|试卷下载
搜索
    上传资料 赚现金
    2021届高考物理(全国通用版)大一轮复习检测:第四章 曲线运动 万有引力定律第3课时 圆周运动的基本规律及应用 Word版含解析
    立即下载
    加入资料篮
    2021届高考物理(全国通用版)大一轮复习检测:第四章 曲线运动 万有引力定律第3课时 圆周运动的基本规律及应用 Word版含解析01
    2021届高考物理(全国通用版)大一轮复习检测:第四章 曲线运动 万有引力定律第3课时 圆周运动的基本规律及应用 Word版含解析02
    2021届高考物理(全国通用版)大一轮复习检测:第四章 曲线运动 万有引力定律第3课时 圆周运动的基本规律及应用 Word版含解析03
    还剩8页未读, 继续阅读
    下载需要15学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    2021届高考物理(全国通用版)大一轮复习检测:第四章 曲线运动 万有引力定律第3课时 圆周运动的基本规律及应用 Word版含解析

    展开
    这是一份2021届高考物理(全国通用版)大一轮复习检测:第四章 曲线运动 万有引力定律第3课时 圆周运动的基本规律及应用 Word版含解析,共11页。

    第3课时 圆周运动的基本规律及应用

    【基础巩固】

    圆周运动的运动学分析

    1.一中空圆筒长l=200 cm,其两端以纸封闭,使筒绕其中心轴线OO匀速转动,一子弹沿与OO平行的方向以v=400 m/s 的初速度穿过圆筒,在圆筒两端面分别留下弹孔A和B,如图(甲)所示.今测得A与

    O连线和B与O的连线的夹角为120°,如图(乙)所示,此圆筒的转速为( C )

    A. r/s

    B. r/s

    C.200(n+)r/s(n=0,1,2,3)

    D.200(n+)r/s(n=0,1,2,3)

    解析:子弹在圆筒内沿水平方向做匀速直线运动,在它由圆筒的一端运动到另一端的时间里,由题图可知圆筒转过的角度可能为θ=2πn+

    (n=0,1,2,3),2πn+π=ωt,ω=2πN,t=,则转速N=200(n+

    ) r/s(n=0,1,2,3),选项C正确.

    2.在天宫一号的太空授课中,航天员王亚平做了一个有趣实验.在T形支架上,用细绳拴着一颗明黄色的小钢球.设小球质量为m,细绳长度为L.王亚平用手指沿切线方向轻推小球,小球在拉力作用下做匀速圆周运动.测得小球运动的周期为T,设题中各物理量均为国际单位,由此可知( D )

    A.小球运动的角速度ω=

    B.小球运动的线速度v=

    C.小球运动的加速度a=

    D.小球的转速n=(r/s)

    解析:小球运动的角速度ω=,选项A错误;线速度v=ωL=,选项B错误;加速度a=ω2L=,选项C错误;由于小球转动一周的时间为T,则n=(r/s),故选项D正确.

    圆周运动的动力学分析

    3.如图所示,在光滑水平面上,钉有两个钉子A和B,一根长细绳的一端系一个小球,另一端固定在钉子A上,开始时小球与钉子A,B均在一条直线上(图示位置),且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上,现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动,使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放,在绳子完全被释放后与释放前相比,下列说法正确的是( D )

    A.小球的线速度变大

    B.小球的角速度变大

    C.小球的加速度变大

    D.细绳对小球的拉力变小

    解析:小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动,小球的线速度大小不变,选项A错误;由于v=ωr,两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放,小球做圆周运动的半径r增大,则角速度减小,选项B错误;由v=ωr,a=ω2r得a=vω,可知小球的加速度变小,选项C错误;由牛顿第二定律可知,细绳对小球的拉力变小,选项D正确.

    4.(2015·浙江卷,19)(多选)如图所示为赛车场的一个水平U形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达AB线,有如图所示的,,三条路线,其中路线是以O为圆心的半圆,OO=r.赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax.选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则( ACD )

    A.选择路线,赛车经过的路程最短

    B.选择路线,赛车的速率最小

    C.选择路线,赛车所用时间最短

    D.,,三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等

    解析:由几何关系可求得路线,,的长度分别为2r+πr,2r+2πr,2πr,比较可知,路线最短,A项正确;由Fmax=m可知,沿路线,,运动的速率分别为,,,因此沿路线速率最小,B项错误;由三条路线长度与速率的比值比较可知,选择路线所用时间最短,C项正确;由Fmax=ma可知,三条线路的圆弧上赛车的向心加速度大小相等,D项正确.

    圆周运动的临界问题

    5.(2013·全国卷,21)(多选)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( AC )

    A.路面外侧高内侧低

    B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动

    C.车速虽然高于vc,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,vc的值变小

    解析:汽车转弯时,恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,说明重力和支持力的合力刚好提供向心力,因此公路外侧高一些,此时汽车不受静摩擦力的作用,与路面是否结冰无关,故选项A正确,选项D错误.当v<vc时,重力和支持力的合力大于所需向心力,汽车有向内侧滑动的趋势,摩擦力向外侧;当v>vc时,重力和支持力的合力小于所需向心力,汽车有向外侧滑动的趋势,在摩擦力大于最大静摩擦力前不会侧滑,故选项B错误,C正确.

    6.导学号 00622257如图所示,转动轴垂直于光滑平面,交点O的上方h处固定细绳的一端,细绳的另一端拴接一质量为m的小球B,绳长AB=l>h,小球随转动轴在光滑水平面上做匀速圆周运动.要使球不离开水平面,转动轴的转速的最大值是( A )

    A.   B.π   C. D.2π

    解析:对小球,在水平方向有FTsin θ=mω2R=4π2mn2R,在竖直方向有FTcos θ+FN=mg,且R=htan θ,当球即将离开水平面时,FN=0,转速n有最大值,联立解得n=,则A正确.

    竖直面内圆周运动的”“模型

    7.(多选)如图所示,质量为m的小球在竖直放置的半径为R的光滑圆形管道内做圆周运动(小球半径不计),下列说法正确的是( BC )

    A.小球通过最高点时的最小速度是

    B.小球通过最高点时的最小速度为零

    C.小球通过最低点时对管壁压力一定大于重力

    D.小球在水平线ab以上的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作

    用力

    解析:小球在光滑的圆形管道内运动到最高点时的速度可以为零,故选项A错误,B正确;小球通过最低点时FN-mg=m,得FN=mg+m,故小球通过最低点时对管壁压力一定大于重力,选项C正确;小球在水平线ab以上的管道中运动时,若v较小,可能内壁对小球有弹力,即外侧管壁对小球不一定有作用力,故选项D错误.

    8.导学号 00622258如图所示PAQ是一个固定的光滑轨道,其中PA是直线部分,AQ是半径为R的半圆弧,PA与AQ在A点处平滑连接,P,Q两点在同一水平高度.现有一小球自P点由静止开始沿轨道下滑.那么( A )

    A.小球不可能到达Q点,P比Q至少高才能经Q点沿切线方向飞出

    B.小球能到达Q点,到达后,又沿原轨道返回

    C.小球能到达Q点,到达后,将自由下落

    D.小球能到达Q点,到达后,恰能沿圆弧的切线方向飞出

    解析:由机械能守恒定律可知:小球假如到达Q点,速度必为0,而小球在圆弧上做的是圆周运动,到达Q点的最小速度为v=,即小球不可能到达Q点,设小球在Q点上方高度为h处下滑恰好能完成圆周运动,则mgh=mv2,解得h=,故选项A正确.

    【素能提升】

    9.(多选)如图所示,在水平转台上放置由轻绳相连的质量相同的滑块1和滑块2,转台绕转轴OO以角速度ω匀速转动过程中,轻绳始终处于水平状态,两滑块始终相对转台静止,且与转台之间的动摩擦因数相同,滑块1到转轴的距离小于滑块2到转轴的距离.关于滑块1和滑块2受到的摩擦力Ff1和Ff2ω2的关系图线,可能正确的是( AD )

    解析:两滑块的角速度相同,根据向心力公式Fn=mω2r,考虑到两滑块质量相同,滑块2的运动半径较大,当ω增大时,滑块2先达到最大静摩擦力.再继续增大角速度,滑块2的最大静摩擦力和轻绳拉力提供向心力,摩擦力不再变化,但滑块1摩擦力还未达到最大值,此后由于轻绳拉力作用,滑块1的摩擦力反而减小,且与角速度的平方呈线性关系,故选项A,D正确.

    10.(2016·河南二模)如图所示,一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动.在框架上套着两个质量相等的小球A,B,小球A,B到竖直转轴的距离相等,它们与圆形框架保持相对静止.下列说法正确的是( C )

    A.小球A的合力小于小球B的合力

    B.小球A与框架间可能没有摩擦力

    C.小球B与框架间可能没有摩擦力

    D.若圆形框架以更大的角速度转动,小球B受到的摩擦力一定增大

    解析:由于合力提供向心力,依据向心力表达式Fn=mrω2,已知两球质量、运动半径和角速度都相同,可知向心力大小相同,即合力大小相同,故选项A错误;小球A受到的重力和弹力的合力不可能垂直指向OO轴,故一定存在摩擦力,而B球的重力和弹力的合力可能垂直指向

    OO轴,故B球摩擦力可能为零,故选项B错误,C正确;由于不知道B是否受到摩擦力,故而无法判定圆形框架以更大的角速度转动小球B受到的摩擦力的变化情况,故选项D错误.

    11.(2016·深圳市一调)(多选)如图(甲)所示,一长为l的轻绳,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动.小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图(乙)所示,重力加速度为g,下列判断正确的是( BD )

    A.图像函数表达式为F=m+mg

    B.重力加速度g=

    C.绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大

    D.绳长不变,用质量较小的球做实验,图线b点的位置不变

    解析:小球在最高点,根据牛顿第二定律有

    F+mg=m,

    解得F=m-mg,故选项A错误.

    当F=0时,根据表达式有mg=m,解得g==,故选项B正确.

    根据F=m-mg知,图线的斜率k=,绳长不变,用质量较小的球做实验,斜率更小,故选项C错误.

    当F=0时,g=,可知b点的位置与小球的质量无关,绳长不变,用质量较小的球做实验,图线b点的位置不变,故选项D正确.

    12.导学号 00622259如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20 cm处放置一小物块A,其质量为m=2 kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5).

    (1)当圆盘转动的角速度ω=2 rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小多大?方向如何?

    (2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度多大?(取g=10 m/s2)

    解析:(1)物块随圆盘一起绕轴转动,向心力来源于圆盘对物块的静摩擦力.根据牛顿第二定律可求出物块受到的静摩擦力的大小Ff=Fn=m

    ω2r=1.6 N,方向沿半径指向圆心.

    (2)欲使物块与盘面不发生相对滑动,做圆周运动的向心力应不大于最大静摩擦力,所以有mrkmg,

    解得ωmax =5 rad/s.

    答案:(1)1.6 N 方向沿半径指向圆心 (2)5 rad/s

    13.导学号 00622260(2016·山东临沂质检)游乐园的小型摩天轮上对称站着质量均为m的8位同学,如图所示,摩天轮在竖直平面内逆时针匀速转动,若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动,并立即通知下面的同学接住,结果重物掉落时正好被c处的乙同学第一次到达最低点时接到,已知摩天轮半径为R,重力加速度为g,不计人和吊篮的大小及重物的质量.求:

    (1)接住前重物下落运动的时间t;

    (2)人和吊篮随摩天轮运动的线速度大小v;

    (3)乙同学在最低点处对地板的压力.

    解析:(1)对小重物,由h=gt2得2R=gt2,

    解得t=2.

    (2)对乙同学,t时间内s=,

    v==π.

    (3)由牛顿第二定律得FN-mg=m,

    解得FN=(1+)mg,

    由牛顿第三定律可知,乙同学在最低点处对地板的压力大小为FN=(1+)mg,方向竖直向下.

    答案:(1)2 (2)π 

    (3)(1+)mg 方向竖直向下

    【备用题】

    (2016·南昌月考)如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c方向沿半径指向圆心,a方向与c方向垂直.当转盘逆时针转动时,下列说法正确的是( A )

    A.当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为c

    B.当转盘匀速转动时,P不受转盘的摩擦力

    C.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为a

    D.当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为b

    解析:转盘匀速转动时,摩擦力提供物块做圆周运动的向心力,故摩擦力方向指向圆心O点,故选项A正确,B错误;当转盘加速转动时,物块P做加速圆周运动,不仅有沿c方向指向圆心的向心力,还有指向a方向的切向力,使线速度大小增大,两方向的合力即摩擦力,可能指向b;当转盘减速转动时,同理可知摩擦力可能指向d,故选项C,D错误.

     

    相关试卷

    高考物理一轮复习测试:圆周运动的基本规律及应用 (含解析): 这是一份高考物理一轮复习测试:圆周运动的基本规律及应用 (含解析),共8页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。

    高中物理高考 2020年物理高考大一轮复习第4章曲线运动万有引力定律第12讲圆周运动的规律及应用练习含解析: 这是一份高中物理高考 2020年物理高考大一轮复习第4章曲线运动万有引力定律第12讲圆周运动的规律及应用练习含解析,共8页。

    2021届高考物理(全国通用版)大一轮复习检测:第四章 曲线运动 万有引力定律第4课时 万有引力定律 人造卫星 Word版含解析: 这是一份2021届高考物理(全国通用版)大一轮复习检测:第四章 曲线运动 万有引力定律第4课时 万有引力定律 人造卫星 Word版含解析,共12页。

    • 精品推荐
    • 所属专辑

    免费资料下载额度不足,请先充值

    每充值一元即可获得5份免费资料下载额度

    今日免费资料下载份数已用完,请明天再来。

    充值学贝或者加入云校通,全网资料任意下。

    提示

    您所在的“深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载 10 份资料 (今日还可下载 0 份),请取消部分资料后重试或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载10份资料,您的当日额度已用完,请明天再来,或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深圳市第一中学”云校通余额已不足,请提醒校管理员续费或选择从个人账户扣费下载。

    重新选择
    明天再来
    个人账户下载
    下载确认
    您当前为教习网VIP用户,下载已享8.5折优惠
    您当前为云校通用户,下载免费
    下载需要:
    本次下载:免费
    账户余额:0 学贝
    首次下载后60天内可免费重复下载
    立即下载
    即将下载:资料
    资料售价:学贝 账户剩余:学贝
    选择教习网的4大理由
    • 更专业
      地区版本全覆盖, 同步最新教材, 公开课⾸选;1200+名校合作, 5600+⼀线名师供稿
    • 更丰富
      涵盖课件/教案/试卷/素材等各种教学资源;900万+优选资源 ⽇更新5000+
    • 更便捷
      课件/教案/试卷配套, 打包下载;手机/电脑随时随地浏览;⽆⽔印, 下载即可⽤
    • 真低价
      超⾼性价⽐, 让优质资源普惠更多师⽣
    VIP权益介绍
    • 充值学贝下载 本单免费 90%的用户选择
    • 扫码直接下载
    元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
    您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      充值到账1学贝=0.1元
      0学贝
      本次充值学贝
      0学贝
      VIP充值赠送
      0学贝
      下载消耗
      0学贝
      资料原价
      100学贝
      VIP下载优惠
      0学贝
      0学贝
      下载后剩余学贝永久有效
      0学贝
      • 微信
      • 支付宝
      支付:¥
      元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
      您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      扫码支付0直接下载
      • 微信
      • 支付宝
      微信扫码支付
      充值学贝下载,立省60% 充值学贝下载,本次下载免费
        下载成功

        Ctrl + Shift + J 查看文件保存位置

        若下载不成功,可重新下载,或查看 资料下载帮助

        本资源来自成套资源

        更多精品资料

        正在打包资料,请稍候…

        预计需要约10秒钟,请勿关闭页面

        服务器繁忙,打包失败

        请联系右侧的在线客服解决

        单次下载文件已超2GB,请分批下载

        请单份下载或分批下载

        支付后60天内可免费重复下载

        我知道了
        正在提交订单

        欢迎来到教习网

        • 900万优选资源,让备课更轻松
        • 600万优选试题,支持自由组卷
        • 高质量可编辑,日均更新2000+
        • 百万教师选择,专业更值得信赖
        微信扫码注册
        qrcode
        二维码已过期
        刷新

        微信扫码,快速注册

        还可免费领教师专享福利「樊登读书VIP」

        手机号注册
        手机号码

        手机号格式错误

        手机验证码 获取验证码

        手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

        设置密码

        6-20个字符,数字、字母或符号

        注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
        QQ注册
        手机号注册
        微信注册

        注册成功

        下载确认

        下载需要:0 张下载券

        账户可用:0 张下载券

        立即下载
        账户可用下载券不足,请取消部分资料或者使用学贝继续下载 学贝支付

        如何免费获得下载券?

        加入教习网教师福利群,群内会不定期免费赠送下载券及各种教学资源, 立即入群

        即将下载

        2021届高考物理(全国通用版)大一轮复习检测:第四章 曲线运动 万有引力定律第3课时 圆周运动的基本规律及应用 Word版含解析
        该资料来自成套资源,打包下载更省心 该专辑正在参与特惠活动,低至4折起
        [共10份]
        浏览全套
          立即下载(共1份)
          返回
          顶部
          Baidu
          map