（人教版）必修第二册高一物理下册期末复习专题02 水平面内的圆周运动以及平抛与圆周运动的综合（2份，原卷版+解析版）

这是一份（人教版）必修第二册高一物理下册期末复习专题02 水平面内的圆周运动以及平抛与圆周运动的综合（2份，原卷版+解析版），文件包含人教版必修第二册高一物理下册期末复习专题02水平面内的圆周运动以及平抛与圆周运动的综合原卷版docx、人教版必修第二册高一物理下册期末复习专题02水平面内的圆周运动以及平抛与圆周运动的综合解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共19页， 欢迎下载使用。

预习检测（检测有助于查找存在的问题和不足！）
1.如图所示的四幅图表示的是水平方向圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
图a 图b 图c 图d
A．图a中用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动
B．图b为一圆锥摆，若保持圆锥的高不变，增大，则圆锥摆的角速度也跟着增大
C．图c中同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力与在B位置时所受支持力大小相等
D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
2.如图为某种水轮机的示意图,水平管出水口的水流速度恒定,为v0,当水流冲击到水轮机上某挡板时,水流的速度方向刚好与该挡板垂直,该挡板的延长线过水轮机的转轴O,且与水平方向的夹角为30°。当水轮机圆盘稳定转动后,挡板的线速度恰为冲击挡板的水流速度的一半。忽略挡板的大小,不计空气阻力,若水轮机圆盘的半径为R,则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为( )
A.v02R B.v0R C.3v0R D.2v0R
我的疑问（发现问题比解决问题更重要！）
请将预习中未能解决的问题和疑问写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。
探究案
质疑探究（质疑解疑，合作探究）
探究点一：水平面内的圆周运动
例1. 小明家餐桌的上面一层是半径为40 cm的转盘,餐具放在上面可随盘绕盘中心的转轴转动,已知菜碟和转盘表面间的动摩擦因数为0.64。妈妈将一碟菜放在转盘边缘后离开了,调皮的小明转动转盘,结果菜碟从转盘上滑落。若转盘的转动可认为是匀速转动,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,则小明转动转盘的角速度至少为( )
A.16.0 rad/s B.4.0 rad/s
rad/s D.1.6 rad/s
针对训练1.如图所示，餐桌中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，现在圆盘上放相同的茶杯，茶杯与圆盘间动摩擦因数为µ。现使圆盘匀速转动，则下列说法正确的是（ ）
A．若缓慢增大圆盘转速，离中心轴近的空茶杯先相对圆盘滑动
B．若缓慢增大圆盘转速，到中心轴距离相同的空茶杯比有茶水茶杯先相对圆盘滑动
C．如果是两个不同的空茶杯，到中心轴距离相同，若缓慢增大圆盘转速，可能是质量大的先相对圆盘滑动
D．如果茶杯相对圆盘静止，茶杯受到圆盘的摩擦力沿半径指向圆心
针对训练2.如图,水平圆形转盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体A、B、C,质量分别为m、2m、3m,物块A叠放在B上,B、C到圆盘中心O的距离分别为3r、2r。B、C间用一轻质细线相连,圆盘静止时,细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数均为μ,A、B间动摩擦因数为3μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现让圆盘从静止开始加速。求:
(1)当ω=μg2r时,细线的张力大小;
(2)当ω=μg2r时,C受到圆盘的摩擦力大小;
(3)当ω=2μg5r时,剪断细线,C将怎样运动。
针对训练3.如图所示，两个质量均为m的小物块a和b（可视为质点），静止在倾斜的匀质圆盘上，圆盘可绕垂直于盘面的固定轴转动，a到转轴的距离为L，b到转轴的距离为2L，物块与盘面间的动摩擦因数为，盘面与水平面的夹角为30°．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，若a、b随圆盘以角速度ω匀速转动，下列说法正确的是：（ ）
A．a在最高点时所受摩擦力不可能为0
B．a在最低点时所受摩擦力不可能为0
C．a、b均不发生滑动圆盘角速度的最大值为
D．a、b均不发生滑动圆盘角速度的最大值为
例2.如图所示,在光滑的圆锥体顶端用长为L的细线悬挂一质量为m的小球。圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角θ=30°。现使小球绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动。
(1)当小球角速度ω1=g6L时,求细线对小球的拉力;
(2)当小球角速度ω2=3g2L时,求细线对小球的拉力。
针对训练4.如图,半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过容器球心O的竖直线重合,转台以一定角速度ω匀速旋转．有两个质量均为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,两小物块都随陶罐一起转动且相对罐壁静止,两物块和球心O点的连线相互垂直,且A物块和球心O点的连线与竖直方向的夹角θ=60°,已知重力加速度大小为g,若A物块受到的摩擦力恰好为零，则B物块受到的摩擦力的大小为( )
A．B．C．D．
针对训练5.一个半径为R=0.5m的水平转盘可以绕竖直轴O′O″转动，水平转盘中心O′处有一个光滑小孔，用一根长L=1m细线穿过小孔将质量分别为mA=0.2kg、mB=0.5kg的小球A和小物块B连接，小物块B 放在水平转盘的边缘，与水平转盘间的动摩擦因数μ=0.3 ，如图所示．现用竖直向下的力F按住小物块B并让小球A在水平面做匀速圆周运动， 细线与竖直方向的夹角θ=37（取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37=0.6）
（1）小球A在水平面做匀速圆周运动的角速度ωA；
（2）保持小物块B静止，F的最小值；
（3）如撤去力F并使水平转盘转动起来，使小球A竖直悬挂且小物块B与水平转盘间保持相对静止，求水平转盘角速度ωB。
探究点二：平抛与圆周的综合问题
例3.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从点脱离后做平抛运动，经过后恰好垂直与倾角为的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为，小球可看做质点且其质量为，取。则（ ）
A．小球经过点时的速率为
B．小球在斜面上相碰点C与点的水平距离是
C．小球经过点时，受到管道的作用力，方向向上
D．若改变小球进入管道初速度使其恰好到达点，则在点小球对管道的作用力为零
针对训练6.如图所示，斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连，斜面倾角为，半圆轨道的半径为2m，一小球从斜面下滑，进入半圆轨道，最后落到斜面上，当小球通过C点时，小球对轨道的压力为88N，小球的质量为4kg，g取10m/s2，试求：
（1）小球通过C点的速度为多大？
（2）小球从离开轨道到落到斜面所用的时间。
针对训练7.某同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m=500g的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，如图所示。已知握绳的手离地面的高度d=1.5m，手与球之间的绳长为L=1m，绳能承受的最大拉力为40N，绳始终在竖直平面内，忽略手的运动半径和空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）为了保证小球在竖直平面内做完整的圆周运动，则小球运动到最高点的最小速度为多少；
（2）小球在某次运动到最低点时，绳突然断裂，小球水平飞出后落地，则小球落地点到最低点处的水平距离x为多少；
（3）改变手与球之间的绳长L，使小球重复上述运动。若小球运动到最低点时突然松手，小球水平飞出后落地，求在保证绳不断裂的情况下，小球落地点到最低点的水平距离x的最大值为多少。
针对训练8.如图所示,人骑摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8 m顶部水平的高台,接着以v=3 m/s的水平速度离开高台,落至地面时,恰能无碰撞地从A点沿圆弧切线方向进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点,其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0 m,人和车的总质量为180 kg,特技表演的全过程中,阻力忽略不计。(计算中取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cs 53°=0.6)
(1)求从高台飞出至到达A点,人和车运动的水平距离s。
(2)若人和车运动到圆弧轨道最低点O时的速度v'=33 m/s,求此时对轨道的压力大小。
(3)求人和车从平台飞出到达A点时的速度大小及圆弧轨道对应的圆心角θ。
我的收获（反思静悟，体验成功）