2022届高考物理一轮复习 专题突破06 圆周运动的复习与检测（五）（含解析）.docx

1、圆周运动的复习与检测（五）一、单选题1一质量为1kg的物体(可视为质点)静止于水平桌面上，物体能受到的最大静摩擦力为5N，现将水平面内的三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2N、2N、3N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是（）A物体所受摩擦力可能为0B物体不可能继续处于静止状态C物体可能做匀加速直线运动，其加速度大小可能为3m/s2D物体可能做匀变速曲线运动2如图所示，A、B、C分别为自行车的大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的点，自行车正常行驶时，下列说法正确的是（）AA、B两点的线速度大小相等BB、C两点的线速度大小相等CA、B两点的角速度大小相等DA、C两点的角速度大小相

2、等3质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v，如图所示，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时的（）A向心力为B对球壳的压力为C受到的摩擦力大小为mgD受到的摩擦力大小为4质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么 （ ）A因为速率不变，所以石块的加速度为零B石块下滑过程中受的合外力越来越大C石块下滑过程中,加速度大小不变，方向在变化D石块下滑过程中，摩擦力大小不变，方向时刻在变化5如图所示，一端系着小球的细绳另一端固定在天花板上的O点，在O点的正下方D点处有一钉子，可以挡住细绳的摆

3、动，现将小球拉开使细绳绷紧并偏离竖直方向，然后由静止释放小球，在细绳碰到钉子的瞬间，下列说法不正确的是（）A小球的速度突然增加B小球的角速度突然增加C小球的加速度突然增加D绳子中的拉力突然增加6下列说法正确的是（）A匀速圆周运动是匀速运动B平抛运动是匀变速运动C牛顿发现万有引力定律并测出引力常量D由万有引力定律知道两个物体间距离越小引力越大，当r=0时引力无穷大7如图所示，小物块与水平圆盘保持相对静止，随着圆盘一起做匀速圆周运动，下面说法正确的是A物块受重力、支持力和向心力B物块受重力、支持力、向心力和指向圆心的静摩擦力C物块相对圆盘的运动趋势方向是沿着半径且指向圆心的方向D物块相对圆盘的运动

4、趋势方向是沿着半径且背离圆心的方向二、多选题8火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10在此10s时间内，火车（）A运动路程为600mB加速度为零C角速度约为1rad/sD转弯半径约为3.4km9如图所示，细绳一端系着质量的物体，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔吊着质量的物体，M与圆孔的距离，已知M与水平面间的动摩擦因数为（设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力），g取，现使物体M随转台绕中心轴转动，当m和转台相对静止时，转台的角速度可能为（）ABCD10如图所示，竖直放置的1/4圆弧轨道AB与水平轨道BC相切连接一质量为m的小物体由静止开始

5、从顶端A沿圆弧轨道滑下，最后停止于水平轨道的C处，已知BC=R(R为圆弧轨道半径)，小物体与水平面间的动摩擦因数为，现用力F将该小物体从C处缓慢拉回圆弧轨道的顶端A，拉力F的方向始终与小物体的运动方向一致重力加速度为g，下列说法正确的是A物体从A点下滑到B点的过程中克服摩擦力做功为mgR(1)B拉力F做的功等于mgR(1+)C物体先后两次经过B点时对B点的压力大小之比为31D物体从B点到C点过程中在BC中点的速度大小等于11如图为某工厂生产流水线上的产品水平传输装置的俯视图，它由传送带和转盘组成某产品（可视为质点）从A处无初速度放到匀速运动的传送带上，恰好匀加速运动到B处后进入匀速转动的转盘随

6、其一起运动（无相对滑动），到C处被取走装箱已知A、B的距离是产品在转盘上与转轴O距离的两倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则A产品在A B间的运动时间大于BC间的运动时间B产品在A B间的运动时间小于BC间的运动时间C产品与传送带的动摩擦因数小于产品与转盘的动摩擦因数D产品与传送带的动摩擦因数大于产品与转盘的动摩擦因数三、实验题12某同学用圆锥摆粗略验证向心力的表达式Fn=mr2，实验装罝如图所示细线下悬挂一个钢球，上端固定在铁架台上，将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心处，与白纸接触但无挤压用手带动钢球，设法使它沿纸面上某个圆做圆周运动测得钢球质量m=0.100kg

7、，转动的圆周半径为3.30cm，细线悬点与白纸上圆心的距离d=1.10m，当地重力加速度g=9.8m/s2（计箅结果保留三位有效数字）（1）图中细线与竖直方向的夹角比较小，可认为tansin，其中sin=_；依据受力分析，钢球做匀速圆周运动时所受的合外力F1=_N；（2）用秒表测得圆锥摆运动30圈的总时间为t=62.5s，则该圆周运动周期T=_s，再利用向心力的表达式Fn=mr2可以得到钢球运动的向心力F2 =_N（3）在误差允许的范围内，可认为F1_F2（填“=”、“”、“”），证明向心力的表达式是正确的四、解答题13如图所示，细绳一端系着质量的物体，静止在水平平板上，另一端通过光滑小孔吊着

8、质量的物体，的中点与圆孔距离为，并知和水平面的最大静摩擦力为，现使此平板绕中心轴线转动，为保持物体与平板处于相对静止状态，问：水平板转动的最大角速度为多少？水平板转动的最小角速度为多少？水平板转动的角速度为多少时，可使物体与木板间摩擦力为？取，（结果中可保留根号）14如图所示，细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔O吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，已知M和水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴转动，问角速度在什么范围内m处于静止状态？（取g=10m/s2）参考答案1A【详解】A由于2N、2N、3N这三个力的合力取值范围为，

9、故物体受到的摩擦力可能为0，故A正确；B由上面分析可知，物体受到的合力可能为0，因此其可能处于静止状态或匀速直线运动状态，故B正确；C若物体由加速度，则其受到的滑动摩擦力为5N，因此其合力的的值必定小于等于2N，故其加速度不可能为3m/s2，故C错误；D由于物体的初速为0，且受到的力为恒力，故不可能做匀变速曲线运动，故D错误；故选A。2A【详解】ACA、B两点都在同一传送带上，线速度大小相等，根据可知，A、B两点角速度不相等，故A正确，C错误；BB、C两点同轴，角速度相等，根据可知，B、C两点线速度不相等。故B错误；D因为A、B两点角速度不相等，B、C两点角速度相等，故A、C两点的角速度大小不

10、相等，故D错误。故选A。3D【详解】A由题可知，物体在最低点时的速度大小为v，则物体的向心力为故A错误；B物体在最低点时，合力提供向心力，即则物体对球壳的压力为故B错误；CD根据滑动摩擦力的计算公式可得，物块受到的摩擦力为故C错误，D正确。故选D。4C【详解】石块的速率不变，做匀速圆周运动，根据可知，加速度大小恒定，方向时刻变化，A错误，C正确；石块做匀速圆周运动，合力，可知合外力大小不变，B错误；物块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用，如图所示：支持力与重力沿半径方向的分力，一起充当向心力，在物块下滑过程中，速度大小不变，则在切向上摩擦力与重力沿切线方向的分力大小相等，方向相反，因重力沿

11、切线方向的分力变小，故摩擦力也会越来越小，D错误5A【详解】A在碰到钉子的瞬间速度不发生突变，故A符合题意；B由可知，r变小，变大，故B不符合题意；C由可知，r变小，a变大，故C不符合题意；D由可知，a变大，F变大，故D不符合题意。故选A。6B【详解】A匀速圆周运动，速度的方向时刻改变，因此匀速圆周运动是变速运动，A错误；B平抛运动的物体只受重力作用，加速度恒定不变，因此是匀变速运动，B正确；C牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，C错误；D由万有引力定律知道两个物体间距离越小引力越大，但当r0时，两个物体不能看成质点，万有引力定律不再适用，D错误。故选B。7D【解析】【详解】物块受重

12、力、支持力和指向圆心的静摩擦力，选项AB错误； 物块A所受静摩擦力方向指向圆心，故相对圆盘的运动趋势方向是沿着半径且背离圆心的方向，选项C错误，D正确；故选D.8AD【详解】本题考查匀速圆周的概念，意在考查考生的理解能力圆周运动的弧长s=vt=6010m=600m，选项A正确；火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项B错误；由题意得圆周运动的角速度rad/s= rad/s，又，所以m=3439m，故选项C错误、D正确点睛：本题以火车转弯指南针偏转为背景考查匀速圆周的概念，解答时要注意角度与弧度的换算关系9ABC【详解】当角速度最小时，M有向O点滑动趋势，此时

13、最大静摩擦力背离圆心，则有可得当角速度最大时，M有背离O点滑动趋势，此时最大静摩擦力指向圆心，则有可得则故ABC正确，D错误。10AD【详解】A从A到C由动能定理解得Wf=mgR（1m）选项A正确；B物体缓慢地从B被拉到A，由能量关系可知，拉力F做的功选项B错误；C第一次经过B点时解得则小球对B点的压力第二次经过B点时对B点的压力为FNB2=mg则选项C错误；D由逆向思维，小球从C到B做匀加速运动，加速度为g，则物体从B点到C点过程中在BC中点的速度大小等于选项D正确；故选AD. 点睛：此题主要考查动能定理的应用；注意选项C中，第一次经过B点时做圆周运动，第二次经过B点时是“缓慢”移动，属于平

14、衡问题.11AC【解析】【详解】AB设传送带匀速运动的速度为v，转盘的半径为R，由题意知AB=2R，产品在AB间运动时间为t1=4R/v，在BC间的运动时间，得，A正确；B错误；CD从A到B的过程中，得在圆盘上运动时，静摩擦力提供向心力，可得，解得，所以C正确；D错误12 3.00102 2.94102 2.08 3.00102 =【解析】（1）根据几何关系知， ，根据平行四边形定则知，钢球所受的合外力（2）圆锥摆的周期，向心力（3）在误差允许的范围内，可认为，证明向心力的表达式是正确的。点睛：通过实验数据来粗略验证向心力表示式，培养学生善于分析问题与解决问题的能力，同时运用力的分解寻找向心力

15、的来源。13（1）；（2）；（3）=5rad/s【解析】(1)水平板转动的角速度最大时，最大静摩擦力方向指向圆心，最大静摩擦力和绳子的拉力提供向心力，故有：F向=mg+fmax 由向心力公式：F向Mmax2R 两式联立得：(2)水平板转动的角速度最小时，最大静摩擦力方向背向圆心，最大静摩擦力和绳子的拉力提供向心力，故有：F向=mg-fmax 由向心力公式：F向Mmin2R 两式联立得：(3)当物体M与木板间摩擦力为0时，绳对物体M的拉力提供向心力由向心力公式：F向=M02R 绳子对物体M的拉力等于物体m的重力：故有F向=mg 联立得【点睛】解决连接体的物体时，找清连接体内的力的作用是解决此类物体的关键本题还要知道随着角速度的变化，水平面上的物体摩擦力的变化情况14【详解】当M的角速度达到最大值max时，M有向外运动趋势，最大静摩擦力沿半径向内对M和m组成整体，有当M的角速度达到最小值min时，M有向内运动趋势，最大静摩擦力沿半径向外有解得则角速度范围为