广东省台山市华侨中学下册圆周运动单元测试与练习(word解析版)
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一、第六章 圆周运动易错题培优(难)
1.如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A 和B 放在转盘上,两者用长为L 的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K 倍,A 放在距离转轴L 处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O 1O 2转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是( )
A .当23Kg
L
ω>
时,A 、B 相对于转盘会滑动 B 223Kg Kg
L L
ω<
C .ω在223Kg Kg
L L ω<<
B 所受摩擦力变大 D .ω223Kg Kg
L L
ω<
A 所受摩擦力不变 【答案】A
B 【解析】 【分析】 【详解】
A .当A 所受的摩擦力达到最大静摩擦力时,A 、
B 相对于转盘会滑动,对A 有
21Kmg T m L ω-=
对B 有
212Kmg T m L ω+=⋅
解得
123Kg
L
ω=
当23Kg
L
ω>
时,A 、B 相对于转盘会滑动,故A 正确; B .当B 达到最大静摩擦力时,绳子开始出现弹力
2
22Kmg m L ω=⋅
解得
22Kg
L
ω=
当
223Kg Kg
L L
ω<<
时,绳子具有弹力,故B 正确; C .当ω在02Kg
L
ω<<
范围内增大时,B 所受的摩擦力变大;当2Kg
L
ω=时,B 受到的摩擦力达到最大;当ω在223Kg Kg
L L
ω<<
范围内增大时,B 所受摩擦力不变,故C 错误;
D .当ω在203Kg
L
ω<<范围内增大时,A 所受摩擦力一直增大,故D 错误。 故选AB 。
2.如图所示,水平转台上有一个质量为m 的小物块,用长为L 的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上,细绳与竖直转轴的夹角为θ,系统静止时细绳绷直但张力为零.物块与转台间动摩擦因数为μ( A .物块对转台的压力大小等于物块的重力 B .转台加速转动的过程中物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴 C .绳中刚出现拉力时,sin g L μθ D cos g L θ 【答案】CD 【解析】 【详解】 A .当转台达到一定转速后,物块竖直方向受到绳的拉力,重力和支持力,故A 错误; B .转台加速转动的过程中,物块做非匀速圆周运动,故摩擦力不指向圆心,B 错误; C .当绳中刚好要出现拉力时, 2sin μmg m ωL θ= 故sin g L μωθ = C 正确; D .当物块和转台之间摩擦力为0时,物块开始离开转台,故 2tan sin mg m L θωθ= 角速度为cos g L θ ,故D 正确; 故选CD 。 3.如图所示,两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动,其中O 、O ′分别为两轮盘的轴心,已知两个轮盘的半径比r 甲∶r 乙=3∶1,且在正常工作时两轮盘不打滑。两个同种材料制成的完全相同的滑块A 、B 放置在轮盘上,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同,两滑块距离轴心O 、O ′的间距R A =2R B ,两滑块的质量之比为m A ∶m B =9∶2.若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来,且转速逐渐增加,则下列叙述正确的是( ) A .滑块A 和 B 在与轮盘相对静止时,线速度之比v A ∶v B =2∶3 B .滑块A 和B 在与轮盘相对静止时,向心加速度的比值a A ∶a B =2∶9 C .转速增加后滑块B 先发生滑动 D .转速增加后两滑块一起发生滑动 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】 A .假设轮盘乙的半径为r ,因r 甲∶r 乙=3∶1,所以轮盘甲的半径为3r 。 由题意可知两轮盘边缘的线速度v 大小相等,由v =ωr 可得 :3:1ωω=甲乙 滑块A 和B 在与轮盘相对静止时,线速度之比 ::2:3A B v v R R ωω==A B 甲乙 选项A 正确; B .滑块A 和B 在与轮盘相对静止时,根据2a R ω=得A 、B 的向心加速度之比为 22:29A B A B a a R R ωω==甲乙:: 选项B 正确; CD .根据题意可得物块的最大静摩擦力分别为 A A f m g μ= B B f m g μ= 最大静摩擦力之比为 A B A B f f m m =:: 转动中所受的静摩擦力之比为 4.5A B A A B B A B f f m a m a m m ''==::: 综上分析可得滑块B先达到最大静摩擦力,先开始滑动,选项C正确,D错误。 故选ABC。 4.一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做半径为R 的圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是() A.小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零 B gR C.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大 D.小球过最高点时,杆对球的作用力可能随速度增大而增大 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.当小球到达最高点弹力为零时,重力提供向心力,有 2 v mg m = R 解得 = v gR =A正确; 即当速度v gR B.小球通过最高点的最小速度为零,选项B错误; < CD.小球在最高点,若v gR 2 v mg F m -= R 杆的作用力随着速度的增大而减小; > 若v gR 2 v += mg F m R 杆的作用力随着速度增大而增大。 选项C错误,D正确。 故选AD。 5.一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方