通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练12圆周运动新人教版.pdf
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1、考点规范练 12 圆周运动考点规范练 12 圆周运动 一、单项选择题 1 1. 如图所示,由于地球的自转,地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动。对于P、Q 两物体的运动,下列说法正确的是( ) 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 解析P、Q两点都是绕地轴做匀速圆周运动,角速度相等,即P=Q,选项 A 对;根据圆周运动线速 度v=R,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
2、错;P、Q两物体均受到万有引力和支持力作用,重力 只是万有引力的一个分力,选项 D 错。 2 2.如图所示,B和C是一组塔轮,即B和C半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比为RBRC=3 2,A轮的半径大小与C轮相同,它与B轮紧靠在一起,当A轮绕过其中心的竖直轴转动时,由于摩擦 作用,B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点,则a、b、c三点在运动过 程中的( ) A.线速度大小之比为 322 B.角速度之比为 332 C.转速之比为 232 D.向心加速度大小之比为 964 答案 D 解析A、B轮摩擦传动,故va=vb,aRA=bRB,所以ab=32;B、C同轴,故b
3、=c,所 vb RB = vc RC 以vbvc=32,因此vavbvc=332,abc=322,故 A、B 错误;转速之比等于角速 度之比,故 C 错误;由a=v得aaabac=964,D 正确。 3 3. (2016全国卷)小球P和Q用不可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,如图所示。将两球由静止释放。在 各自轨迹的最低点,( ) A.P球的速度一定大于Q球的速度 B.P球的动能一定小于Q球的动能 C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 答案 C 解析设绳长为
4、l,从水平位置到最低点,根据动能定理,mgl= mv2,可得v=。已知lPmQ,又vPmQ,所以FTPFTQ,C v2 l 选项正确。向心加速度a= =2g,与质量和绳长均无关系,D 选项错误。 v2 l 4 4. 两粗细相同内壁光滑的半圆形圆管ab和bc连接在一起,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端离开圆管。则小球由圆管ab进入圆管bc后( ) A.线速度变小 B.角速度变大 C.向心加速度变小 D.小球对管壁的压力变大 答案 C 解析到达b点后,由于重力做功为零,小球的速度不变,半径将增大,然后根据v=R、a=分析解题。 v2 R 由于管道光滑,小球
5、到达b点后,重力做功为零,速度大小保持不变,根据v=R可知角速度减小, 根据a=可知向心加速度减小,根据F=ma可知小球对管道的压力减小,故只有 C 正确。 v2 R 5 5.如图所示,一根细绳一端系一个小球,另一端固定,给小球不同的初速度,使小球在水平面内做角 速度不同的圆周运动,则下列细绳拉力F、悬点到轨迹圆心高度h、向心加速度a、线速度v与角速 度平方2的关系图像正确的是( ) 答案 A 解析设细绳长度为l,小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为,细绳拉力为F,有 Fsin=m2lsin,得F=m2l,选项 A 正确;mgtan=m2lsin,得h=lcos=,选项 B 错误;小 g
6、 2 球的向心加速度a=2lsin,选项 C 错误;小球的线速度v=lsin,选项 D 错误。 6 6. 如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度转动,盘面上离转轴距离 2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于 3 2 滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为 30,g取 10 m/s2。则的最大值是( ) A. rad/sB. rad/s53 C.1.0 rad/sD.5.0 rad/s 答案 C 解析物体随圆盘做圆周运动,运动到最低点时最容易滑动,因此物体在最低点且刚好要发生滑动时 的转动角速度为最大值,这时,根据牛顿第二定
7、律有mgcos30-mgsin30=mr2,求得 =1.0rad/s,C 项正确,A、B、D 项错误。 二、多项选择题 7 7. 如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下 列说法正确的是( ) 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势 D.若B先滑动,则B对A的动摩擦因数A小于盘对B的动摩擦因数B 答案 BC 解析根据Fn=mr2,因为两物块的角速度大小相等,转动半径相等,质量相等,则向心力相等,故 A 错 误;对AB整体分析,FfB=2mr2,对A分析,有FfA=m
8、r2,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势,B受到盘的静摩擦 力方向指向圆心,有沿半径向外滑动的趋势,故 C 正确;对AB整体分析,B2mg=2mr,解得B=B2 ,对A分析,Amg=mr,解得A=,因为B先滑动,所以B先达到临界角速度,可知B的 Bg r A2 Ag r 临界角速度较小,即BA,故 D 错误。 8 8.图甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车,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、侧三个轮子组 成)把轨道车套在了轨
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