2013高中物理 第五章 曲线运动滚动检测2

1、PAGE PAGE 6滚动检测(二)圆周运动中的临界问题(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分)1做匀速圆周运动的物体，其()A速度不变 B加速度不变C角速度不变 D向心力不变解析匀速圆周运动的速度、加速度、向心力大小不变，方向改变，A、B、D错，角速度不变，C对答案C2(2011郑州高一检测)质点做匀速圆周运动时， 下列说法正确的是()A线速度越大，周期一定越小B角速度越大，周期一定越小C转速越大，周期一定越小D圆周半径越小，周期一定越小解析由veq f(2r,T)知，线速度大，周期不一定小，A错；由eq f(2,T)知，质点的角速度越大，周期一定越

2、小，B对；转速与周期为倒数关系，转速大，周期一定小，C对；周期与半径无关，D错答案BC3如图1所示，OO为竖直转动轴，MN为固定在OO上的水平光滑杆，有两个质量相同的有孔金属球A、B套在水平杆上，AC、BC为抗拉能力相同的两根细线，C端固定在转动轴OO上，当线拉直时，A、B两球到转动轴距离之比为21，当转动角速度逐渐增大时()图1AAC线先断 BBC线先断C两线同时断 D不能确定哪段线先断解析两球A、B向心力均有两线拉力的水平分力来提供，两线与MN杆的夹角恒定，设分别为和，C到MN的距离为L，则有：FACcos mRA2，FACeq f(mRA2,cos )m2eq r(L24Req oal(

3、,B2)，FBCcos mRB2，FBCeq f(mRB2,cos )m2eq r(L2Req oal(,B2)，由以上两式可知FACFBC，故AC线先断，正确选项应为A.答案A4“神舟”七号宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的有()A可以用天平测量物体的质量B可以用水银气压计测舱内的气压C可以用弹簧秤测拉力D在飞船内将重物挂于弹簧秤上，弹簧秤示数为零，但重物仍受地球的引 力解析飞船内物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为零，因此不能用天平测物体的质量，故A错；同理水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，故B错；弹簧秤测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成

4、正比，故C正确；物体处于完全失重状态时并不是不受重力，而是重力提供了物体做圆周运动的向心力，D正确故选C、D.答案CD5当汽车通过圆弧形凸形桥时，下列说法中正确的是()A汽车在通过桥顶时，对桥的压力一定小于汽车的重力B汽车在通过桥顶时，速度越小，对桥的压力就越小C汽车所需的向心力由桥对汽车的支持力来提供D汽车通过桥顶时，若汽车的速度veq r(gR)(g为重力加速度，R为圆弧形桥面的半径)，则汽车对桥顶的压力为零解析汽车过凸形桥时，在桥顶有mgFNmeq f(v2,R)，所以mgFN，故A正确；由上式可知：v越小，FN越大，所以B错；当FN0时，mgmeq f(v2,R)，可得veq r(gR

5、)，故D正确答案AD6如图2所示，一质量为m的木块从光滑的半球形碗边开始下滑，在木块下滑过程中()图2A它的加速度方向指向球心B它所受的合力就是向心力C它所受向心力不断增大D它对碗的压力不断减小解析下滑过程中木块沿速度的方向和指向圆心的方向均有加速度，合加速度不指向球心(在底端除外)，A错；物体所受合力的径向分量是向心力，且是变化的，B错；由于下滑过程中速度加快，则向心力F向meq f(v2,R)增大，C对；向心力是由支持力和重力的径向分力的合力提供，下滑过程中重力的径向分力逐渐增大，方向与合力方向相反，而合力在增大，因此支持力在增大，即可推出物体对碗的压力增大，D错故选C.答案C7质量相等的

6、A、B两物体(可视为质点)，放在水平的转台上，A离轴的距离是B离轴的距离的一半，如图3所示，当转台匀速旋转时，A、B都和水平转台无相对滑动则下列说法正确的是()图3A因为a2R，而RBRA，所以B的向心加速度比A的大B因为aeq f(v2,R)，而RARB，所以A的向心加速度比B大C因为质量相等，所以它们受到台面的摩擦力一样大D转台对B的静摩擦力较小解析A、B两物体的相同，由a2R可知当RARB时，B的向心加速度大，故A对、B错；因为A、B的向心力由摩擦力提供，由FfmR2可知转台对B的静摩擦力大，故C、D均错误答案A8如图4所示，质量为m的滑块与轨道间的动摩擦因数为，在滑块从A滑到B的过程中

7、，受到的摩擦力的最大值为Ff，则()图4AFfmg BFfmg D无法确定Ff的值解析滑块滑到最低点时速度最大，由FNmgeq f(mv2,R)可知，FN最大FfFN(mgeq f(mv2,R)mg.答案C9两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图5-所示，A运动的半径比B的大，则()图5AA所需的向心力比B的大BB所需的向心力比A的大CA的角速度比B的大DB的角速度比A的大解析小球由所受重力和绳子的拉力的合力充当向心力，设悬线与竖直方向夹角为，则Fnmgtan m2lsin ，越大，向心力Fn越大，所以A对、B错；而2eq f(g,lcos )eq f(g,h).故两

8、者的角速度相同，C、D错答案A10一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其半径为R，向心加速度大小为a，则()A小球相对于圆心的位移不变B小球的线速度为eq r(Ra)C小球在时间t内通过的路程steq r(f(a,R)D小球做圆周运动的周期T2eq r(f(R,a)解析小球做匀速圆周运动，各时刻相对圆心的位移大小不变，但方向时刻在变由aeq f(v2,R)得v2Ra，所以veq r(Ra)，在时间t内通过的路程svtteq r(Ra)，做圆周运动的周期Teq f(2,)eq f(2R,v)eq f(2R,r(Ra)2 eq r(f(R,a).答案BD二、非选择题(本题共2小题，共30分)11(15

9、分)如图6所示，一个人用一根长1 m、最多只能承受46 N拉力的绳子，拴着一个质量为1 kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面h6 m，小球转动至最低点时绳子突然断了(g取图6(1)绳子断时小球运动的角速度多大？(2)绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离解析(1)在最低点：Fmgm2R，绳断时，F46 N，得6 rad/s，vR6m(2)绳断后，小球做平抛运动，竖直方向上hReq f(1,2)gt2，得t1 s.水平方向：xvtRt6 m答案(1)6 rad/s(2)6 12(15分)如图7所示，已知绳长为L20 cm，水平杆L0.1 m，小球质量m0.3 kg，整个装置可绕竖直轴转动，求：(g取图7(1)要使绳子与竖直方向成45角，试求该装置必须以多大的角速度转动才行？(2)此时绳子的张力多大？解析小球绕杆做圆周运动，其轨道平面在水平面内，轨道半径rLLsin 45，绳的拉力与重力的合