2013高考物理总复习课时作业13圆周运动的基本规律及运用.docVIP

(时间：45分钟　分值：100分) 一、选择题(每题7分，共63分)1．如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，由于球对杆有作用，使杆发生了微小形变，关于杆的形变量与球在最高点时的速度大小关系，正确的是(　　) A．形变量越大，速度一定越大 B．形变量越大，速度一定越小 C．形变量为零，速度一定不为零 D．速度为零，可能无形变 解析：当杆受到的弹力为零，即形变量为零时，球只受到重力作用做匀速圆周运动，此时满足mg＝m，速度为v＝，若速度大于v，则速度越大，形变量越大，若速度小于v，速度越大，形变量越小，若速度为零，则杆的弹力为mg，故C正确． 答案：C 2．(2012东城模拟)有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动．图中有两位驾驶摩托车的杂技演员A、B，他们离地面的高度分别为hA和hB，且hA＞hB，下列说法中正确的是(　　) A．A摩托车对侧壁的压力较大 B．A摩托车做圆周运动的向心力较大 C．A摩托车做圆周运动的周期较小 D．A摩托车做圆周运动的线速度较大 解析：以摩托车为研究对象受力分析如图所示，则有FNsin θ＝mg，FNcos θ＝m＝mR()2，因侧壁与地面之间的夹角θ与h无关，故压力FN不变，向心力不变，h越高，R越大，则T越大，v变大． 答案：D 3．一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点的速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为(　　) A．μmg　　　　　　　　　　　B. C．μm(g＋) D．μm(g－) 4．如图所示，小球紧贴在竖直放置的光滑圆形管道内壁做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是(　　) A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝ B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0 C．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 解析：小球沿管上升到最高点的速度可以为零，故A错误，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FN与球重力在背离圆心方向的分力Fmg的合力提供向心力，即：FN－Fmg＝ma，因此，外侧管壁一定对球有作用力，而内侧壁无作用力，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，D错误． 答案：BC 5．如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球放在A盘的边缘，钢球放在B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为21.a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a轮、b轮半径之比为12.当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球受到的向心力之比为(　　) A．21　　　B．41　　　C．14　　　D．81 解析：由题意“在同一皮带带动下匀速转动”，说明a、b两轮的线速度相等，即va＝vb，又因a轮与A盘同轴，b轮与B盘同轴，角速度相等，联立并代入F＝m得到D项正确． 答案：D 6．用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是图中的(　　) 解析：小球在斜面上时受重力、支持力、线的拉力作用，根据正交分解法知竖直方向上mg＝FTsin θ＋FNcos θ(θ为锥形底角)．水平方向FTcos θ－FNsin θ＝mω2l·cos θ，则FT与ω2是一次函数，当小球离开斜面后FT＝(β为细线与水平方向的夹角)．FT与ω2是二次函数，故C项正确． 答案：C 7．(2012厦门质检)如图所示，某游乐场有一水上转台，可在水平面内匀速转动．沿半径方向面对面，手拉手坐着甲、乙两个小孩，假设两小孩的质量相等，他们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两小孩刚好还未发生滑动时，某一时刻两小孩突然松手，则两小孩的运动情况是(　　) A．两小孩均沿切线方向滑出后落入水中 B．两小孩均沿半径方向滑出后落入水中 C．两小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动而落入水中 D．甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动，乙发生滑动最终落入水中 解析：在松手前，甲、乙两小孩做圆周运动的向心力均由静摩擦力及拉力的合力提供的，且静摩擦力均达到了最大静摩擦力．因为这两个小孩在同一个圆盘上转动，故角速度ω相同，设此时手上的拉力为FT，则对甲：fm甲－FT＝mω2R甲．对乙：FT＋fm乙＝mω2R乙，当松手时，FT＝0，乙所受的最大静摩擦力小于所需要的向心力，故乙做离心运动，然后落入水中．甲所受的静摩擦力变小，与他所需要的向心力相等，故甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动，D正确． 答案：D 8．如图所示，