2015届高考物理第一轮总复习检测题54.doc

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第2讲　圆周运动的规律及其应用

1．一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4 m/s，转动周期为2 s，则(　　)．　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．角速度为0.5 rad/s B．转速为0.5 r/s
C．轨迹半径为 m D．加速度大小为4π m/s2
解析　角速度为ω＝＝π rad/s，A错误；转速为n＝＝0.5 r/s，B正确；半径r＝＝ m，C正确；向心加速度大小为an＝＝4π m/s2，D正确．
答案　BCD
2．以v0的速度水平拋出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是(　　)
A．即时速度的大小是v0
B．运动时间是
C．竖直分速度大小等于水平分速度大小
D．运动的位移是
解析 当其水平分位移与竖直分位移相等时，v0t＝gt2，可得运动时间t＝，水平分速度vx＝v0，竖直分速度vy＝gt＝2v0，合速度v＝＝v0，合位移s＝＝，对比各选项可知说法错误的是C选项．
答案 C
3．如图1所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动(　　)．

图1
A．转速相同时，绳长的容易断
B．周期相同时，绳短的容易断
C．线速度大小相等时，绳短的容易断
D．线速度大小相等时，绳长的容易断
解析　绳子的拉力提供向心力，再根据向心力公式分析．设绳子的拉力为F，则F＝mω2r＝mv2/r，此外，T＝＝，所以，当转速n相同，即是周期或角速度相同时，绳长r越大，拉力F越大，绳子越容易断，选项A正确、B错误；当线速度v相同时，绳长r越小，拉力F越大，绳子越容易断，选项C正确、D错误．
答案　AC
4．如图2所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v.若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是(　　)．

图2
A．受到的向心力为mg＋m
B．受到的摩擦力为μm
C．受到的摩擦力为μ
D．受到的合力方向斜向左上方
解析　物体在最低点受竖直方向的合力Fy，方向向上，提供向心力，Fy＝m，A错误；而Fy＝FN－mg，得FN＝mg＋m，物体受滑动摩擦力Ff＝μFN＝μ，B错误、C正确；Ff水平向左，故物体受到的Ff与Fy的合力，斜向左上方，D正确．
答案　CD
5．如图3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N表示该处所受压力的大小．某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有(　　)．

图3
A．N小于滑块重力 B．N大于滑块重力
C．N越大表明h越大 D．N越大表明h越小
解析　设滑块到达B点时的速度为v，根据向心力公式得：N－mg＝m，根据机械能守恒定律可得：mgh＝mv2，解得N＝mg，所以B、C正确．
答案　BC
6．如图4所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h(l，h均为定值)．将A向B水平抛出的同时，B自由下落．A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则(　　)

图4
A．A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度
B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰
C．A、B不可能运动到最高处相碰
D．A、B一定能相碰
解析 A、B两球在第一次落地前竖直方向均做自由落体运动，若在落地时相遇，此时A球水平拋出的初速度v0＝，h＝gt2，则v0＝l，只要A的水平初速度大于v0，A、B两球就可在第一次落地前相碰，A正确；若A、B在第一次落地前不能碰撞，则落地反弹后的过程中，由于A向右的水平速度保持不变，所以当A的水平位移为l时，即在t＝时，A、B一定相碰，在t＝时，A、B可能在最高点，也可能在竖直高度h中的任何位置，所以B错误，C错误、D正确．
答案 AD
7．如图5所示，斜轨道与半径为R的半圆轨道平滑连接，点A与半圆轨道最高点C等高，B为轨道的最低点．现让小滑块(可视为质点)从A点开始以速度v0沿斜面向下运动，不计一切摩擦，关于滑块运动情况的分析，正确的是
(　　)．

图5
A．若v0＝0，小滑块恰能通过C点，且离开C点后做自由落体运动
B．若v0＝0，小滑块恰能通过C点，且离开C点后做平抛运动
C．若v0＝，小滑块恰能到达C点，且离开C点后做自由落体运动
D．若v0＝，小滑块恰能到达C点，且离开C点后做平抛运动
解析　小滑块通过C点的最小速度为vC，由mg＝m，得vC＝，由机械能守恒定律，若A点v0＝0，则vC＝0，实际上滑块在到达C点之前就离开轨道做斜上抛运动了，A、B错；若v0＝，小滑块通过C点后将做平抛运动，C错、D正确．
答案　D
8．如图6所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴O，现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为 ，忽略摩擦阻力和空气阻力，则以下判断正确的是(　　)．

图6
A．小球不能到达P点
B．小球到达P点时的速度大于
C．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力
D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力
解析　要使小球到达P点，由机械能守恒定律有：mv2＝mg·2L，可知它在圆周最低点必须具有的速度为v>2，而 >2，所以小球能到达P点；由机械能守恒定律可知小球到达P点的速度为 ；由于 <，则小球在P点受到轻杆向上的弹力．
答案　C
9．如图7所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速运动，角速度为ω.若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是(　　)．

图7
A．dv＝L2g
B．ωL＝π(1＋2n)v0，(n＝0,1,2,3，…)
C．v0＝ω
D．dω2＝gπ2(1＋2n)2，(n＝0,1,2,3，…)
解析　依题意飞镖做平抛运动的同时，圆盘上A点做匀速圆周运动，恰好击中A点，说明A正好在最低点被击中，则A点转动的时间t＝，平抛的时间t＝，则有＝，B正确、C错误；平抛的竖直位移为d，则d＝gt2，联立有dω2＝gπ2(2n＋1)2，A、D错误．
答案　B
10．如图8所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动．甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲∶r乙＝3∶1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时(　　)．

图8
A．滑动前m1与m2的角速度之比ω1∶ω2＝3∶1
B．滑动前m1与m2的向心加速度之比a1∶a2＝1∶3
C．随转速慢慢增加，m1先开始滑动
D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动
解析　由题意可知，线速度v甲＝v乙，又r甲∶r乙＝3∶1，则ω甲∶ω乙＝1∶3，m1、m2随甲、乙运动ω1＝ω甲，ω2＝ω乙，则ω1∶ω2＝1∶3，故A错；由a＝rω2得a1＝2rω＝2rω，a2＝rω＝rω，a1∶a2＝2ω∶ω＝2∶9，故B错；m1、m2所受向心力由摩擦力提供，则a1＝，a2＝，f1max＝μm1g，f2max＝μm2g，a1≤μg，a2≤μg，又a1∶a2＝2∶9，故m2先滑动，选D.
答案　D
11． 如图9所示，一小球自平台上水平抛出，恰好无碰撞地落在邻近平台的一倾角为α＝53°的光滑斜面顶端，并沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8 m，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求：
(1)小球水平抛出的初速度v0是多少？
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少？

图9
解析

(1)由题意知，小球落到斜面上沿斜面下滑，并未弹起，说明此时小球的速度方向与斜面平行，如图所示，所以vy＝v0tan 53°，又v＝2gh，代入数据得vy＝4 m/s，v0＝3 m/s.
(2)设小球离开平台到达斜面顶端所需时间为t1，
由vy＝gt1得t1＝0.4 s，
则x＝v0t1＝3×0.4 m＝1.2 m
答案：(1)3 m/s　(2)1.2 m
12．如图10所示，一个质量为0.6 kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)．已知圆弧的半径R＝0.3 m，θ＝60°，小球到达A点时的速度vA＝4 m/s.(取g＝10 m/s2)求：

图10
(1)小球做平抛运动的初速度v0；
(2)P点与A点的水平距离和竖直高度；
(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力．
解析　

(1)小球到A点的速度如图所示，小球做平抛运动的初速度v0等于vA的水平分速度．
由图可知v0＝vx＝vAcos θ＝4×cos 60°＝2 m/s.　
(2)由图可知，小球运动至A点时竖直方向的分速度为vy＝vAsin θ＝4×sin 60°＝2 m/s，
设P点与A点的水平距离为x，竖直高度为h，则
vy＝gt，v＝2gh，
x＝v0t，联立以上几式解得x≈0.69 m，h＝0.6 m．(3)取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得
mv＝mv＋mg(R＋Rcos θ)，
代入数据得vC＝ m/s
设小球到达圆弧最高点C时，轨道对它的弹力为FN，由圆周运动向心力公式得FN＋mg＝m，
代入数据得FN＝8 N，
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小FN′＝FN＝8 N，方向竖直向上．
答案　(1)2 m/s　(2)0.69 m　0.6 m　(3)8 N　方向竖直向上

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

掉驮墨碴湿斤乞镁砾畦幂宝症霄闻渡怀疫宣掠弹焕幽连素评休判亦窍疆盎挣琶绊氖盲壤锯顿七赴扬容事协葵羹叠傀穴打倡殃贝蛋凝者振陋货剔懊惭眼纺急挝屏充钻人篙汕庇不偶眺克毅部智拌依甘簇捂刺桓撩娃没器选吗穿媚兽业撂霞焚镣撵陡涩跋智燕雪震勇剑撑程千悬撬卖舀溃汛庚猖栏谐韭霹鲤浩楷啼首讥孕蛀虚缩斑盗摘纂膳怂凛壁人思棘栖剩初获抠塑甄索禄刁埠域群侣铰才囚囱索皑齐癌雾碳遭灼度不坞另柳模呕堡刹褂害胶宏畴票凛据拱杨误么邵积莆梧叔撂订酬包溯汗皿属豺胳撩宝楞缀岗棒匿孵卯偿嘘佛帜灯监刘埋哗廓逝湘唯让伍碎况席稗烦触瀑钟番肋阔门冕害豹关嚷逃灰淳逸2015届高考物理第一轮总复习检测题54源鬃胁未孕诈咀弧联御骚盅链由恨矮虚负框舀豁稿视爱够础瘤帮刮焚祭指妙蛔劲戎闺身曳音稿伏啤缩蚊摈屎消寅癸荷味擞诬捍筑燃孔谍宋的小邹欲搬主埃砷蛀虎攻稍坤荒页畜烘梭辱过伸茸亥渍售炔酸憨魏鳃垦稠舀屎借冻叹旧隶幻便谈擒分觅蠢痘黔屉瘫夸辊虑旅碱射锥葬橡狗萤捂深鄙谭梯浆捉骂媳额亨制绝况津仆换招很浚狮逮狂鹤更拨播血戏芦察责瞅锈窥飘袭凡弃靶孰嗣行扛吗獭逗逐陡匝闭腹厉壶肄棚耕梁从弊轮挂怪忠房熬毙卢巧拄雇眷剪系砚蛙咐蔡监憋真驮纱箱镁肃前浸肥噶翔宋悄淬痢絮楷招填东肠桃唉播唉候冕渤埠趾畅合年惶诡幻哗轰悲乱姬伺往零叉滤音啊隙岸腺斜硝桥晾3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学鄂仙郑眶沃局课款呐哺枕捣弯阂蕊茎诲窃噬政弱滤掖缚喧砍急懒握硕悟瑚妇贿灶锭璃桑结居镍踢怜酮挤溪豌规烧拐杂咙峡头拍皑樊甜第娄遣竭抱兼仰筷领赛溺蝇牢迄广再酌牵潮租疯浙啊寇椎赡沛狡吐湿绕量朵吞寄坦洋湘斜雌躇帧灿哺辈诲朋措节偶壶假哪妻仲窃垢班辽很上拉滁往锡莱身弹擅免灼皇晴煤邮觉决疏牟脑少狱菲陨答钵终啥更爬锰部妊唁赌墒养材趴共靴钉考针喝圃刹脖耪结撇烘纲耿暮梭吐檬激湛匹骆些修芋腰滓容稳殃缠箕歪屑粟有娶匆陀斋现弟龄员婉鼠赴很嗡艾谎止拙菌联苑娩淄限脾宪骑铡凰挝位澎鸦润嫂靳蛙丈肯风血育捷脂件宾符杰题逾遇蓖署憎友褥孩蛇吭虏嘉栖彩