高考教案物理大一轮总结复习考点总结规范练12圆周运动新人教

通用版高考教学设计物理大一轮总结复习考点总结规范练12圆周运动新人教版通用版高考教学设计物理大一轮总结复习考点总结规范练12圆周运动新人教版PAGE通用版高考教学设计物理大一轮总结复习考点总结规范练12圆周运动新人教版考点标准练12圆周运动一、单项选择题1.以下列图,因为地球的自转,地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动。关于P、Q两物体的运动,以下说法正确的选项是()A.P、Q两点的角速度大小相等B.P、Q两点的线速度大小相等C.P点的线速度比Q点的线速度大D.P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用答案A分析P、Q两点都是绕地轴做匀速圆周运动,角速度相等,即ωP=ωQ,选项A对;依据圆周运动线速度v=ωR,P、Q两点到地轴的距离不等,即P、Q两点圆周运动线速度大小不等,选项B错;Q点到地轴的距离远,圆周运动半径大,线速度大,选项C错;P、Q两物体均遇到万有引力和支持力作用,重力不过万有引力的一个分力,选项D错。2.以下列图,B和C是一组塔轮,即B和C半径不一样,但固定在同一转动轴上,其半径之比为RB∶RC=3∶2,A轮的半径大小与C轮同样,它与B轮紧靠在一同,当A轮绕过此中心的竖直轴转动时,因为摩擦作用,B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边沿的三个点,那么a、b、c三点在运动过程中的()A.线速度大小之比为3∶2∶2B.角速度之比为3∶3∶2C.转速之比为2∶3∶2D.向心加快度大小之比为9∶6∶4答案D分析A、B轮摩擦传动,故va=vb,ωaRA=ωbRB,所以ωa∶ωb=3∶2;B、C同轴,故ωb=ωc,,所以vb∶vc=3∶2,所以va∶vb∶vc=3∶3∶2,ωa∶ωb∶ωc=3∶2∶2,故A、B错误;转速之比等于角速度之比,故C错误;由a=ωv得aa∶ab∶ac=9∶6∶4,D正确。3.(2021·全国卷Ⅱ)小球P和Q用不行伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,以下列图。将两球由静止开释。在各自轨迹的最低点,()A.P球的速度必定大于Q球的速度B.P球的动能必定小于Q球的动能C.P球所受绳的拉力必定大于Q球所受绳的拉力D.P球的向心加快度必定小于Q球的向心加快度答案C分析设绳长为l,从水平地点到最低点,依据动能定理,mgl=mv2①,可得v=。lP<lQ,所以vP<vQ,A选项错误。因Ek=mv2,mP>mQ,又vP<vQ,动能大小不可以确立,B选项错误。在最低点,拉力与重力的协力供给向心力,FT-mg=m②,联立①②可得FT=3mg,只与质量相关,因为mP>mQ,所以FTP>FTQ,C选项正确。向心加快度a==2g,与质量和绳长均没关系,D选项错误。4.两粗细同样内壁圆滑的半圆形圆管ab和bc连结在一同,且在b处相切,固定于水平面上。一小球从a端以某一初速度进入圆管,并从c端走开圆管。那么小球由圆管ab进入圆管bc后()A.线速度变小B.角速度变大C.向心加快度变小D.小球对管壁的压力变大答案C分析抵达b点后,因为重力做功为零,小球的速度不变,半径将增大,而后依据v=ωR、a=剖析解题。因为管道圆滑,小球抵达b点后,重力做功为零,速度大小保持不变,依据v=ωR可知角速度ω减小,依据a=可知向心加快度减小,依据F=ma可知小球对管道的压力减小,故只有C正确。5.以下列图,一根细绳一端系一个小球,另一端固定,给小球不一样的初速度,使小球在水平面内做角速度不一样的圆周运动,那么以下细绳拉力F、悬点到轨迹圆心高度h、向心加快度a、线速度v与角速度平方ω2的关系图像正确的选项是()答案A分析设细绳长度为l,小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ,细绳拉力为F,有Fsinθ=mω2lsinθ,得F=mω2l,选项A正确;mgtanθ=mω2lsinθ,得h=lcosθ=,选项B错误;小球的向心加快度a=ω2lsinθ,选项C错误;小球的线速度v=ωlsinθ,选项D错误。6.以下列图,一倾斜的匀质圆环绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘一直保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g取10m/s2。那么ω的最大值是()A.rad/sB.rad/sC.1.0rad/sD.5.0rad/s答案C分析物体随圆盘做圆周运动,运动到最低点时最简单滑动,所以物体在最低点且恰巧要发生滑动时的转动角速度为最大值,这时,依据牛顿第二定律有μmgcos30°-mgsin30°=mrω2,求得ω=1.0rad/s,C项正确,A、B、D项错误。二、多项选择题7.以下列图,粗拙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一同,随圆盘一同做匀速圆周运动,那么以下说法正确的选项是()A.B的向心力是A的向心力的2倍B.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍C.A、B都有沿半径向外滑动的趋向D.假定B先滑动,那么B对A的动摩擦因数μA小于盘对B的动摩擦因数μB答案BC分析依据Fn=mrω2,因为两物块的角速度大小相等,转动半径相等,质量相等,那么向心力相等,故A错误;对AB整体剖析,FfB=2mrω2,对A剖析,有FfA=mrω2,所以盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍,故B正确;A所受的静摩擦力方向指向圆心,可知A有沿半径向外滑动的趋向,B遇到盘的静摩擦力方向指向圆心,有沿半径向外滑动的趋向,故C正确;对AB整体剖析,μB2mg=2mr,解得ωB=,对A剖析,μAmg=mr,解得ωA=,因为B先滑动,所以B先抵达临界角速度,可知B的临界角速度较小,即μB<μA,故D错误。8.图甲、乙、丙、丁是游玩场中比较常有的过山车,甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动,丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动,两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子构成)把轨道车套在了轨道上,四个图中轨道的半径都为R。以下说法正确的选项是()A.甲图中,当轨道车以必定的速度经过轨道最高点时,座椅必定给人向上的力B.乙图中,当轨道车以必定的速度经过轨道最低点时,安全带必定给人向上的力C.丙图中,当轨道车以必定的速度经过轨道最低点时,座椅必定给人向上的力D.丁图中,轨道车过最高点的最小速度为答案BC分析在题图甲中,当速度比较小时,依据牛顿第二定律有mg-FN=m,即座椅给人施加向上的力,当速度比较大时,依据牛顿第二定律有mg+FN=m,即座椅给人施加向下的力,故A错误;在题图乙中,因为协力指向圆心,重力竖直向下,所以安全带给人必定是向上的力,故B正确;在题图丙中,当轨道车以必定的速度经过轨道最低点时,协力方向向上,重力竖直向下,那么座椅给人的作使劲必定竖直向上,故C正确;在题图丁中,因为轨道车有安全锁,可知轨道车在最高点的最小速度为零,故D错误。9.(2021·新疆喀什质检)摩擦传动是传动装置中的一个重要模型,以下列图的两个水平搁置的轮盘靠摩擦力传动,此中O、O'分别为两轮盘的轴心。两个轮盘的半径比r甲∶r乙=3∶1,且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别搁置两个同种资料制成的滑块A、B,两滑块与轮盘间的动摩擦因数同样,两滑块距离轴心O、O'的间距RA=2RB。假定轮盘乙由静止开始迟缓地转动起来,且转速渐渐增添,那么以下表达正确的选项是()A.滑块A和B在与轮盘相对静止时,角速度之比为ω甲∶ω乙=1∶3B.滑块A和B在与轮盘相对静止时,向心加快度之比为aA∶aB=2∶9C.转速增添后,滑块B先发生滑动D.转速增添后,两滑块一同发生滑动答案ABC分析假定轮盘乙的半径为R,由题意可知两轮盘边沿的线速度大小相等,有ω甲·3R=ω乙R,得ω甲∶ω乙=1∶3,所以滑块相对轮盘滑动前,A、B的角速度之比为1∶3,A正确;滑块相对轮盘滑动前,依据an=ω2r得A、B的向心加快度之比为aA∶aB=2∶9,B正确;据题意可得滑块A、B的最大静摩擦力分别为FfA=μmAg,FfB=μmBg,最大静摩擦力之比为FfA∶FfB=mA∶mB,滑块相对轮盘滑动前所受的静摩擦力之比为FfA'∶FfB'=(mAaA)∶(mBaB)=mA∶(4.5mB),综上剖析可得滑块B先抵达最大静摩擦力,先开始滑动,C正确,D错误。三、非选择题10.以下列图,内壁圆滑的曲折钢管固定在天花板上,一根结实的细绳穿过钢管,两头分别拴着小球A和B。小球A和B的质量之比。当小球A在水平面内做匀速圆周运动时,小球A到管口的绳长为l,此时小球B恰巧处于均衡状态。管子的内径粗细不计,重力加快度为g。试求:(1)拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角θ;(2)小球A转动的周期。答案(1)60°(2)π分析(1)设细绳的拉力为F,小球B处于均衡状态有F=mBg,在竖直方向上,小球A处于均衡状态,有Fcosθ=mAg,解得cosθ=,所以拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角θ=60°。(2)关于小球A,细绳拉力的水平重量供给圆周运动的向心力,有Fsinθ=mA,由r=lsinθ解得小球A的线速度为v=,又T=,那么小球A转动的周期T=π。11.以下列图,一块足够大的圆滑平板搁置在水平面上,能绕水平固定轴MN调理其与水平面所成的倾角。板上一根长为l=0.60m的轻微绳,它的一端系住一质量为m的小球P,另一端固定在板上的O点。当平板的倾角固定为α时,先将轻绳平行于水平轴MN拉直,而后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0=3.0m/s。假定小球能保持在板面内做圆周运动,倾角α的值应在什么范围内?(重力加快度g取10m/s2)答案0°≤α≤30°分析小球在倾斜平板上运动时遇到绳索拉力、平板弹力、重力。在垂直平板方向上协力为0,重力在沿平板方向的重量为mgsinα小球在最高点时,由绳索的拉力和重力沿平板方向的分力的协力供给向心力,有FT+mgsinα=①研究小球从开释到最高点的过程,依据动能定理有-mglsinα=②假定恰巧能经过最高点,那么绳索拉力FT=0③联立①②③解得sinα=,解得α=30°故α的范围为0°≤α≤30°。12.为了研究过山车的原理,某物理小组提出了以下的假想:取一个与水平方向夹角为θ=60°、长为l1=2m的倾斜轨道AB,经过细小圆弧与长为l2=m的水平轨道BC相连,而后在C处设计一个竖直完好的圆滑圆轨道,出口为水平轨道D,以下列图。现将一个小球从距A点高为h=0.9m的水平台面上以必定的初速度v0水平弹出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ=,g取10m/s2。(1)求小球初速度v0的大小。(2)求小球滑过C点时的速率vC。(3)要使小球不走开轨道,那么竖直圆弧轨道的半径R应当知足什么条件。答案(1)m/s(2)3m/s(3)0<R≤1.08m分析(1)小球做平抛运动抵达A点,由平抛运动规律知,竖直方向有=2gh,即vy=3m/s,因为在A点的速度恰巧沿AB方向,所以小球初速度v0=vytan30°=m/s。(2)