高考物理二轮复习专项训练模型16 水平转盘模型（原卷版）

模型16水平转盘模型1.（2023高考江苏学业水平选择性考试）“转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为SKIPIF1<0时，碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小SKIPIF1<0和受到的静摩擦力大小f。2．（2019海南物理·6）.如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴SKIPIF1<0的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起绕SKIPIF1<0轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<03(2014高考全国新课标理综I)如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．ω=SKIPIF1<0是b开始滑动的临界角速度D．当ω=SKIPIF1<0时，a所受摩擦力的大小为kmg4.(2014安徽理综第19题)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持静止。物体与盘面间的动摩擦因数为SKIPIF1<0（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。则ω的最大值是A．SKIPIF1<0rad/sB．SKIPIF1<0rad/sC．1.0rad/sD．0.5rad/s最新模拟题1.(2023重庆南开中学期末)如图所示，叠放在水平圆形转台上的物体A、B能随转台在半径r的圆周上运动，A、B质量均为m，A与B、B与转台间的动摩擦因数分别为0.2、0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.B对A的摩擦力一定为SKIPIF1<0B.在转台的角速度不断增大的过程中，A先相对滑动被甩出C.在转台的角速度不断增大的过程中，A受到的摩擦力一定指向圆心D.A、B能随转台一起转动的最大角速度为SKIPIF1<02.（2024河南名校联考）如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，沿直径方向放着用细线相连的质量均为m的物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA=r，RB=2r，A和B与圆盘间的动摩擦因数分别为μ和SKIPIF1<0，圆盘静止时细线刚好伸直且无张力。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止开始缓慢加速，则（）A.当SKIPIF1<0时，细线中没有张力B.当ω=SKIPIF1<0时，物体A受到的摩擦力指向圆心C.当ω=SKIPIF1<0时，两物体刚好不滑动D.当两物体刚好不滑动时烧断绳子，A仍相对圆盘静止，B将做离心运动。3．（2023四川成都七中二诊）如图，水平放置餐桌的桌面为圆形，半径为SKIPIF1<0。为方便用餐，中心放置一个可绕其中心轴转动的圆盘，圆盘半径为SKIPIF1<0，圆心与餐桌圆心重合。在圆盘的边缘放置一个质量为SKIPIF1<0的小物块，小物块与圆盘间的动摩擦因数为SKIPIF1<0，小物块与餐桌间的动摩擦因数为SKIPIF1<0。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为SKIPIF1<0，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，小物块可看作质点。由静止开始，缓慢增加圆盘转速，则（）A．当圆盘角速度增大到SKIPIF1<0时，小物块恰好从圆盘上滑落B．小物块从圆盘上滑落后，小物块在餐桌上做曲线运动C．若小物块从圆盘上滑落后，恰好停在餐桌的边缘，则在桌面上滑动过程中因摩擦产生的内能大于SKIPIF1<0D．小物块在圆盘上的加速度一定小于小物块在桌面上运动时的加速度。4.（2023四川重点高中质检）如图所示，水平放置的光滑桌面中心开有光滑的小孔，轻质细绳穿过小孔一端连接质量为m的小球，另一端连接总质量为8m的漏斗（其中西沙的质量为7m），小球在轨道1上做匀速圆周运动。某时刻起，漏斗内细沙缓慢流出而漏斗缓慢上升。漏斗内细沙全部流出时漏斗上升的高度为h，之后小球在轨道2上做匀速圆周运动，此过程中小球在任意相等时间内扫过的面积相等，重力加速度大小为g，下列说法正确的是A.小球在单位时间内扫过的面积为2SKIPIF1<0B.小球在轨道1上运动时的动能为4mghC.小球在轨道2上运动时的动能为mghD.此过程中细绳对漏斗做的功为3mgh5.(2023湖南怀化名校质检)如图所示，粗糙水平转台上，可视为质点的木块A、B叠放在一起，放在水平转台上随转台一起绕固定转轴匀速转动，A的质量为SKIPIF1<0，B的质量为SKIPIF1<0．已知A、B到转动轴的距离为SKIPIF1<0，A与B间的动摩擦因数为SKIPIF1<0，B与转台间的动摩擦因数为SKIPIF1<0，（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取SKIPIF1<0）则下列说法正确的是()A.B需要的向心力是A的3倍B.转台对B的摩擦力是B对A的摩擦力的3倍C.如果木块A、B与转台始终保持相对静止，转台角速度SKIPIF1<0的最大值为SKIPIF1<0D.随着角速度的不断增大，A先滑动6、（2023浙江名校联盟联考）（8分）如图甲，这是湖南电视台“智勇大冲关”游戏节目中的大转盘游戏环节，经验不足的人会坐在转盘边缘，当转盘转速达到某一数值时，人恰好滑离转盘落入水中，等效模型如图乙．现测得转盘半径R=0.5m，离水面的高度H=0.8m，人落水过程的水平位移大小x=0.4m.设人所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，人视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2.求： （1）人恰好离开转盘时的初速度大小v0；（2）人与转盘间的动摩擦因数μ．（3）人落水时的速度大小v.7.（2024山东济宁名校联考）如图所示，质量SKIPIF1<0的物体置于可绕竖直轴匀速转动的平台上，M用细绳通过光滑的定滑轮与质量为SKIPIF1<0的物体相连，m悬于空中与M都处于静止状态。假定M与轴O的距离r=0.5m，与平台的最大静摩擦力为其重力的0.3倍，试问：（1）M受到的静摩擦力最小时，平台转动的角速度ω0为多大；（2）要保持M与平台相对静止，平台转动的角速度不得超过多大。

8.（2023年7月浙江九校期末联考）水平转盘可以绕竖直轴SKIPIF1<0转动，半径SKIPIF1<0，转盘中心SKIPIF1<0处有一个光滑小孔，用一根长SKIPIF1<0细线穿过小孔将质量分别为SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的小球A和小物块B连接，小物块B放在水平转盘的边缘且与转盘保持相对静止，如图所示。现让小球A在水平面做角速度SKIPIF1<0的匀速圆周运动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数SKIPIF1<0（取SKIP