2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)课时跟踪练-专题强化七　圆周运动的临界问题.docxVIP

专题强化七圆周运动的临界问题

(分值:100分)

选择题1~10题,每小题8分,共80分。

基础对点练

对点练1水平面内圆周运动的临界问题

1.(2025·陕西渭南联考)如图为旋转魔盘,某游戏者(视为质点)与水平盘面间的动摩擦因数为μ,魔盘带动游戏者加速旋转起来,当游戏者刚要做离心运动时,切向加速度大小a=32μg(g为重力加速度),已知游戏者距圆盘中心的距离为r,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则游戏者刚要做离心运动时,魔盘的角速度为(

A.3μg2r

C.(2-3)μg2

2.(2025·山东济南高三开学考)如图所示,一长度为3l2的光滑轻杆可绕O点在光滑水平面内做匀速圆周运动,轻杆上套有一质量为m的小球,原长为l2、劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在轻杆左端,另一端与小球连接。已知在弹性限度内,轻质弹簧的最大伸长量为l2,转动过程中弹簧始终未超过弹性限度,轻杆右端P

A.3l2k2m

C.3l22km

3.(2025·北京昌平模拟)如图所示,两个质量均为m的小木块A、B(可视为质点)放在水平圆盘上,A、B到转轴OO的距离分别为l、2l。小木块与圆盘之间的动摩擦因数均为μ,可以认为小木块最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若圆盘从静止开始绕轴转动,并缓慢地加速,用ω表示圆盘转动的角速度,用g表示重力加速度的大小,下列说法正确的是()

A.圆盘对A的作用力大小大于A对圆盘的作用力大小

B.当ω=μg2l时,A

C.A、B所受摩擦力的大小始终相等

D.B一定比A先开始滑动

对点练2竖直面内圆周运动的临界问题

4.(2025·重庆南开中学高三月考)如图所示,用一根轻绳系着一个可视为质点的小球,轻绳的长度为L。最初小球静止在圆轨迹的最低点A,现在A点给小球一个初速度v0,使其在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动,已知B点与圆心O等高,C点是圆轨迹的最高点,重力加速度为g。不计一切阻力,下列说法正确的是()

A.小球做的是匀变速曲线运动

B.若要使得小球做完整的圆周运动,小球运动到C点的速度至少是2

C.若小球无法做完整的圆周运动,则小球可能在C点脱离圆轨迹

D.若小球无法做完整的圆周运动,则小球可能在B点和C点之间的某一点脱离圆轨迹

5.(多选)(2025·湖南长沙联考)杂技表演水流星如图所示,一根绳系着盛水的杯子,随着演员的抡动,杯子就在竖直平面做圆周运动,已知轨迹半径为r=0.4m,水的质量200g,杯子的质量50g,绳子质量不计,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是()

A.杯子运动到最高点时,水刚好不落下,则最高点速度为4m/s

B.当杯子到最高点速度为6m/s时,则水对杯子的弹力大小为16N,方向竖直向下

C.杯子在运动过程中做的是变速圆周运动,沿圆周下降过程速度增加是因为合力沿切线方向的分力与速度同向

D.杯子在最低点时处于超重状态

6.(多选)(2025·陕西咸阳联考)如图所示,长为0.1m的轻杆一端固定一质量为0.1kg的小球,小球绕圆心O在竖直面内做圆周运动。P是圆周上的最高点,重力加速度g=10m/s2,下面说法正确的时()

A.当小球运动到与O相平的水平位置时,杆对小球作用力为零

B.若小球经过P点时速度为1m/s,杆对小球作用力为零

C.若小球经过P点时杆对小球作用力等于0.36N,小球的速度一定等于0.8m/s

D.若小球经过Q点时杆对小球作用力等于5N,小球速度一定等于2m/s

对点练3倾斜面上圆周运动的临界问题

7.(多选)(2025·山东烟台一中高三月考)如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴2.5m处有一小物体(可视为质点)与圆盘始终保持相对静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘面与水平面的夹角为30°,g取10m/s2,则以下说法中正确的是()

A.小物体随圆盘以不同的角速度ω做匀速圆周运动时,ω越大时,小物体在最高点处受到的摩擦力一定越大

B.小物体受到的摩擦力可能背离圆心

C.若小物体与盘面间的动摩擦因数为32,则ω的最大值是1.0

D.若小物体与盘面间的动摩擦因数为32,则ω的最大值是3

8.(多选)(2025·河南新乡联考)如图所示,一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动,圆筒的半径r=1m。筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止,小物体与圆筒间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),转动轴与水平面间的夹角为60°,重力加速度g取10m/s2,则ω的值可能是(

A.1rad/s B.10rad/s C.4rad/s D.5rad/s

综合提升练

9.(2025·河南周口联考)如图所示,光滑圆轨道固定在竖直面内,BC是轨道的水平直径,O为圆心,一