【高考复习方案】高三物理一轮复习作业手册（广东）精讲：第9讲圆周运动全国通用.doc

第9讲圆周运动一、单项选择题12013·上海13校联考 光盘驱动器在读取内圈数据时，以恒定线速度方式读取，而在读取外圈数据时，以恒定角速度的方式读取设内圈内边缘半径为R1，内圈外边缘半径为R2，外圈外边缘半径为R3.A、B、C分别为内圈内边缘、内圈外边缘和外圈外边缘上的点，如图K9­1所示则读取内圈上A点时A点的向心加速度大小和读取外圈上C点时C点的向心加速度大小之比为()图K9­1A. B. C. D.2小明同学在学习中勤于思考，并且善于动手在学习了圆周运动知识后，他自制了一个玩具，如图K9­2所示，用长为r的细杆粘住一个质量为m的小球，使之绕另一端O在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度v，在这点时()图K9­2A小球对细杆的拉力是B小球对细杆的压力是C小球对细杆的拉力是mgD小球对细杆的压力是mg32013·徐州模拟 如图K9­3所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘面间的动摩擦因数相同当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况将是()图K9­3A两个物体均沿切线方向滑动B两个物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C两个物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D物体A仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体B发生滑动，离圆盘圆心越来越远42013·丹东四校联考 如图K9­4所示，一个菱形框架绕着过对角线的竖直轴匀速转动，在两条边上各有一个质量相等的小球套在上面，整个过程小球相对框架没有发生滑动，A与B到轴的距离相等，则下列说法错误的是()图K9­4A框架对A的弹力方向可能垂直框架向下 B框架对B的弹力方向只能垂直框架向上CA与框架间可能没有摩擦力DA、B所受的合力大小相等二、双项选择题52013·南阳联考 如图K9­5甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F­v2图像如图乙所示则() 甲乙图K9­5A小球的质量为B当地的重力加速度大小为Cv2c时，小球对杆的弹力方向向上Dv22b时，小球受到的弹力与重力大小不相等6关于匀速圆周运动的说法，正确的是()A匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度C做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动D匀速圆周运动加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动一定是变加速曲线运动72013·汕头模拟 在地球表面上，除了两极以外，任何物体都要随地球的自转而做匀速圆周运动，当同一物体先后位于a和b两地时，下列表述正确的是()图K9­6A该物体在a、b两地所受合力都指向地心B该物体在a、b两地时角速度一样大C该物体在b地时线速度较大D该物体在b地时的向心加速度较小8图K9­7为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在转动过程中，皮带不打滑，则()图K9­7Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小相等92013·长春调研 计算机硬盘内部结构如图K9­8所示，读写磁头在计算机的指令下移动到某个位置，硬盘盘面在电机的带动下高速旋转，通过读写磁头读写下方磁盘上的数据磁盘上分为若干个同心环状的磁道，每个磁道按圆心角等分为18个扇区现在普通的家用电脑中的硬盘的转速通常有5400 r/min和7200 r/min两种，硬盘盘面的大小相同，则()图K9­8A磁头的位置相同时，7200 r/min的硬盘读写数据更快B对于某种硬盘，磁头离盘面中心距离越远，磁头经过一个扇区所用的时间越长C不管磁头位于何处，5400 r/min的硬盘磁头经过一个扇区所用时间都相等D5400 r/min与7200 r/min的硬盘盘面边缘的某点的向心加速度的大小之比为3410如图K9­9所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法中正确的是()图K9­9A小球通过最高点时的最小速度vminB小球通过最高点时的最小速度vmin0C小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力112013·云南一模 如图K9­10甲所示，质量相等大小可忽略的a、b两个小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，运动过程中两绳子拉力大小随时间变化的关系如图乙中c、d所示则下列说法正确的是()图K9­10A图乙中直线d表示绳子对小球a的拉力大小随时间变化的关系B图乙中曲线c表示绳子对小球a的拉力大小随时间变化的关系C45°D60°三、计算题122014·山西四校联考 如图K9­11所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，求a、b两球落地点间的距离图K9­111B解析 在内圈外边缘B点，有R2v，读取内圈上A点时A点的向心加速度大小a1，读取外圈上C点时C点的向心加速度大小a22R3，二者之比为，选项B正确2B解析 解法一：在最高点时，若细杆对小球没有弹力作用，则有mg，得v0.由于v<v0，所以细杆对小球有竖直向上的弹力作用，根据牛顿第二定律和向心力公式有mgN，得N.由牛顿第三定律知，小球对细杆的压力NN.故选项B正确解法二：假设细杆对小球有竖直向下的拉力，根据牛顿第二定律和向心力公式有mgN，得N，负号说明细杆对小球有竖直向上的支持力由牛顿第三定律知，小球对细杆的压力NN.故选项B正确3D解析 当A开始滑动时，A、B的受力情况如图所示，此时A、B受到的摩擦力为最大静摩擦力，烧断细线，T消失，A与盘面间的静摩擦力减小后继续随圆盘做圆周运动，而B由于Fm不足以提供向心力做离心运动，选项D正确4C解析 A、B两球均做匀速圆周运动，它们的质量m、半径r和角速度相同，由F合m2r知，合力F合相同，选项D正确；A受重力、垂直框架的弹力和摩擦力，B受重力、垂直框架向上的弹力，可能受摩擦力，选项A、B正确，选项C错误5AC解析 对小球在最高点进行受力分析，速度为零时，Fmg0，结合图像可知amg0，当F0时，由向心力公式可得mg，结合图像可知mg，可得g，m，选项A正确，选项B错误；由图像可知b<c，由向心力公式可得mgF，解得F>0，选项C正确；当v22b时，Fmg，选项D错误6BD解析 速度和加速度都是矢量，做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但是方向时刻在改变，速度时刻发生变化，必然具有加速度加速度大小虽然不变，但是方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动选项B、D正确7BC解析 a、b处物体做匀速圆周运动，轨道圆心在转轴上，所受合力都指向转轴，选项A错误；同一转轴，物体在a、b两地时角速度相同，选项B正确；由vr可得物体在b地时线速度较大，选项C正确；由a2r可得物体在b地时向心加速度较大，选项D错误8CD解析 因为vc2r，vbr，所以vc2vb，因为a、c是皮带连接的两轮边缘上的点，线速度大小相等，所以va2vb，选项A错误，选项C正确；由vara，vbrb，va2vb得a2b，选项B错误；设a点的线速度为v，c点的线速度也为v，对c点，v2r，对d点，vd4r2v，故aa，ad ，即a点与d点的向心加速度大小相等，选项D正确9AC解析 根据 v2nr可知转速大的读写速度快，选项A正确；根据t可知选项B错误，选项C正确；根据anr可知选项D错误10. BC解析 小球沿管上升到最高点的速度可以为零，选项A错误，选项B正确；小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力N与小球的重力在背离圆心方向的分力Fmg的合力提供向心力，即NFmgm，因此，外侧管壁一定对小球有作用力，而内侧管壁无作用力，选项C正确；小球在水平线ab以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，选项D错误11BD解析 对小球b，绳子拉力Fb恒定，对应的图线为d，对小球a，拉力随时间变化，对应图线为c，选项B正确；小球a在最低点时，有Fammgm，从最高点到最低点，由动能定理，有mgrmv2，联立解得拉力最大值Fam3mg2mgcos ；，由图可知FamFb，即3mg2mgcos ，解得cos ，即60°，选项D正确123R解析 以a球为研究对象，设其到达最高点时的速度为va，根据向心力公式有mgFam即4mgm 解得va2以b球为研究对象，设其到达最高点时的速度为vb，根据向心力公式有mgFbm即mgm解得vba、b两球脱离最高点后均做平抛运动在竖直方向上，有2Rgt2解得t各自的水平位移xavat4R，xbvbtRa、b两球落地点间的距离xxaxb3R.