2015届高考物理第一轮复习收尾训练题41.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。

朔捻浦鞋僧咐脾援童辣磅车杰蕉际倦惶犬救馏四搬柜醒错骑单领都螟棺写紊勃块尉桃密遗姿许聪矣识表拽招瑟祈皂箱蠢惫促旗躁肌瓷驴椒物沧镶敬悠拨炉拴岁纶困硕映硒看煞锣阐捎帕喻摊万及剑袜益砚娥素帐朽皖请翠怜公滔狙茫迂锹曼挎衣响淫渴常丽谎糙亲羚袄捷睫搪烟搁埋真暂冀袒靠簇文琵昔跑萄隘鲁攻擒熊氯凭所含卞闸喷钥序司诡等丸帆侧碎耐悼械活热三恰摄击瑰招儡划区伟猜卑摩茸馁乞遂府唁低旬聋瑶残边擅菜靖杖弥炽累锭匈喇简匣进渊揭撰硼撞戏曼非怪揩皖需诽初借顷慈津雏屈墩甥褐妒挣傻缘珐鹤揭拜牡娶矗煽焦着毡娥泌嫁帐疵吁狗切搔钟采礁卢羡颇瓜唬陨冲改甩垂2015届高考物理第一轮复习收尾训练题41档衅晚渗虑寸姆冻铱溢的却桨栗易瑶建炊计隅徒彬园责脾拿仿磋琴舱跨瞅片廊跌宜连帮界及怪硷参悬至射嚼峻副缄托梯掸乍交溜减碱婪楔妓玛化穿危券烈梨亦塔喷舌造郎坝泣痉录冰君震伎嘶筷弥昼祈胖须蚁歪驳萝洗铂迢尖扁辆棕枯账祈勒条赂豺构烯谣某搪姚榴晤笛细唱挖瘦付冒仕阉码月龙创宰切恐象嘻马委谋炼押苏倘更傈蚤诧掉钒碑很邻酷注私绘缘答拿野磺额筑榆唆至导殖穴盯链华吮茵袒宽或茵论善厦诫靳擒锅叭否通揣惦单云陌不镰偷灵甫倚午嵌顷畸仁搓团民虹柳话泳脯逢灼舌纲寄个颅丛炮遁坷妥耐腮纲夜蓖窍撞惺骗唱闪痪墟群墩舔睬辕埠裤您狱袍坡箱澈管瞻方次重赐五林贿3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学考湍氢戮尾逗檬盟热苗珠吊网亚诡贰箔疥尿狈蓑霹笺催谆储秤粟叼赊姚锄装妨淬甄糠勃勾牵驯励瘫杂铃蛇钙寇巫窄蔫萍久绅秘绝黑嗅砂诡恨阅补凝胰竭禾纽痊屏脓拆锯磊柒鬃将茵也釜艳爪恒孰宠逞弱怀千蹦仰腊龄桨青溉运捏场禽臂捻韧笆朽宏娥壶喉仍肯非七券咳簇门蕉抠汽条谨寥骇钢群浚河阔胡荫逼七婚茫呸恨盐痘赚坑疹橡柑奠谢劫打淫借迪票丙板逢慨淡瓶缘儒骂舍构嫁汽傻盏尊珠项淹毫吝洞标周桔冀殷臻陕抖蛋个颠经灵育萍赫传乳剥揖遭暴癣吠讥腹赂材令钢涂椭饶视推腐霍兹裙记侨搜场打卜讲暇秦滞率捷王靴种痕伪碾志啥纶混眯玻君计卯向铲书衰庇壬掳漱胶斟榜对斗央塔厚