《2019高考物理二輪小題狂做專練 九 圓周運動規(guī)律的應用 含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019高考物理二輪小題狂做專練 九 圓周運動規(guī)律的應用 含解析(13頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、
1.【安徽省皖中名校聯盟2019屆高三10月聯考物理試題】如圖所示為一皮帶傳動裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點,左側是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r,b點在小輪上,到小輪中心的距離為r,c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上,若在傳動過程中,皮帶不打滑,則下列敘述錯誤的是( )
A.a點與d點的線速度大小之比為1:2
B.a點與b點的角速度大小相等
C.a點與c點的線速度大小相等
D.a點與d點的向心加速度大小之比為1:1
2.【浙江省嘉興市2019屆高三普通高校招生選考科目教學測試物理試題】如圖所示,餐桌上的水平玻璃轉盤勻速轉動
2、時,其上的物品相對于轉盤靜止,則( )
A.物品所受摩擦力與其運動方向相反
B.越靠近圓心的物品摩擦力越小
C.越靠近圓心的物品角速度越小
D.越靠近圓心的物品加速度越小
3.【甘肅省臨夏中學2017-2018學年高考模擬】如圖所示,一個內壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,有兩個質量相同的小球A和小球B緊貼圓錐筒內壁分別在水平面內做勻速圓周運動,則下列說法中正確的是( )
A.A球的線速度必定小于B球的線速度
B.A球的角速度必定大于B球的角速度
C.A球運動的周期必定大于B球的周期
D.A球對筒壁的壓力必定大于B球對筒壁的壓力
4.【安
3、徽省2019屆高三10月份聯考物理】如圖所示,質量為m的小球(可看作質點)在豎直放置的半徑為R的固定光滑圓環(huán)軌道內運動,若小球通過最高點時的速率為v0=2gR,下列說法中正確的是( )
A.小球在最高點時只受到重力作用
B.小球繞圓環(huán)一周的時間等于2πRv0
C.小球在最高點對圓環(huán)的壓力大小為2mg
D.小球經過任一直徑兩端位置時的動能之和是一個恒定值
5.【甘肅省師范大學附屬中學2018-2019學年高三上學期期中考試】假設人類登上火星后,在火星上進行了如下實驗:在固定的半徑為r的豎直光滑圓軌道內部,一小球恰好能做完整的圓周運動,小球在最高點的速度大小為v,如圖所示。若已
4、知火星的半徑為R,引力常量為G,則火星的質量為( )
A.v2R3Gr2 B.5v2R2Gr C.v2R2Gr D.5v2R3Gr2
6.【江西省紅色七校2019屆高三第一次聯考物理試題】如圖所示,一根不可伸長的輕繩兩端各系一個小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細桿C和D上,質量為ma的a球置于地面上,質量為mb的b球從水平位置靜止釋放。當b球擺過的角度為90時,a球對地面壓力剛好為零,下列結論正確的是( )
A.ma:mb=3:1
B.ma:mb=2:1
C.若只將細桿D水平向左移動少許,則當b球擺過的角度為小于90的
5、某值時,a球對地面的壓力剛好為零
D.若只將細桿D水平向左移動少許,則當b球擺過的角度仍為90時,a球對地面的壓力剛好為零
7.【甘肅省武威第一中學2019屆高三10月月考物理試題】質量為m的物體沿著半徑為r的半球形金屬球殼滑到最低點時的速度大小為υ,如圖所示,若物體與球殼之間的摩擦因數為μ,則物體在最低點時的( ?。?
A.向心加速度為v2r
B.向心力為m(g+v2r)
C.對球殼的壓力為mv2r
D.受到的摩擦力為μm(g+v2r)
8.【遼寧省大連市2017-2018學年高考模擬】如圖所示,一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面,圓錐形筒固定不動,有兩個質量相等的小球
6、A和B緊貼著內壁分別在圖中所示的水平面內做勻速圓周運動,則以下說法中正確的是( )
A.A球的線速度必定大于B球的線速度
B.A球的角速度必定小于B球的角速度
C.A球的運動周期必定小于B球的運動周期
D.A球對筒壁的壓力等于B球對筒壁的壓力
9.【河北省邢臺市2017-2018學年高考模擬】如圖所示,半徑r=0.5m的飛輪繞中心軸OO轉動,軸與飛輪平面垂直。現在飛輪的邊緣打進-一個質量m=0.01kg的螺絲釘P(視為質點),讓飛輪以n=20r/s的轉速做勻速圓周運動。(取π2=10)
(1)求螺絲釘P所需的向心力大小F;
(2)若不轉動飛輪,至少要
7、用1250N的力才能把螺絲釘P拔出,求為使螺絲釘P不被甩出,飛輪轉動時的最大角速度ωm。
10.【山西省呂梁市2017-2018高考調研】如圖所示,豎直平面內的一半徑R=0.50m的光滑圓弧槽BCD,B點與圓心O等高,一水平面與圓弧槽相接于D點。質量m=0.10kg的小球從B點正上方H=0.95m高處的A點自由下落,由B點進入圓弧槽軌道,從D點飛出后落在水平面上的Q點,DQ間的距離s=2.4m,球從D點飛出后的運動過程中相對水平面上升的最大高度h=0.80m,取g=10m/s2,不計空氣阻力,求:
(1)小球經過C點時軌道對它的支持力大小N;
(2)小球經過最
8、高點P的速度大小vP;
(3)D點與圓心O的高度差hOD。
1.【解析】a、c兩點靠傳送帶傳動,線速度大小相等,d、c兩點共軸轉動,角速度相等,根據v=rω知,d的線速度等于c的線速度的2倍,所以d的線速度等于a的線速度的2倍,故A正確; b、c兩點的角速度相等,a、c兩點的線速度相等,根據v=rω知,因為a、c的半徑不等,則a、c的角速度不等,所以a、b兩點的角速度不等。故B錯誤,C正確。因vd=2va,根據a=v2/r知,a、d的加速度之比為1:1,故D正確。此題選擇不正確的選項,故選B。
【答案】B
9、
2.【解析】A項:由于物品有向外甩的趨勢,所以物品所受的摩擦力指向圓心提供向心力,故A錯誤;
B項:由摩擦力提供向心力可知,f=mω2r,由物品的質量大小不知道,所以無關確定摩擦力大小,故B錯誤; C項:同一轉軸轉動的物體角速度相同,故C錯誤; D項:由公式a=ω2r可知,越靠近圓心的物品加速度越小,故D正確。
【答案】D
3.【解析】小球受重力和支持力,靠重力和支持力的合力提供圓周運動的向心力,受力分析如圖:
D、兩球所受的重力大小相等,支持力方向相同,根據力的合成,知兩支持力大小、合力大小相等,故D錯誤.
A、根據F合=mv2r,合力、質量相等,得r越大線速度大,所以球A的
10、線速度大于球B的線速度,故A錯誤.
B、F合=mω2r合力、質量相等,r越大角速度越小,A球的角速度小于B球的角速度。故B錯誤.
C、F合=m4π2T2r,合力、質量相等,r越大,周期越大,A周期大于B周期。故C正確。故選C。
【答案】C
4.【解析】AC. 根據牛頓第二定律有:mg+N=mv02R,解得N=mg.故小球在最高點受到圓環(huán)的壓力,壓力大小為mg,故A錯誤,C錯誤; B. 小球做的運動不是勻速圓周運動,繞圓環(huán)一周的時間不等于2πRv0。故B錯誤;
D.小球在運動的過程中機械能守恒,在某一運動的過程中小球的重力勢能減小多少,則經過關于圓心對稱的位置重力勢能就增加多少。所以小
11、球經過任一直徑兩端位置時的動能之和是一個恒定值。故D正確。故選:D。
【答案】D
5.【解析】設小球的質量為m,火星的質量為M,因小球在最高點恰好完成圓周運動,設最高點時小球速度為v,由牛頓第二定律得:mg=mv2r,解得:g=v2r,對于任一月球表面的物體m,萬有引力等于其重力,即:mg=GMmR2,則有:M=v2R2Gr,故選C。
【答案】C
6.【解析】由于b球擺動過程中機械能守恒,則有:mbgl=12mbv2,當b球擺過的角度為90時,根據牛頓運動定律和向心力公式得:T-mbg=mbv2l;聯立解得:T=3mbg;據題a球對地面壓力剛好為零,說明此時繩子張力為:T=
12、mag,解得:ma:mb=3:1,故A正確,B錯誤。由上述求解過程可以看出 T=3mbg,細繩的拉力T與球到懸點的距離無關,只要b球擺到最低點,細繩的拉力都是3mbg,a球對地面的壓力剛好為零。a球不會被拉離地面。故C錯誤,D正確。故選AD。
【答案】AD
7.【解析】物體滑到半球形金屬球殼最低點時,速度大小為v,半徑為R,向心加速度為an=v2r,故A正確。根據牛頓第二定律得知,物體在最低點時的向心力Fn=man=mv2r,故B錯誤。根據牛頓第二定律得N-mg=mv2r,得到金屬球殼對小球的支持力N=m(g+v2r),由牛頓第三定律可知,小球對金屬球殼的壓力大小N′=m(g+v2r),故
13、C錯誤。物體在最低點時,受到的摩擦力為f=μN=μm(g+v2r),故D正確。故選AD。
【答案】AD
8.【解析】對小球受力分析,小球受到重力和支持力,它們的合力提供向心力,如圖
根據牛頓第二定律,有:F=mgtanθ=mv2r;解得v=grtanθ。由于A球的轉動半徑較大,A線速度較大,故A正確;根據ω=vr=gtanθr可知,A球的轉動半徑較大,則A的角速度較小。故B正確。周期T=2πω=2πrgtanθ ,因為A的半徑較大,則周期較大。故C錯誤。由上分析可知,筒對小球的支持力N=mgcosθ,與軌道半徑無關,則由牛頓第三定律得知,小球對筒的壓力也與半徑無關,即有球A對筒壁的壓
14、力等于球B對筒壁的壓力。故D錯誤。故選AB。
【答案】AB
9.【解析】(1)由向心力公式有:F=mω2r
又ω=2πn
解得:F=80N
(2)由題可知,當螺絲釘P所需要的向心力大于F=1250N就會被甩出,由向心力公式有:
F=mωm2r代入數據解得:ωm=500rad/s
10.【解析】(1)設經過C點速度為v1,由機械能守恒有mg(H+R)=12mv12
由牛頓第二定律有N-mg=mv12R代入數據解得N=6.8N
(2)P點時速度為vP,P到Q做平拋運動有
h=12gt2,s2=vpt
代入數據解得vP=3.0m/s
(3)由機械能守恒定律有12mvP2+mgh=mg(H+hOD)
代入數據解得hOD=0.30m