高考物理总复习第11课圆周运动练习

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1、第11课　圆周运动1．匀速圆周运动a．利用公式法求解传动圆周运动中各运动学量的比例关系(1)(经典题，6分)如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的(　　)A．线速度大小之比为3∶2∶2B．角速度之比为3∶3∶2C．转速之比为2∶3∶2D．向心加速度大小之比为9∶6∶4答案：D解析：A、B轮是摩擦传动，故vA＝v

2、B，则ωARA＝ωBRB，又因为RB∶RA＝3∶2，所以ωA∶ωB＝3∶2；B、C轮是同轴转动，故ωB＝ωC，又因为RB∶RC＝3∶2，由公式v＝ωR可知，vB∶vC＝3∶2，故a、b、c三点的线速度之比为3∶3∶2，角速度之比为3∶2∶2，故A项、B项均错误。由公式ω＝2πn可知，转速之比等于角速度之比，故C项错误。由公式a＝ωv可知，aA∶aB∶aC＝9∶6∶4，故D项正确。b．根据最大静摩擦力这一临界条件求解水平转盘模型问题(2)(多选)(2014全国Ⅰ，6分)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距

3、离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(　　)A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．ω＝是b开始滑动的临界角速度D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg答案：AC解析：因圆盘从静止开始绕转轴缓慢加速转动，在某一时刻可认为，木块随圆盘转动时，其受到的静摩擦力的方向指向转轴，两木块转动过程中角速度相等，则根据牛顿第二定律可得f＝mω2R，由于小木块b的轨道半径大于小木块a的轨道半径，所以小木块b做圆周

4、运动需要的向心力较大，故B项错误。因为两小木块的最大静摩擦力相等，故b一定比a先开始滑动，故A项正确。当b开始滑动时，由牛顿第二定律可得kmg=mωb2.2l，解得ωb＝，故C项正确。当a开始滑动时，由牛顿第二定律可得kmg＝mωl，解得ωa＝，而转盘的角速度<，小木块a未发生滑动，其所需的向心力由静摩擦力来提供，由牛顿第二定律可得f＝mω2l＝kmg，故D项错误。c．圆锥摆模型的解题关键是分析受力情况和找准临界状态(3)(经典题，6分)有一竖直转轴以角速度ω匀速旋转，转轴上的A点有一长为l的细绳系有质量m的小球，要使小球在随转轴匀速转动的同时又不离开

5、光滑的水平面，则A点到水平面高度h最大为(　　)A.B．ω2gC.D.答案：A解析：要使得小球在随转轴匀速转动的同时又不离开光滑的水平面，临界情况就是小球对水平面的压力恰好为零，设绳拉力为T，细绳与竖直转轴的夹角为θ，此时对小球有Tcosθ＝mg，Tsinθ＝mω2lsinθ，解得cosθ＝。所以A点到水平面高度h的最大值为h＝lcosθ＝，故A项正确。(4)(2013重庆理综，16分)如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速转动。一质量为m的小物块落入陶罐内，

6、经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度大小为g。①若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；②ω＝ω0，且0

7、＝(1＋k)ω0时，摩擦力方向沿罐壁切线向下，如图(b)所示，根据牛顿第二定律得fcos60°＋FNcos30°＝mω2Rsin60°(2分)fsin60°＋mg＝FNsin30°(2分)联立两式解得f＝mg(2分)当ω＝(1－k)ω0时，摩擦力方向沿罐壁切线向上，根据牛顿第二定律得：FNcos30°－fcos60°＝mω2Rsin60°(2分)FNsin30°＋fsin60°＝mg(2分)联立两式解得f＝mg(2分)d．利用最大静摩擦力分析汽车转弯时的打滑问题(5)(多选)(2013全国Ⅱ，6分)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯

8、处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处(