高三物理一轮复习 4.3圆周运动的规律及应用开卷速查-人教版教材高三全册物理测试卷.doc

开卷速查(十四)圆周运动的规律及应用
说明
本试卷共三部分
A组基础巩固
B组能力提升
C组难点突破提示
考试时间：45分钟
试卷满分：100分A组基础巩固
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14－1所示，

图14－1
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

图14－2
2．如图14－2所示，将完全相同的两个小球A、B用长为L＝0.8m的细绳悬于以v＝4m/s向右运动的小车顶部，两小球与小车前后竖直壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比FB∶FA为(g＝10m/s2)()
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3 D．1∶4
解析：当车突然停下时，B不动，绳对B的拉力仍等于小球的重力；A向右摆动做圆周运动，则突然停止时，A球所处的位置为圆周运动的最低点，由此可以算出此时绳对A的拉力为FA＝mg＋meq\f(v2,L)＝3mg，所以FB∶FA＝1∶3，C正确．
答案：C

图14－3
3．如图14－3所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角θ是()
A．sinθ＝eq\f(ω2L,g) B．tanθ＝eq\f(ω2L,g)
C．sinθ＝eq\f(g,ω2L) D．tanθ＝eq\f(g,ω2L)
解析：对小球分析受力，杆对球的作用力和小球重力的合力一定沿杆指向O，合力大小为mLω2，画出m受力的矢量图．由图中几何关系可得sinθ＝eq\f(ω2L,g)，选项A正确．
答案：A
4．在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧要高一些，路面与水平面间的夹角为θ，设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于0，θ应等于()
A．arcsineq\f(v2,Rg) B．arctaneq\f(v2,Rg)
C.eq\f(1,2)arcsineq\f(2v2,Rg) D．arccoteq\f(v2,Rg)

图14－4
解析：如图14－4所示，要使摩擦力为零，必使汽车所受重力与路面对它的支持力的合力提供向心力，则有meq\f(v2,R)＝mgtanθ，所以θ＝arctaneq\f(v2,gR)，B正确．
答案：B

图14－5
5．(多选题)(2015·山东省潍坊市期中)如图14－5所示为用绞车拖物块的示意图．拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块．已知轮轴的半径R＝0.5m，细线始终保持水平；被拖动物块质量m＝1kg，与地面间的动摩擦因数μ＝0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是ω＝2trad/s，g＝10m/s2.以下判断正确的是()
A．物块做匀速运动
B．物块做匀加速直线运动，加速度大小是1m/s2
C．绳对物块的拉力是5N
D．绳对物块的拉力是6N
解析：由题意知，物块的速度v＝ωR＝2t×0.5＝1t，又v＝at，可得a＝1m/s2，故A错误，B正确；由牛顿第二定律可得物块所受合外力F＝ma＝1N，F＝T－f，地面摩擦阻力f＝μmg＝0.5×1×10＝5N，物块受绳子拉力T＝f＋F＝5＋1＝6N，故C错误，D正确．
答案：BD
B组能力提升
6．(2015·辽宁沈阳测试)如图14－6所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动

图14－6
有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半．已知重力加速度为g，则()
A．小球A做匀速圆周运动的角速度ω＝eq\f(\r(2gH),R)
B．小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用
C．小球A受到的合力大小为eq\f(mgR,H)
D．小球A受到的合力方向垂直筒壁斜向上
解析：对小球做受力分析可知，小球受重力、支持力两个力的作用，两个力的合力提供向心力，由向心力公式可得mgcotθ＝mω2r，其中tanθ＝eq\f(R,H)，r＝eq\f(R,2)，可知选项A正确，B错误；小球所受合力方向应指向圆周运动的圆心，提供向心力，所以合力大小为mg