是（）A.小球 P 一定会更靠近

3、B 点 B.小球 P 可能相对 B 点距离不变C.小球 P 受到的合力可能为m2LD.小球受到的静摩擦力一定变小7.如图，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s= 0.4 m 设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,2取重力加速度 g = 10 m/s。求：A.k . gRB. kgRC.D.2kgR4. 用一根细线一端系一可视为质点的小球， 设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为另一端固定在一光滑圆锥顶上，如下图所示,3,线的张力为 T,

4、贝 y T 随32变化的图象是ri与 r2之A. 1 ： 1B. 1 ： ,2D. 1：23(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卩。8. 如图所示，竖直杆 AB 上的 P 点用细线悬挂着一个小铅球，球的半径相对线长可忽略不 计，已知线长为 L= 1.25m。当 AB 杆绕自身以3= 4rad/s 转动时，小球在细线的带动下在 水平面上做圆锥摆运动。41. BC 解析：小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，所以A 错误，B 正确；向心力大小为：Fn=mgta nr，小球做圆周运动的半径为：R = Ls in二，则由牛顿第2二定律得：mg tan 二-m

5、，得到线速度：v = sin rLsin 6大，sin v、tan v越大，故小球运动的速度越大，C 正确,mg 支持力 N 和绳的拉力 T 而平衡，T= mgcosQ丰0,所以 A 项不正确。w增大时，T 增大, N 减小，当 N= 0 时，角速度为w0。当wVw0时，由牛顿第二定律得，2 2 2Tsi n0 Ncos0= mwLs in0, Tcos0+ Ns in0= mg 解得 T= mwLs in0+ mgcos0； 当ww0时，小球离开锥子，绳与竖直方向夹角变大，设为3，由牛顿第二定律得2 2Tsin3= mwLsin3，所以 T= mLw，此时图象的反向延长线经过原点。 可知 T

6、w2图线的斜率变大，所以 B 项正确，CD 错误。故选 B。5. D 解析：由于细线的拉力等于两球做圆周运动的向心力，贝UT = m2P|= m22r2,故R : r2= m2: m1=1:2，选项D正确。6. BC 解析：由题意知 AB 之间距离为 6L,则 OB= 3L,则 OP= 3L 2L= L,若F f=2 2m - L，则小球 P 相对 B 点距离不变，小球 P 受到的合力为mL；若小球转动的角速度 比较大，则小球需要的向心力较大， 可能会受到向左的较大的静摩擦力，因此小球受到的静摩擦力不一定变小，所以正确选项为B、Co7.(1) 1 m/s (2) 0.2一12解析：(1)物块做

7、平抛运动，在竖直方向上有H= gt2在水平方向上有 s= V0t由式解得 V。= Si匚，代入数据 v0= 1 m/s。 2H(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有2gL, COSTD错误。2. D解析:3. B 解析:mg二FN，水平方向:由题意可知，最大静摩擦力为重力的2运动员的最大的速度为v，则：km = m ，解得:R4. B 解析：设绳长为 L,锥面与竖直方向夹角为k 倍, 所以最大静摩擦力等于kmg 设v = . kgR, B 正确。B,当w= 0 时，小球静止，受重力物体，选项 D 正确。联立解得：-=5fm= mV6fm=3 N=3mg2由式解得 卩=竺，代入数据 卩=0