《遼寧省2020屆高考物理第一輪課時檢測試題 第18講 圓周運動的基本概念和規(guī)律》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《遼寧省2020屆高考物理第一輪課時檢測試題 第18講 圓周運動的基本概念和規(guī)律（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 課時作業(yè)(十八)A　[第18講　圓周運動的基本概念和規(guī)律] 1．如圖K18－1所示是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時的情形．轉(zhuǎn)彎處路面常是外高內(nèi)低，摩托車轉(zhuǎn)彎有一個最大安全速度，若超過此速度，摩托車將發(fā)生滑動．對于摩托車滑動的問題，下列論述正確的是(　　) 圖K18－1 A．摩托車一直受到沿半徑方向向外的離心力作用 B．摩托車所受外力的合力小于所需的向心力 C．摩托車將沿其線速度的方向沿直線滑去 D．摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去 2．質(zhì)量為m的石塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點的過程中，如果摩擦力的作用使得石塊的速度大小不變，如圖K18－2所示，那么(　　) 圖K18－

2、2 A．因為速率不變，所以石塊的加速度為零 B．石塊下滑過程中受的合外力越來越大 C．石塊下滑過程中受的摩擦力大小不變 D．石塊下滑過程中的加速度大小不變，方向始終指向球心 3．如圖K18－3所示，a、b是地球表面上不同緯度上的兩個點，如果把地球看作是一個球體，a、b兩點隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，這兩個點具有大小相同的(　　) A．線速度　　　　　B．角速度 C．加速度 D．軌道半徑 圖K18－3 　　　圖K18－4 4．如圖K18－4所示為A、B兩質(zhì)點做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化的圖象，其中A為雙曲線的一個分支，由圖可知(　　) A

3、．A質(zhì)點運動的線速度大小不變 B．A質(zhì)點運動的角速度大小不變 C．B質(zhì)點運動的線速度大小不變 D．B質(zhì)點運動的角速度與半徑成正比 5．2020·淮北聯(lián)考如圖K18－5所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是(　　) A．小球通過最高點時的最小速度vmin＝ B．小球通過最高點時的最小速度vmin＝0 C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力 D．小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力 圖K18－5 　　　　圖K18－6 6．如圖K18－6所示，放置在水平地

4、面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端用細線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，而后釋放，擺球運動過程中，支架始終不動，以下說法正確的是(　　) A．在釋放前的瞬間，支架對地面的壓力為(m＋M)g B．在釋放前的瞬間，支架對地面的壓力為Mg C．擺球到達最低點時，支架對地面的壓力為(m＋M)g D．擺球到達最低點時，支架對地面的壓力為(3m＋M)g 7．2020·湖南聯(lián)考如圖K18－7所示，在傾角為α＝30°的光滑斜面上，有一根長為L＝0.8 m的細繩，一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m＝0.2 kg的小球，沿斜面做圓周運動，若要小球能通過最高點A，則小球在最低點B的最小速度是(　　)

5、 A．2 m/s　　　　　　B．2 m/s C．2 m/s D．2 m/s 圖K18－7 　　 圖K18－8 8．一小球質(zhì)量為m，用長為L的懸繩(不可伸長，質(zhì)量不計)固定于O點，在O點正下方處釘有一顆釘子，如圖K18－8所示，將懸線沿水平方向拉直無初速度釋放后，當懸線碰到釘子后的瞬間，下列說法錯誤的是(　　) A．小球線速度沒有變化 B．小球的角速度突然增大到原來的2倍 C．小球的向心加速度突然增大到原來的2倍 D．懸線對小球的拉力突然增大到原來的2倍 9．質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)木架上的A點和C點．如圖K18－9所示，當輕桿繞軸BC以角

6、速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，繩a在豎直方向，繩b在水平方向．當小球運動到圖示位置時，繩b被燒斷的同時木架停止轉(zhuǎn)動，則(　　) A．繩a對小球拉力不變 B．繩a對小球拉力增大 C．小球可能前后擺動 D．小球不可能在豎直平面內(nèi)做圓周運動 圖K18－9 　　　 圖K18－10 10．如圖K18－10所示，在光滑的圓錐漏斗的內(nèi)壁，兩個質(zhì)量相同的小球A和B分別緊貼著漏斗在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，其中小球A在小球B的上方．下列判斷正確的是(　　) A．A球的速率大于B球的速率 B．A球的角速度大于B球的角速度 C．A球?qū)β┒繁诘膲毫Υ笥贐球?qū)β?/p>

7、斗壁的壓力 D．A球的轉(zhuǎn)動周期大于B球的轉(zhuǎn)動周期 11．如圖K18－11所示，直徑為d的紙制圓筒以角速度ω繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動(圖示為截面)．從槍口發(fā)射的子彈沿直徑穿過圓筒．若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時，在圓周上留下a、b兩個彈孔，已知aO與bO夾角為θ，求子彈的速度． 圖K18－11 12．如圖K18－12所示，把一個質(zhì)量m＝1 kg的小球通過兩根等長的細繩a、b與豎直桿上的A、B兩個固定點相連接，繩長都是1 m，AB長度是1.6 m，直桿和小球旋轉(zhuǎn)的角速度等于多少時，b繩上才有張力？ 圖K18－12 13．如圖K18－13所示，小球從光滑的圓弧

8、軌道下滑至水平軌道末端時，光電裝置被觸動，控制電路會使轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動起來．轉(zhuǎn)筒的底面半徑為R，已知軌道末端與轉(zhuǎn)筒上部相平，與轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)軸距離為L，且與轉(zhuǎn)筒側(cè)壁上的小孔的高度差為h；開始時轉(zhuǎn)筒靜止，且小孔正對著軌道方向．現(xiàn)讓一小球從圓弧軌道上的某處無初速滑下，若正好能鉆入轉(zhuǎn)筒的小孔(小孔比小球略大，小球視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度為g)，求： (1)小球從圓弧軌道上釋放時的高度H； (2)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動的角速度ω. 圖K18－13 課時作業(yè)（十八）A 【基礎熱身】 1．B　[解析] 摩托車只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，沒有離心力，選項A錯

9、誤；摩托車正常轉(zhuǎn)彎時可看作是做勻速圓周運動，所受的合力等于向心力，如果向外滑動，說明提供的向心力即合力小于需要的向心力，選項B正確；摩托車將沿曲線做離心運動，選項C、D錯誤． 2．D　[解析] 由于石塊做勻速圓周運動，只存在向心加速度，大小不變，方向始終指向球心，選項D正確、選項A錯誤；由F合＝F向＝ma向知合外力大小不變，選項B錯誤；又因石塊在運動方向(切線方向)上合力為零，才能保證速率不變，在該方向重力的分力不斷減小，所以摩擦力不斷減小，選項C錯誤． 3．B　[解析] 地球上各點(除兩極點)隨地球一起自轉(zhuǎn)，其角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，故選項B正確；不同緯度的地點繞地軸做勻速圓周運動的

10、半徑不同，故選項D錯誤；根據(jù)v＝ωr，a＝rω2可知選項A、C錯誤． 4．A　[解析] 對于質(zhì)點A有aA∝，與a＝相比較，則vA大小不變．對于質(zhì)點B有aB∝r，與a＝rω2相比較，則ωB不變，故選項A正確． 【技能強化】 5．BC　[解析] 小球沿管上升到最高點的速度可以為零，故選項A錯誤、選項B正確；小球在水平線ab以下的管道中運動時，由外側(cè)管壁對小球的作用力FN與小球重力在背離圓心方向的分力F1的合力提供向心力，即：FN－F1＝m，因此，外側(cè)管壁一定對小球有作用力，而內(nèi)側(cè)壁無作用力，選項C正確；小球在水平線ab以上的管道中運動時，小球受管壁的作用力與小球速度大小有關(guān)，選項D錯誤．

11、6．BD　[解析] 在釋放前的瞬間繩拉力為零，對支架：FN1＝Mg；當擺球運動到最低點時，由機械能守恒定律得mgR＝mv2，由牛頓第二定律得FT－mg＝，由以上兩式得FT＝3mg.對支架受力分析，地面支持力FN2＝Mg＋3mg.由牛頓第三定律知，支架對地面的壓力FN2′＝3mg＋Mg，故選項B、D正確． 7．C　[解析] 小球通過A點的最小向心力為F＝mgsinα，所以其通過A點的最小速度為：vA＝＝2 m/s，則根據(jù)機械能守恒定律得：mv＝mv＋2mgLsinα，解得vB＝2 m/s，即選項C正確． 8．D　[解析] 在小球通過最低點的瞬間，水平方向上不受外力作用，沿切線方向小球的加速度

12、等于零，因而小球的線速度不會發(fā)生變化，選項A正確；在線速度不變的情況下，小球的半徑突然減小到原來的一半，由v＝ωr可知角速度增大為原來的2倍，選項B正確；由a＝，可知向心加速度突然增大到原來的2倍，選項C正確；在最低點，F(xiàn)－mg＝ma，選項D錯誤． 9．BC　[解析] 繩b燒斷前，小球豎直方向的合力為零，即Fa＝mg，燒斷b后，小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，且Fa′－mg＝m，所以Fa′>Fa，選項A錯誤、選項B正確；當ω足夠小時，小球不能擺過AB所在高度，選項C正確；當ω足夠大時，小球在豎直面內(nèi)能通過AB上方的最高點而做圓周運動，選項D錯誤． 10．AD　[解析] 先對A、B兩球進行受力

13、分析，兩球均只受重力和漏斗的支持力．如圖所示，對A球由牛頓第二定律，有：FNAsinα＝mg，F(xiàn)NAcosα＝m＝mωrA；對B球由牛頓第二定律，有FNBsinα＝mg，F(xiàn)NBcosα＝m＝mωrB.由以上各式可得FNA＝FNB，選項C錯誤．可得m＝m，因為rA>rB，所以vA>vB，選項A正確．可得mωrA＝mωrB，因為rA>rB，所以ωA<ωB，選項B錯誤．又因為ω＝，所以TA>TB，選項D正確． 11. [解析] 子彈射出后沿直線運動，從a點射入，從b點射出，該過程中圓筒轉(zhuǎn)過的角度為π－θ. 設子彈速度為v，則子彈穿過筒的時間t＝ 此時間內(nèi)筒轉(zhuǎn)過的角度α＝π－θ 據(jù)α＝ωt得

14、，π－θ＝ω 則子彈速度v＝ 12．大于3.5 rad/s [解析] 已知a、b繩長均為1 m，即AC＝BC＝1 m，AO＝AB＝0.8 m，在△AOC中，cosθ＝＝＝0.8，sinθ＝0.6，θ＝37°.小球做圓周運動的軌道半徑為r＝OC＝ACsinθ＝1×0.6 m＝0.6 m. b繩被拉直但無張力時，小球所受的重力mg與a繩拉力FTa的合力F提供向心力，其受力分析如圖所示，由圖可知小球的合力為F＝mgtanθ. 根據(jù)牛頓第二定律得 F＝mω2r 解得ω＝＝3.5 rad/s. 當直桿和小球的角速度ω′>3.5 rad/s時，b繩才有張力． 【挑戰(zhàn)自我】 13．(1)　(2)nπ (n＝1,2,3…) [解析] (1)設小球從離開軌道到進入小孔所用的時間為t，則由平拋運動規(guī)律得 h＝gt2， L－R＝v0t 小球在軌道上運動過程中機械能守恒，故有 mgH＝mv 聯(lián)立解得：t＝，H＝. (2)在小球做平拋運動的時間內(nèi)，圓筒必須恰好轉(zhuǎn)整數(shù)轉(zhuǎn)，小球才能鉆進小孔， 即ωt＝2nπ(n＝1,2,3……)． 所以ω＝nπ (n＝1,2,3…)