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1、1 / 3【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习第精选高考物理一轮复习第 4 4 章曲线运动万有章曲线运动万有引力与航天引力与航天 8 8 第三节圆周运动随堂检测巩固落实新人教版第三节圆周运动随堂检测巩固落实新人教版1(多选)如图甲所示,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 图象如图乙所示则( )A小球的质量为aR bB当地的重力加速度大小为R bCv2c 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相等解析:选 ACD.对小
2、球在最高点进行受力分析,速度为零时,Fmg0,结合图象可知 amg0;当 F0 时,由牛顿第二定律可得 mg,结合图象可知 mg,联立解得 g,m,选项 A 正确,B 错误;由图象可知 bc,当 v2c 时,根据牛顿第二定律有Fmg,则杆对小球有向下的拉力,由牛顿第三定律可知,选项 C正确;当 v22b 时,由牛顿第二定律可得 mgF,可得Fmg.选项 D 正确2(多选)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在 O 点的半圆,内外半径分别为 r 和 2r.一辆质量为 m 的赛车通过 AB 线经弯道到达 AB线,有如图所示的、三条路线,其中路线是以 O为圆心的半圆,OOr.赛车沿圆
3、弧路线行驶时,路面对2 / 3轮胎的最大径向静摩擦力为 Fmax.选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则( )A选择路线,赛车经过的路程最短B选择路线,赛车的速率最小C选择路线,赛车所用时间最短D、三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等解析:选 ACD.由几何关系可得,路线、赛车通过的路程分别为:(r2r)、(2r2r)和 2r,可知路线的路程最短,选项 A 正确;圆周运动时的最大速率对应着最大静摩擦力提供向心力的情形,即 mgm,可得最大速率 v,则知和的速率相等,且大于的速率,选项 B 错误;根据 t,可得、所用的时间分别为 t1,t2
4、,t3,其中 t3 最小,可知路线所用时间最短,选项 C 正确;在圆弧轨道上,由牛顿第二定律可得:mgma 向,a 向g,可知三条路线上的向心加速度大小均为g,选项 D 正确3如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直一小物块以速度 v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为 g)( )B A. v2 8gDC. v2 2g解析:选 B.设轨道半径为 R,小物块从轨道上端飞出时的速度为v1,由于轨道光滑,根据机械能守恒定律有 mg2Rmv2mv,小物块从轨道上端飞出后做平抛运动,对运动
5、分解有:xv1t,2Rgt2,求得 x,因此当 R0,即 R时,x 取得最3 / 3大值,B 项正确,A、C、D 项错误4.如图所示,水平圆盘可绕通过圆心的竖直轴转动,盘上放两个小物体 P 和 Q,它们的质量相同,与圆盘的最大静摩擦力都是 fm,两物体中间用一根细线连接,细线过圆心 O,P 离圆心距离为 r1,Q 离圆心距离为 r2,且 r1r2,两个物体随圆盘以角速度 匀速转动,且两个物体始终与圆盘保持相对静止,则( )A 取不同值时,P 和 Q 所受静摩擦力均指向圆心B 取不同值时,Q 所受静摩擦力始终指向圆心,而 P 所受静摩擦力可能指向圆心,也可能背离圆心C 取不同值时,P 所受静摩擦力始终指向圆心,而 Q 所受静摩擦力可能指向圆心,也可能背离圆心D 取不同值时,P 和 Q 所受静摩擦力可能都指向圆心,也可能都背离圆心解析:选 B.设 P、Q 质量均为 m,当角速度 较小时,做圆周运动的向心力均由盘对其的静摩擦力提供,细线伸直但无张力当m2rfm 即 时,若再增大 ,则静摩擦力不足以提供做圆周运动所需的向心力,细线中开始出现张力,不足的部分由细线中张力提供,对 Q 而言有 Tfmm2r2,而此时对 P 而言有Tfm2r1;随着细线张力的增大,P 受到的指向圆心的静摩擦力会逐渐减小,当 Tm2r1 时,P 受到的静摩擦力开始背离圆心,B 项正确