高三物理一轮复习4.4圆周运动练习题.pdf
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1、(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) 1. 1如右图所示,轻杆的一端有一个小球,另一端有光滑的固定轴O.现给球一初速度, 使球和杆一起绕O 轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F 表示球到达最高点时杆对小球 的作用力,则F() A一定是向下的拉力 B一定是向上的支持力 C一定等于0 D可能是拉力,可能是支持力,也可能等于0 【解析】球到达最高点时,杆对小球的作用力和重力的合力提供球的向心力,即F mgmv 2 R,则球的速度 vRg时, F 是拉力, 0vRg时, F 是支持力; vRg时,F 0.所以 D 选项正确 【答案】D 2. 如右图所示,质量为m 的物体从半径为R 的半球形
2、碗边向碗底滑动,滑到最低点时的 速度为 v,若物体与碗的动摩擦因数为 ,则物体滑到最低点时受到的摩擦力是() A mgBmg v 2 R Cmg v 2 R Dm v 2 R 【解析】物体滑到最低点时受到的摩擦力FfF N,FN mgmv 2 /R,联立解得:Ff m (gv 2 /R),故 B 对 【答案】B 3火车以某一速度v 通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的 是() A轨道半径Rv 2 g B若火车速度大于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行于轨道平面向外 C若火车速度小于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行于轨道平面向内 D当火车质量改变时,安全速率也将
3、改变 【解析】当内、外轨道均不受侧压力作用时,重力和支持力的合力提供向心力,mgtan mv 2 R ,可看出安全速率与质量无关,A、D 错误;火车速度大于v 时,外轨将受到侧压力 作用,若火车速度小于v 时,内轨将受到侧压力作用 【答案】B 4. 如右图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m 的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将 螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r 的匀速圆周运动, 则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为 ,认 为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下述 分析正确的是() A螺丝帽
4、受的重力与最大静摩擦力平衡 B螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外,背离圆心 C此时手转动塑料管的角速度 mg r D若杆的转动加快,螺丝帽有可能相对杆发生运动 【解析】由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑,则竖直方向上重力与摩擦力平衡, 杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力,选项A 正确、 B、C 错误;无论杆的转 动速度增大多少,竖直方向受力平衡,故选项D 错误 【答案】A 5. 如右图所示,半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小球一 个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度v0, 若 v0大小不同,则小球能够上升到的最大高度(距 离底部 )也不同下列说法中正确的是()
5、A如果 v0 gR,则小球能够上升的最大高度为 R 2 B如果 v0 2gR,则小球能够上升的最大高度为 R 2 C如果 v0 3gR,则小球能够上升的最大高度为 3R 2 D如果 v0 5gR,则小球能够上升的最大高度为2R 【解析】根据机械能守恒定律,当速度为v0gR,由 mgh 1 2mv 2 0解出 hR 2,A 项 正确, B 项错误;当v05gR,小球正好运动到最高点,D 项正确;当v03gR时小球运 动到最高点以下,若C 项成立,说明小球此时向心力为0,这是不可能的 【答案】AD 6(2010 年湖南省长沙市调研)一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如 下实验:用不可伸
6、长的轻绳拴一质量为m 的小球,上端固定在O 点,如下图甲所示,在最 低点给小球某一初速度,使其绕 O 点在竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力大小F 随时间 t 的变化规律如下图乙所示F17 F2,设 R、m、引力常量为G 以及 F1为已知量,忽略各种 阻力以下说法正确的是() A该星球表面的重力加速度为 F1 7 m B卫星绕该星球的第一宇宙速度为 Gm R C星球的质量为 F1R 2 7G m D小球在最高点的最小速度为零 【解析】小球在最低点有F1mgmv 2 1 R;小球在最高点有 F2 mgmv 2 2 R;小球从最低 点到最高点的过程中遵循机械能守恒定律 1 2mv 2 1mg2R 1
7、 2mv 2 2, 又 F17F2,联立解得该星球 表面的重力加速度为g F1 7m,选项 A 正确; 由 G m星m R 2mv 2 1 R得卫星绕该星球的第一宇宙速度 为 Gm星 R ,选项 B 错误;由 G m星m R 2 mg 和 g F1 7m解得星球的质量为 F1R 2 7Gm,选项 C 正确 【答案】AC 7. (2010 年陕西省西安市统测)如右图所示,质量为m 的小球在竖直平面内的光滑圆环轨 道上做圆周运动圆环半径为R,小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点 时() A小球对圆环的压力大小等于mg B小球受到的向心力等于0 C小球的线速度大小等于gR D小球的向心
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- 物理 一轮 复习 4.4 圆周运动 练习题
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