高考物理总复习 配餐作业12 圆周运动的规律和应用-人教版高三全册物理试题.doc

(十二)圆周运动的规律和应用
A组·基础巩固题
1．一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，a、b两点的位置如图所示，则偏心轮转动过程中a、b两质点()

A．线速度大小相等
B．向心力大小相等
C．角速度大小相等
D．向心加速度大小相等
解析a和b两个质点都绕同一个转轴O转动，角速度ω相等，选项C对；但是由图知半径不相等，而线速度v＝ωR，因此线速度不相等，选项A错；向心加速度a＝ω2R，角速度相等半径不相等，因此向心加速度不相等，选项D错；向心力F＝ma，质量相等向心加速度不等，所以向心力不相等，选项B错。
答案C
2．某同学设计了一种能自动拐弯的轮子。如图所示，两等高的等距轨道a、b固定于水平桌面上，当装有这种轮子的小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，会顺利实现拐弯而不会出轨。下列截面图所示的轮子中，能实现这一功能的是()

ABCD
解析要使小车顺利拐弯，必须提供向心力，根据小车的受力情况，判断轨道提供的向心力，即可判断。当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，由于惯性，内侧轮高度略降低，外侧轮高度略升高，轨道对小车的支持力偏向轨道内侧，与重力的合力提供向心力，从而顺利拐弯，故A正确；当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，由于惯性，内侧轮高度略升高，外侧轮高度略降低，轨道对小车的支持力偏向轨道外侧，小车会产生侧翻，故B错误；当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，由于惯性，内侧轮高度略升高，外侧轮高度略降低，轨道对小车的支持力偏向轨道外侧，小车会产生侧翻，故C错误；当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，没有外力提供向心力，由于惯性，小车会出轨，故D错误。
答案A
3.(2017·东北三省模拟)如图所示，可视为质点的木块A、B叠放在一起，放在水平转台上随转台一起绕固定转轴OO′匀速转动，木块A、B与转轴OO′的距离为1m，A的质量为5kg，B的质量为10kg。已知A与B间的动摩擦因数为0.2，B与转台间的动摩擦因数为0.3，如木块A、B与转台始终保持相对静止，则转台角速度ω的最大值为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2)()

A．1rad/s B.eq\r(2)rad/s
C.eq\r(3)rad/s D．3rad/s
解析由于A、AB整体受到的静摩擦力均提供向心力，故对A，有：μ1mAg≥mAω2r
对AB整体，有：(mA＋mB)ω2r≤μ2(mA＋mB)g
带入数据解得：ω≤eq\r(2)rad/s，故选B。
答案B
4.(2017·佛山一模)如图所示，内壁光滑质量为m的管形圆轨道，竖直放置在光滑水平地面上，恰好处在两固定光滑挡板M、N之间，圆轨道半径为R，质量为m的小球能在管内运动，小球可视为质点，管的内径忽略不计。当小球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，下列判断正确的是()

A．圆轨道对地面的最大压力大小为8mg
B．圆轨道对挡板M、N的压力总为零
C．小球运动的最小速度为eq\r(gR)
D．小球离挡板N最近时，圆轨道对挡板N的压力大小为5mg
解析当小球运动到最高点时，圆轨道对地面的压力为零，可知小球对圆轨道的弹力等于圆轨道的重力，根据牛顿第二定律得，N＋mg＝eq\f(mv\o\al(2,1),R)，N＝mg，解得最高点的速度v1＝eq\r(2gR)，该速度为小球的最小速度。根据动能定理得，2mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，根据牛顿第二定律得N′－mg＝eq\f(mv\o\al(2,2),R)，联立解得小球对轨道的最大压力N′＝7mg，则圆轨道对地面的最大压力为8mg，故A正确，C错误。在小球运动的过程中，圆轨道对挡板的一侧有力的作用，所以对挡板M、N的压力不为零，故B错误。小球从最高点到最右侧的过程中，由动能定理得mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,3)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，根据牛顿第二定律得，N″＝eq\f(mv\o\al(2,3),R)，联立解得N″＝4mg，则圆轨道对挡板N的压力为4mg，故D错误。
答案A
5．如图所示，内壁光滑的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则()

A．绳的张力可能为零
B．桶对物块的弹力不可能为零
C．随着转动的角速度增大，绳的张力保持不变
D．随着转动的角速度增大，绳的张力一定增大
解析当物块随圆桶做圆周运动时，绳的拉力的竖直分力与物块的重力保持平衡，因此绳的张力为一定值，且不可能为