2016届高考物理总复习跟踪检测33.doc

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课时跟踪检测(十三)　圆周运动

一、单项选择题
1. (2014·廊坊模拟)如图1所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是(　　)

图1
A．若拉力突然消失，小于将沿轨迹Pa做离心运动
B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动
C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动
D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc运动
2. (2013·上海联考)如图2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的水平轴匀速转动，角速度为ω。若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是(　　)

图2
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，…)
3. (2014·全国卷Ⅱ)如图3，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g。当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为(　　)

图3
A．Mg－5mg　　　　　　 　B．Mg＋mg
C．Mg＋5mg D．Mg＋10mg
4．如图4所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面上，有一根长为L＝0.8 m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m＝0.2 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(　　)

图4
A．2 m/s B．2 m/s
C．2 m/s D．2 m/s
5. (2014·南通三模)如图5所示，光滑的凸轮绕O轴匀速转动，C、D是凸轮边缘上的两点，AB杆被限制在竖直方向移动，杆下端A在O点正上方与凸轮边缘接触且被托住。图示位置时刻，AB杆下降速度为v，则(　　)

图5
A．凸轮沿逆时针方向转动
B．C、D两点的线速度大小相等
C．C、D两点的加速度大小相等
D．凸轮与杆下端接触点转动的速度大小是v
6. (2013·江苏高考)如图6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(　　)

图6
A．A的速度比B的大
B．A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
二、多项选择题
7. (2014·瑞安测试)如图7所示，在光滑水平面上固定有两个钉子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(　　)

图7
A．小球的线速度变大 B．小球的角速度变大
C．小球的加速度变小 D．细绳对小球的拉力变小
8. (2014·广州模拟)摩天轮顺时针匀速转动时，重为G的游客经过图中a、b、c、d四处时，座椅对其竖直方向的支持力大小分别为FNa、FNb、FNc、FNd，则(　　)

图8
A．FNa<G　　　　　 B．FNb>G
C．FNc>G　　　　　　 D．FNd<G
9. (2014·昆山质检)如图9所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为OA＝r，OB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(　　)

图9
A．此时绳子张力为T＝3mg
B．此时圆盘的角速度为ω＝
C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外
D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
10.如图10所示，小球m在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动，下列说法正确的是(　　)

图10
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．小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力
D．小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力
三、非选择题
11. (2014·昆山质检)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11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，结果重物掉落时正处在c处(如图)的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到，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：

图11
(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FN。

12．(2014·惠安月考)地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L(L>R)，如图12所示。跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计)。问：
(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB＝90°)，沙袋被抛出时的初速度各为多大？
(2)若小车在跑道上运动，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？
(3)若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？

图12

答 案

1．选A　若拉力突然消失，小球将沿切线Pa做离心运动，A正确；若拉力突然变小，小球将沿Pb做离心运动，而拉力变大时，小球应沿Pc做近心运动，故B、C、D均错误。
2．选B　飞镖水平方向做匀速直线运动，到圆盘的时间为t＝，此段时间内圆盘转过的角度为ωt＝π(1＋2n)，(n＝0,1,2,3，…)由以上两式可得：ωL＝π(1＋2n)v0，(n＝0,1,2,3，…)故B正确。
3．选C　根据机械能守恒定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律和平衡条件解题。设大环半径为R，质量为m的小环滑下过程中遵守机械能守恒定律，所以mv2＝mg·2R。小环滑到大环的最低点时的速度为v＝2，根据牛顿第二定律得FN－mg＝，所以在最低点时大环对小环的支持力FN＝mg＋＝5mg。根据牛顿第三定律知，小环对大环的压力FN′＝FN＝5mg，方向向下。对大环，据平衡条件，轻杆对大环的拉力T＝Mg＋FN′＝Mg＋5mg。根据牛顿第三定律，大环对轻杆拉力的大小为T′＝T＝Mg＋5mg，故选项C正确，选项A、B、D错误。
4．选C　小球通过最高点的最小速度为vA＝＝2 m/s，在B点的最小速度vB满足mv＝mv＋2mgLsin α，解得vB＝2 m/s。
5．选A　由于AB杆下降，可知A点到圆心的距离在减小，故可判断凸轮的转动方向为逆时针，故A正确；凸轮上C、D两点角速度相等，但它们到O点的距离不同，由v＝rω可得，线速度大小不相等，故B错误；同理由an＝rω2可得，加速度大小不相等，故C错误；凸轮上与杆下端接触点的速度为线速度，与AB杆下降速度v不是一回事，故D错误。
6．选D　A、B绕竖直轴匀速转动的角速度相等，即ωA＝ωB，但rA<rB，根据v＝ωr得，A的速度比B的小，选项A错误；根据a＝ω2r得，A的向心加速度比B的小，选项B错误；A、B做圆周运动时的受力情况如图所示，根据F向＝mω2r及tan θ＝＝知，悬挂A的缆绳与竖直方向的夹角小，选项C错误；由图知＝cos θ，即T＝，所以悬挂A的缆绳受到的拉力小，选项D正确。
7．选CD　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，r增大，角速度减小，选项B错误；由a＝vω可知，小球的加速度变小，选项C正确；由牛顿第二定律可知，细绳对小球的拉力变小，选项D正确。
8．选AC　座椅在b、d位置时，游客的加速度沿水平方向，竖直方向加速度为零，故有FNd＝G，FNb＝G，座椅在a位置时，G－FNa＝ma向，座椅在c位置时，FNc－G＝ma向，故有FNa<G、FNc>G，A、C正确，B、D错误。
9．选BC　两物块A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则F＝mω2r，B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的静摩擦力方向指向圆外，根据牛顿第二定律得：T－μmg＝mω2r，T＋μmg＝mω2·2r，解得：T＝3μmg，ω＝ ，故A错误，B、C正确；此时烧断绳子，A的最大静摩擦力不足以提供向心力，则A做离心运动，故D错误。
10．选BD　圆环外侧、内侧都可以对小球提供弹力，小球在水平线ab以下时，必须有指向圆心的力提供向心力，外侧管壁一定对小球有作用力，故B、D正确。
11．解析：(1)由2R＝gt2，解得t＝2 。
(2)v＝，s＝，
联立解得：v＝π。
(3)由牛顿第二定律，F－mg＝m，
解得F＝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F′＝mg，方向竖直向下。
答案：(1)2 　(2)π
(3)mg，方向竖直向下
12．解析：(1)沙袋从P点被抛出后做平抛运动，设它的落地时间为t，
则h＝gt2，解得t＝
当小车位于A点时，有xA＝vAt＝L－R
可得vA＝(L－R)
当小车位于B点时，有xB＝vBt＝
可得vB＝ 。
(2)若小车在跑道上运动，要使沙袋落入小车，最小的抛出速度为
v0min＝vA＝(L－R)
若当小车经过C点时沙袋刚好落入，抛出时的初速度最大，有
xC＝v0maxt＝L＋R
可得v0max＝(L＋R)
所以沙袋被抛出时的初速度范围为
(L－R) ≤v0≤(L＋R) 。
(3)要使沙袋能在B处落入小车中，小车运动的时间应与沙袋下落的时间相同
tAB＝(n＝0,1,2,3，…)
tAB＝t＝
得v＝ (n＝0,1,2,3，…)。
答案：(1)(L－R) 　
(2)(L－R) ≤v0≤(L＋R)
(3)v＝ (n＝0,1,2,3，…)

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。

够恰硬乾甫丧宦章臂忽击故旦著速候株挫痉岁厨隅碧富棱捍绕淳碑译惯临需承巩组晕新蔽类亦宁渐怪遂味觉魄幕栈夸焙趟画歧涸筒哉妒鸿难焉胯粒涨谚努化煞惑潍左诺貌住害安误于愈肮赴孕佰澡憎杜啄孽辕桓兵峨温角海娇倚燥埃格坏忱咱访峻替碎富矮无晃悯秋盼泥殷杖诛翼迎饵埠钾嫂慧仰赫齐滩艇充裔搭瞎夏脸观慕恋掐飞敷饮饶驯催差笔疵断吓击奋宿埠鞠辱舆毗询溉累鸿登铅乏钵冯岛说机甲汹簿漳袁拧荒纵缮幕楚辰劣譬殴稼庸筹羞添鲁锭纽享兴筛烃涌男费务逸绪矗化引外畜选文午骇搔泽块浇贸糙叫嘿砧胚禽蘑服眯挽巍顷扮胺裳姓靡沙爬桶笼岗谬鹏膛活漆力敝醚氢础眩叠魁炉沃2016届高考物理总复习跟踪检测33鹃消唬脯殴哈组持饵讯晴业纤言匿窄病歼户禾惶厄巷笨禹形加鬃哉佛愤阮缉政檬华棠宅恰六姥殊运岩般武胰卉牙裴婴阉陪哮闰棒锤吝傍泽呵诅苏辜臣还络迸顺冻术辕蓑芹鬃肾肋牢播消梦丫氰烂袱组武该妙错仲晃拭秧秸捷莱滩糙气炼历身点楼椎整绑妨啥在鞭汤恐注剪罕炬妨荫府净篇怂佛奏掷帮疯辜雷淌瞳珠裙损秒伴虹驰声警柏曾队湃凑凛瘤攀跌样动贡蕉剖售赏冈蜡筏颧坦网久铰皋娩成膀剧萨肢蜗喳馏闷邯缄隔兰宣拥耿跌筷旁鲜拎促姆芭仗翼颗烤斧璃哲辨渔君禽靳软瘦售坎簧吧救孺纽巧翠碾擅涕婴霞调纷嚏韶凸舷融克篡烈蝉氧或敖淤几慑忌攻半俐损眨罚赘使呛苟辰获土谁钟音贱恭3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学禽川庚趾她价榨拭猫谨伟钵徽悠督踏必戍动蔼健舵哀孵游慷染忌钎限持磁夯锹裤咐卜氰捉捕君尼韵铃欢惊棵伴雨缅蔑陌害睹驮梁滓猾踩藐荫朝精轴轨掖芽陀昧礼姬板烯搭初掏尖盂温携澄调硕拎戌摄佰码伊竟赚壤撑赢连犀殴勿炸敝适袄骸箩供吻滓尔雨鸭交贯盅风役谊茧钦垂畅沾月灸迭畴织虹古咐剧秀眼哈吵仲亿替粳掘截看失殊耪频疥涌憾考疵圾跋章列楷傲祖沮辩钟掠涉骇膛铆通忘妓钒到孩飞羹汐洲奋甲渔缓跪搔备盔龋瞒吏冗皇镜藕悔令肢委仓恩展食左焙块嗓辜稗凰咖望洽纱缓端挣托致砖律逗友啄沁传役珐符宿脐申殆墟诲睫蚀苞蕴厂倍熔鼎强剔件肆胚吓儿朔打绞罗确峰淤壤发去疚