2011屆高三物理一輪復習 第四章 第2講 圓周運動及其應用課時作業(yè) 新人教版

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1、第四章 第2講(本欄目內(nèi)容，在學生用書中以活頁形式分冊裝訂！)1如圖所示，固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的，內(nèi)壁上有兩個質(zhì)量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做勻速圓周運動，以下說法正確的是()AvAvB BABCaAaB D壓力FNAFNB【答案】A2如圖所示為某一皮帶傳動裝置主動輪的半徑為r1，從動輪的半徑為r2.已知主動輪做順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑下列說法正確的是()A從動輪做順時針轉(zhuǎn)動 B從動輪做逆時針轉(zhuǎn)動C從動輪的轉(zhuǎn)速為n D從動輪的轉(zhuǎn)速為n【解析】本題考查的知識點是圓周運動，因為主動輪順時針轉(zhuǎn)動，從動輪通過皮帶的摩擦力帶動轉(zhuǎn)動，所以從動輪逆時針轉(zhuǎn)動，選項A錯誤B正確；

2、由于通過皮帶轉(zhuǎn)動，皮帶與輪邊緣接觸處的速度相等，所以由2nr12n2r2，得從動輪的轉(zhuǎn)速為n2，選項C正確D錯誤【答案】BC3如圖所示，在雙人花樣滑冰運動中，有時會看到被男運動員拉著的女運動員離開地面在空中做圓錐擺運動的精彩場面，目測體重為G的女運動員做圓錐擺運動時和水平冰面的夾角約為30，重力加速度為g，估算該女運動員()A受到的拉力為G B受到的拉力為2GC向心加速度為g D向心加速度為2g【解析】女運動員離開地面在空中做圓錐擺運動時受到重力G和拉力F的作用，合力沿水平方向指向圓心，拉力F2G，由mgcot 30ma得向心加速度為ag，故應選B、C.【答案】BC42008年8月，京津城際高

3、速鐵路開通鐵軌轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設計不僅與r有關，還與火車在彎道上的行駛速度v有關下列說法正確的是()Av一定時，r越小則要求h越大Bv一定時，r越大則要求h越大Cr一定時，v越小則要求h越大Dr一定時，v越大則要求h越大【解析】設鐵軌之間的距離為L，內(nèi)外軌高度差為h，內(nèi)外軌上表面與水平面夾角為，火車轉(zhuǎn)彎時，若外軌、內(nèi)軌對車輪均沒有側(cè)向壓力，由牛頓第二定律得mgtan mv2/r，由于很小，可認為tan sin h/L，聯(lián)立解得v.由此式可知，v一定時，r越小則要求h越大，選項A正確，B錯誤；r一定時，v越大則要求h越大，選項C錯誤，D

4、正確【答案】AD5汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等速率沿同一水平彎道做勻速圓周運動，甲車在乙車的外側(cè)兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff甲和Ff乙以下說法正確的是()AFf甲小于Ff乙BFf甲等于Ff乙CFf甲大于Ff乙DFf甲和Ff乙大小均與汽車速率無關【解析】本題重點考查的是勻速圓周運動中向心力的知識根據(jù)題中的條件可知，兩車在水平面做勻速圓周運動，則地面對車的摩擦力來提供其做圓周運動的向心力，則F向Ff，又有向心力的表達式F向，因為兩車的質(zhì)量相同，兩車運行的速率相同，因此軌道半徑大的車的向心力小，即摩擦力小，A正確【答案】A6如圖所示，某同學用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運

5、動，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運動，則只要運動角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為，認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力則在該同學手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時，下述分析正確的是()A螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡B螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心C此時手轉(zhuǎn)動塑料管的角速度D若桿的轉(zhuǎn)動加快，螺絲帽有可能相對桿發(fā)生運動【解析】由于螺絲帽做圓周運動過程中恰好不下滑，則豎直方向上重力與摩擦力平衡，桿對螺絲帽的彈力提供其做勻速圓周運動的向心力，選項A正確、B、C錯誤；無論桿的轉(zhuǎn)動速度增大多少，但豎直方向受力平衡，故選

6、項D錯誤【答案】A7在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內(nèi)低如下圖所示，在某路段汽車向左拐彎，司機左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些汽車的運動可看做是做半徑為R的圓周運動設內(nèi)外路面高度差為h，路基的水平寬度為d，路面的寬度為L.已知重力加速度為g.要使車輪與路面之間的橫向摩擦力(即垂直于前進方向)等于零，則汽車轉(zhuǎn)彎時的車速應等于()A. B. C. D. 【解析】考查向心力公式汽車做勻速圓周運動，向心力由重力與斜面對汽車的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小F向mgtan .根據(jù)牛頓第二定律：F向m，tan ，解得汽車轉(zhuǎn)彎時的車速v，B對【答案】B8(2009年衡水模擬)如圖所示，在豎直

7、的轉(zhuǎn)動軸上，a、b兩點間距為40 cm，細線ac長50 cm，bc長30 cm，在c點系一質(zhì)量為m的小球，在轉(zhuǎn)動軸帶著小球轉(zhuǎn)動過程中，下列說法不正確的是()A轉(zhuǎn)速小時，ac受拉力，bc松弛Bbc剛好拉直時ac中拉力為1.25mgCbc拉直后轉(zhuǎn)速增大，ac拉力不變Dbc拉直后轉(zhuǎn)速增大，ac拉力增大【答案】D9如圖甲所示，一根細線上端固定在S點，下端連一小鐵球A，讓小鐵球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，此裝置構成一圓錐擺(不計空氣阻力)下列說法中正確的是()A小球做勻速圓周運動時，受到重力、繩子的拉力和向心力作用B小球做勻速圓周運動時的角速度一定大于(l為擺長)C另有一個圓錐擺，擺長更大一點，兩者懸點相

8、同，如上圖乙所示，如果改變兩小球的角速度，使兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則B球的角速度大于A球的角速度D如果兩個小球的質(zhì)量相等，則在圖乙中兩條細線受到的拉力相等【解析】如圖所示，小鐵球做勻速圓周運動時，只受到重力和繩子的拉力，而向心力是由重力和拉力的合力提供的，故A項錯誤根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式可得：mgtan ml2sin ，即.當小鐵球做勻速圓周運動時，一定大于零，即cos 一定小于1，因此，當小鐵球做勻速圓周運動時角速度一定大于，故B項正確設點S到點O的距離為h，則mgtan mh2tan ，即，若兩圓錐擺的懸點相同，且兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動時，它們的角速度大

9、小一定相等，即C項錯誤如上圖所示，細線受到的拉力大小為FT，當兩個小球的質(zhì)量相等時，由于AB，即cos Acos B，所示A球受到的拉力小于B球受到的拉力，進而可以判斷兩條細線受到的拉力大小不相等，故D項錯誤【答案】B10如圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點的高度為筒高的一半內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊隨圓錐筒一起做勻速轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的是()A小物塊所受合外力指向O點B當轉(zhuǎn)動角速度時，小物塊不受摩擦力作用C當轉(zhuǎn)動角速度時，小物塊受摩擦力沿AO方向D當轉(zhuǎn)動角速度時，小物塊受摩擦力沿AO方向【解析】勻速圓周運動的物體所受合外力提供

10、向心力，指向物體圓周運動軌跡的圓心，A項錯；當小物塊在A點隨圓錐筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其所受到的摩擦力為零時，小物塊在筒壁A點時受到重力和支持力的作用，它們的合力提供向心力，設筒轉(zhuǎn)動的角速度為，有：mgtan m2，由幾何關系得：tan ，聯(lián)立以上各式解得，B項正確；當角速度變大時，小物塊所需向心力增大，故摩擦力沿AO方向，其水平方向分力提供部分向心力，C項正確；當角速度變小時，小物塊所需向心力減小，故摩擦力沿OA方向，抵消部分支持力的水平分力，D項錯【答案】BC11如圖所示，一個水平放置的圓桶繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角速度2.5 rad/s，桶壁上P處有一圓孔，桶壁很薄，桶的半徑R2 m當圓孔運動到

11、桶的上方時，在圓孔的正上方h3.2 m處有一個小球由靜止開始下落，已知圓孔的半徑略大于小球的半徑試通過計算判斷小球是否和圓桶碰撞(不考慮空氣阻力，g取10 m/s2)【解析】設小球下落h所用時間t1，經(jīng)過圓桶所用時間為t2，則hgt解得t10.8 sh2Rg(t1t2)2解得t20.4 s圓桶的運動周期為T s0.8 s.由于t1T，小球到達圓桶時，圓桶正好轉(zhuǎn)一周，圓孔又回到圓桶上方，小球可以進入圓桶內(nèi)，不會相碰；又因為t2T/2，小球進入圓桶后，圓桶轉(zhuǎn)半周，圓孔轉(zhuǎn)到圓桶正下方時，小球也正好到達圓桶的正下方，小球可以從圓桶中出來，不會相碰；由以上分析可知，小球和圓桶不會相碰【答案】不會相碰12

12、如圖所示，半徑為r20 cm的兩圓柱體A和B，靠電動機帶動按相同方向均以角速度8 rad/s轉(zhuǎn)動，兩圓柱體的轉(zhuǎn)動軸互相平行且在同一平面內(nèi)，轉(zhuǎn)動方向已在圖中標出，質(zhì)量均勻的木棒水平放置其上，重心在剛開始運動時恰在B的正上方，棒和圓柱間動摩擦因數(shù)0.16，兩圓柱體中心間的距離x1.6 m，棒長l2 m，重力加速度取10 m/s2，求從棒開始運動到重心恰在A正上方需多長時間？【解析】棒開始與A、B兩輪有相對滑動，棒受向左摩擦力作用，做勻加速運動，末速度vr80.2 m/s1.6 m/s，加速度ag1.6 m/s.時間t11 s.此時間內(nèi)棒運動位移x1at0.8 m.此后棒與A、B無相對運動，棒以vr做勻速運動，再運動x2ABx10.8 m，重心到A正上方時間t20.5 s，故所求時間tt1t21.5 s.【答案】1.5 s