高考物理试题《匀速圆周运动》考点特训(2017年冲刺版)(五)

时间:2017-03-05 17:16:54

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1、选择题  如图,细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动.现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球的作用力可能是

A.a处为拉力,b处为拉力
B.a处为拉力,b处为推力
C.a处为推力,b处为拉力
D.a处为推力,b处为推力


参考答案:AB


本题解析:小球在最低点杆对球的作用力一定为拉力,但在b点如果速度等于时不受力,大于时受拉力,小于时受推力,AB正确。


本题难度:简单



2、计算题  如图所示,曲面与半径为R=2.5m的竖直半圆组成光滑轨道.一个小球从A点斜向上抛,并在半圆最高点B水平进入轨道,然后沿曲面上升,最大高度达到h=10m。求小球抛出的速度和位置s.


参考答案:14.1m/s 方向和水平方向成45°角? 10m


本题解析:小球由B到C:
得:
小球由A到B:
得:

所以
即和水平方向成45°角
小球由A到B竖直方向:
小球由A到B水平方向:
得:s=10m


本题难度:一般



3、选择题  如图所示,用细绳拴着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,圆周半径为R。则下列说法正确的是(  )

A.小球过最高点时的最小速度为零
B.小球过最高点时,绳子张力可以为零
C.小球所受合力始终指向圆心
D.小球过最高点时,小球所受合外力为零


参考答案:B


本题解析:在竖直平面内做圆周运动的物体,由于用细绳拴着只能提供拉力,不能提供支持力,所以在最高点时重力完全提供向心力时有最小速度,此时细绳张力为零,AD错误、B正确;由于在竖直平面内做的是变速运动,小球所受的合力并不始终指向圆心,C错误。


本题难度:简单



4、选择题  ABC三个物体放在旋转的圆台上,动摩擦因数均为μ。A的质量为2mBC的质量均为mAB离轴R,C离轴2R,则圆台旋转时,(设A、B、C都没有滑动)(? )

A.C物体的向心加速度最大? B.B物体的静摩擦力最大?
C.当转台转速增加时,CB先滑动? D.当转台转速增加时,CA先滑动


参考答案:ACD


本题解析:A、B、C三物体随平台做匀速圆周运动,角速度相等,设都为,其向心力是由所受的静摩擦力提供,三物体的向心加速度分别为,所以C的向心加速度最大,由向心力公式可得三物体受到的静摩擦力分别为,所以C物体的静摩擦力最大,假设三个物体滑动,摩擦力变为动摩擦力,材料一样所以动摩擦因数一样,设为,由公式得三个物体滑动时的分别要达到的角速度为,所以当转台转速增加时,CA先滑动,ACD正确。


本题难度:简单



5、简答题  

(1)该星球表面的重力加速度g
(2)若在该星球表面有一如图所示的装置,其中AB部分为一长为12.8m并以5m/s速度顺时针匀速转动的传送带,BCD部分为一半径为1.6m竖直放置的光滑半圆形轨道,直径BD恰好竖直,并与传送带相切于B点。现将一质量为0.1kg的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.5。问:
滑块能否到达D点?若能到达,试求出到达D点时对轨道的压力大小;若不能到达D点,试求出滑块能到达的最大高度及到达最大高度时对轨道的压力大小。


参考答案:(1)1.6 m/s2(2)0.48 N


本题解析:(1)对距星球表面h=R处的卫星(设其质量为m),有:
?①?(2分)
对在星球表面的物体m′,有:
?②?(2分)
解得:g = 1.6 m/s2?(2分)
(2)设滑块从A到B一直被加速,且设到达B点时的速度为VB
则:?(2分)
因VB < 5m/s,故滑块一直被加速?(1分)
设滑块能到达D点,且设到达D点时的速度为VD
则在B到D的过程中,由动能定理:–mg·2R = mVD2–mVB2?(2分)
解得:?(2分)
而滑块能到达D点的临界速度:V0 =?=" 1.6" m/s < VD,即滑块能到达D点。
(1分)
在D点取滑块为研究对象,则有: FN + mg = ?(2分)
解得:FN = – mg = 0.1×3.22/1.6 – 0.1×1.6 =" 0.48" N?(2分)


本题难度:一般




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