「精选」高三物理圆周运动专题复习试题试卷及参考答案-精选文档.docx

ccc2精选文档 可编辑修改圆周运动专题复习(附参考答案)考点一圆周运动中的运动学分析1如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a 是它边缘上的一侧是一轮轴，大轮的半径为 4r，小轮的半径为 2r，b 点在小轮上，到心的距离为 r，c 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在转动中，皮带不打滑，则( )Aa 点与 b 点的线速度大小相等 Ba 点与 b 点的角速度大小相等Ca 点与 c 点的线速度大小相等 Da 点与 d 点的向心加速度大小相等 2如图所示，B 和 C 是一组塔轮，即 B 和 C 半径不同，但固定在同轴上，其半径之比为 R R 32，A 轮的半径大小与 C 轮相同，B C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，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、在运动过程中的( )A线速度大小之比为 322 B角速度之比为 332C转速之比为 232 D向心加速度大小之比为 964 考点二圆周运动中的向心力来源问题1 在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面的路面低一些汽车的运动可看做是半径为 R 的点 ， 左小 轮 中过 程一 转 动它 与 BB 轮 也c 三 点低如图比 右 侧圆 周 运动设内外路面高度差为 h，路基的水平宽度为 d，路面的宽度为 L.已知重力加速度为 g.要使车轮与 路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )AgRh gRh gRL gRdB C DL d h h2“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面 周运动而不掉下来如图所示，已知桶壁的倾角为 ，车和人的总质 做圆周运动的半径为 r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦 列说法正确的是( )上 做 圆量为 m，力 ， 下A人和车的速度为 grtan B人和车的速度为 grsin mg mgC桶壁对车的弹力为 D桶壁对车的弹力为cos sin 3 公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处( )A 路面外侧高内侧低B 车速只要低于 v ，车辆便会向内侧滑动C 车速虽然高于 v ，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D当路面结冰时，与未结冰时相比，v 的值变小考点三水平面内的圆周运动1如图所示，质量 M0.64 kg 的物体置于可绕竖直轴匀速转动的平台上， 细绳通过光滑的定滑轮与质量为 m0.3 kg 的物体相连假定 M 与轴 O 离 r0.2 m，与平台的最大静摩擦力为 2 N为使 m 保持静止状态，水平 做圆周运动的角速度 应在什么范围？(取 g10 m/s )M 用的 距转 台1精选文档 可编辑修改3L 2L2L 3Lfffff222022222220000精选文档 可编辑修改2如图所示，水平转台上放着 A、B、C 三个物体，质量分别是 2m、m、m，离转轴距离分别是 R、 R、2R，与转台摩擦系数相同，转台旋转时，下列说法正确的是：A 若三物均未动，C 物向心加速度最大B 若三物均未动，B 物所受向心力最小C 转速增大，C 物先动 D转速增大，A 物和 B 物先动，且一起动3如图所示，两个可视为质点的、相同的木块 A 和 B 放在转盘上且 A、B 与转盘中心在同一条直线上，两木块用长为 L 的细绳连接，木 盘的最大静摩擦力均为各自重力的 k 倍，A 放在距离转轴 L 处，整木 块块与转个装置能绕通过转盘中心的转轴 O O 转动开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止转动，角速1 2度缓慢增大，以下说法不正确的是( )2kg kgA当 时，A、B 会相对于转盘滑动 B当 时，绳子一定有弹力kg 2kgC 在 范围内增大时，B 所受摩擦力变大D 在 02kg范围内增大时，A 所受摩擦力一直变大 3L考点四竖直面内的圆周运动1如图所示，质量为 m 的物块从半径为 R 的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低 时的速度为 v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是 F ，则物块与碗的动摩擦因 为( )F F F FA B C Dmg v v vmgm mgm mR R R2如图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部 B 处安装一个压力传感器，其示数 F 表示该处所受压力的大小某滑块N从斜面上不同高度 h 处由静止下滑，通过 B 时，下列表述正确的有( )点数AF 小于滑块重力 NCF 越大表明 h 越大 NBF 大于滑块重力 NDF 越大表明 h 越小 N3如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动当圆 角速度增大的过程中，下列说法正确的是( )A 物体所受弹力增大，摩擦力也增大了B 物体所受弹力增大，摩擦力减小了C 物体所受弹力增大，摩擦力不变D 物体所受弹力和摩擦力都减小了4一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替如图甲所示，曲线上 A 点 的曲率圆定义为：通过 A 点和曲线上紧邻 A 点两侧的两点作一圆，在极限情 况下，这个圆就叫做 A 点的曲率圆，其半径 叫做 A 点的曲率半径现将一 物体沿与水平面成 角的方向以速度 v 抛出，如图乙所示则在其轨迹最高 点 P 处的曲率半径是( )v v sin v cos v cos A B C Dg g g gsin 筒 的2精选文档 可编辑修改2242 2精选文档 可编辑修改5如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅 A、B 质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上不 考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是( )AA 的速度比 B 的大BA 与 B 的向心加速度大小相等C悬挂 A、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等 D悬挂 A 的缆绳所受的拉力比悬挂 B 的小 6如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A 和 B，在两个高度不面内做匀速圆周运动，A 球的轨迹平面高于 B 球的轨迹平面，A、B点的连线与竖直线 OC 间的夹角分别为 53和 37，以最低点水平面为重力势能的参考平面，sin 370.6，cos 370.8，则( )AA、B 两球所受支持力的大小之比为 43 BA、B 两球运动的周期之比为 43 CA、B 两球的动能之比为 169 DA、B 两球的机械能之比为 11251考点五竖直面内圆周运动的临界问题分析1半径为 R 的光滑圆环轨道竖直放置,一质量为 m 的小球恰能在此圆轨道周运动，则小球在轨道最低点处对轨道的压力大小为（ ）A3mg B4mg C5mg D6mg2有一长度为 L0.50 m 的轻质细杆 OA，A 端有一质量为 m3.0 kg 的小球，示，小球以 O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速度m/s，g 取 10 m/s ，则此时细杆 OA 受到( )为 C，在同的水平两球与 OC 所在的内 做 圆如 图 所是 2.0A6.0 N 的拉力 C24 N 的拉力B6.0 N 的压力 D24 N 的压力3英国特技演员史蒂夫 特鲁加里亚曾飞车挑战世界最大环形车道环形车道竖直放置，直径达 12 m， 若汽车在车道上以 12 m/s 恒定的速率运动，演员与汽车的总质量为 1 000 kg，重力加速度 g 取 10 m/s ， 则( )A 汽车通过最低点时，演员处于超重状态B 汽车通过最高点时对环形车道的压力为 1.410 NC 若要挑战成功，汽车不可能以低于 12 m/s 的恒定速率运动D 汽车在环形车道上的角速度为 1 rad/s4如图甲所示，一轻杆一端固定在 O 点，另一端固定一小球， 平面内做半径为 R 的圆周运动小球运动到最高点时，杆与在 竖 直小 球 间弹力大小为 F ，小球在最高点的速度大小为 v，F vN N所示下列说法正确的是( )2图象如 图 乙RA当地的重力加速度大小为 B小球的质bCv c 时，杆对小球弹力方向向上 D若 v 2b，则杆对小球弹力大小为 2a 5如图所示，竖直环 A 半径为 r，固定在木板 B 上，木板 B 放在水B 的左右两侧各有一挡板固定在地上，B 不能左右运动，在环的最低小球 C，A、B、C 的质量均为 m.现给小球一水平向右的瞬时速度 v，环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖a量为 Rb平地面上， 点 放 有 一小 球 会 在直 方 向 上跳起(不计小球与环的摩擦阻力)，瞬时速度必须满足( )A最小值 4gr B最大值 6grC最小值 5gr D最大值 7gr考点六平抛运动与圆周运动的组合问题1如图所示，AB 为半径 R0.50 m 的四分之一圆弧轨道，B 端距水平地面的高度 h0.45 m一质量3精选文档 可编辑修改2222精选文档 可编辑修改m1.0 kg 的小滑块从圆弧轨道 A 端由静止释放，到达轨道 B 端的速度 v2.0 m/s.忽略空气的阻力取 g10 m/s .则下列说法正确的是( )A小滑块在圆弧轨道 B 端受到的支持力大小 F 16 NNB 小滑块由 A 端到 B 端的过程中，克服摩擦力所做的功 W3 JC 小滑块的落地点与 B 点的水平距离 x0.6 mD 小滑块的落地点与 B 点的水平距离 x0.3 m2 如图所示，半径为 R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均 的小球 A、B 以不同的速度进入管内A 通过最高点 C 时，对管壁上部压 3mg，B 通过最高点 C 时，对管壁下部压力为 0.75mg，求 A、B 两球落地 的距离3 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达为 m力 为点 间到 某 一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径 R0.5 m，离水 平地面的高度 H0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小 x 0.4 m设物 块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g10 m/s .求：(1)物块做平抛运动的初速度大小 v ； (2)物块与转台间的动摩擦因0数 .4如图所示，从 A 点以 v 4 m/s 的水平速度抛出一质量 m1 kg 的小物块(可视为质点)，当物块运0动至 B 点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道 BC，经圆弧轨道后滑上与 C 点等高、静止在粗糙水 平面的长木板上，圆弧轨道 C 端切线水平，已知长木板的质量 M4 kg，A、B 两点距 C 点的高度分 别为 H0.6 m、h0.15 m，R0.75 m，物块与长木板之间的动摩擦因数 0.5，长木板与地面间的1动摩擦因数 0.2，g10 m/s .求：2(1) 小物块运动至 B 点时的速度大小和方向；(2) 小物块滑动至 C 点时，对圆弧轨道 C 点的压力；(3) 长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板5如图所示，是游乐场翻滚过山车示意图，斜面轨道 AC、弯曲、水平轨道 CDE 和半径 R7.5 m 的 竖直圆形轨道平滑连接质量 m100 kg 的小车，从距水平面 H20 m 高处的 A 点静止释放，通过最 低点 C 后沿圆形轨道运动一周后进入弯曲、水平轨道 CDE.重力加速度 g10 m/s ，不计摩擦力和空气 阻力求：(1) 若小车从 A 点静止释放到达圆形轨道最低点 C 时的速度大小；(2) 小车在圆形轨道最高点 B 时轨道对小车的作用力；(3)为使小车通过圆形轨道的 B 点，相对于 C 点的水平面小车下落高度的范围【巩固练习】1由光滑细管组成的轨道如图所示，其中 AB 段和 BC 段是半径为 R 的四分之一圆弧，轨道固定在竖4精选文档 可编辑修改精选文档 可编辑修改直平面内一质量为 m 的小球，从距离水平地面高为 H 的管口 D 处静止释放，最后能够从 A 端水平 抛出落到地面上下列说法正确的是( )A小球落到地面时相对于 A 点的水平位移值为 2 RH2R2B小球落到地面时相对于 A 点的水平位移值为 2 2RH4R C小球能从细管 A 端水平抛出的条件是 H2R5D小球能从细管 A 端水平抛出的最小高度 H Rmin 222m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A 为终端皮带轮，如 示，已知皮带轮半径为 r，传送带与皮带轮间不会打滑，当 m 可被水平抛出 轮每秒的转数最少是( )图 所时，AA1 g g 1B C gr D gr2 r r 23 小球质量为 m，用长为 L 的轻质细线悬挂在 O 点，在 O 点的正下方 L/2 处有一钉子 P，把细线沿水平方向拉直，如图-2 所示，无初速度地释 放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法错误的是 A小球的角速度突然增大 B小球的瞬时速度突然增大 C小球的向心加速度突然增大 D小球对悬线的拉力突然增大4 如图所示，在倾角为 30的光滑斜面上，有一根长为 L0.8 m 的细 绳，一端固定在 O 点，另一端系一质量为 m0.2 kg 的小球，小球沿斜面做 圆周运动，若要小球能通过最高点 A，则小球在最低点 B 的最小速度是( ) A2 m/s B2 10 m/s C2 5 m/s D2 2 m/s5 如图所示，小球从距地面高度为 2R 的斜面上 P点无初速度释放，分别滑上甲、乙、丙、丁四个轨道，甲为半径为 1.2R 的半圆轨道，乙为半径为 2R的 14 圆轨道、轨道和地面连接处有一段小圆弧，丙为半径为 R 的半圆轨道，丁为高为 1.5R 的斜面、斜面和地面连接处有一段小圆弧，所有接触面均光滑，则滑上四个轨道后运动到的最高点能和 P 等高的是( )A甲 B乙 C乙和丙D甲、乙、丙、丁6 飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目， 2011 年的 际飞镖联合会 )飞镖世界杯赛在上海进行某一选手在距地面 靶面的水平距离 L 处，将质量为 m 的飞镖以速度 v 水平投出，0镖落在靶心正上方如只改变 h、L、m、v 四个量中的一个，0镖投中靶心的是(不计空气阻力)( )IDF( 国高 h，离结 果 飞可 使 飞A适当减小 v0B适当提高 h C适当减小 m D适当减小 L7如图所示光滑管形圆轨道半径为 R(管径远小于 R)，小球 a、b 大小相同，为 m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动两球先后以相同速度v 通最低点，且当小球 a 在最低点时，小球 b 在最高点，以下说法正确的是( )A 当小球 b 在最高点对轨道无压力时，小球 a 比小球 b 所需向心力大 5mgB 当 v 5gR时，小球 b 在轨道最高点对轨道无压力C 速度 v 至少为 5gR，才能使两球在管内做圆周运动D 只要 v 5gR，小球 a 对轨道最低点的压力比小球 b 对轨道最高点的压力都大 6mg质 量 均过 轨 道5精选文档 可编辑修改2000000002精选文档 可编辑修改8在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角 为 30，用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把 乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向 60。现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点 物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为 kg，若取重力加速度 g10 m/s 。试求：（1 ）乙物体运动经过最高点和最低点时悬绳的拉时 ， 甲m 1力 大小；（2）甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。9一个中间钻有小孔的球，穿在竖直放置的光滑圆形细轨道上，如图所示在最低点给小球一个初速 度 v ，关于小球到达最高点的受力，下列说法正确的是( )A v 越大，则小球到最高点受到轨道的弹力越大B v 2 gR 时，小球恰能通过最高点C v 2 gR 时，小球在最高点受到轨道的支持力为零D v 5gR 时，小球在最高点受到轨道的支持力等于重力10如图所示，一竖直平面内光滑圆形轨道半径为 R，小球以速度 v 经过最低点 B 沿轨道上滑，并恰能通过轨道最高点 A.以下说法正确的是( )A v 应等于 2 gR，小球到 A 点时速度为零B v 应等于 5gR，小球到 A 点时速度和加速度都不为零C 小球在 B 点时向心加速度最大，在 A 点时向心加速度最小D 小球从 B 点到 A 点，其速度的增量为(1 5) gR11如图甲所示，在同一竖直平面内的两条正对着的相同半圆形的光滑轨道，相隔一定的距离，虚线 沿竖直方向，一小球能在其间运动，今在最高点与最低点各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压 力，并通过计算机显示出来，当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离 x 的图象如图乙所示，g 取 10 m/s ，不计空气阻力。求：(1) 小球的质量为多少？(2) 若小球在最低点 B 的速度为 20 m/s，为使小球能沿轨道运动，x 的最大值为多少？6精选文档 可编辑修改