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高考物理一轮复习 第4章 曲线运动 万有引力与航天 能力课时5 平抛运动、圆周运动的临界问题-人教版高三全册物理试题VIP免费

高考物理一轮复习 第4章 曲线运动 万有引力与航天 能力课时5 平抛运动、圆周运动的临界问题-人教版高三全册物理试题_第1页
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能力课时5平抛运动、圆周运动的临界问题一、单项选择题1.如图1所示,在光滑水平面上,钉有两个钉子A和B,一根长细绳的一端系一个小球,另一端固定在钉子A上,开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置),且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上,现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动,使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放,在绳子完全被释放后与释放前相比,下列说法正确的是()图1A.小球的线速度变大B.小球的角速度变大C.小球的加速度变大D.细绳对小球的拉力变小解析小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动,小球的线速度不变,选项A错误;由于v=ωr,两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放,小球做圆周运动的半径r增大,角速度减小,选项B错误;由a=vω可知,小球的加速度变小,选项C错误;由牛顿第二定律可知,细绳对小球的拉力变小,选项D正确。答案D2.荡秋千一直是小朋友们喜爱的运动,秋千上端吊环之间不断磨损,能承受的拉力逐渐减小。如图2所示,一质量为m的小朋友在吊绳长为l的秋千上,如果小朋友从与吊环水平位置开始下落,运动到最低点时,吊绳突然断裂,小朋友最后落在地板上。如果吊绳的长度l可以改变,则()图2A.吊绳越长,小朋友在最低点越容易断裂B.吊绳越短,小朋友在最低点越容易断裂C.吊绳越长,小朋友落地点越远D.吊绳长度是吊绳悬挂点高度的一半时,小朋友落地点最远解析根据机械能守恒定律,小朋友下摆过程有mgl=mv2,在最低点由牛顿第二定律有FT-mg=m,所以FT=3mg,可见吊绳断裂情况与吊绳长短无关,选项A、B错误;吊绳断裂后,小朋友做平抛运动,设吊绳的悬挂点为O点,且O点距地面距离为H,则有H-l=gt2,平抛运动的水平位移x=vt,整理得x=2,所以当吊绳长度是吊绳悬挂点高度的一半时,小朋友落地点最远,选项C错误,D正确。答案D3.(2014·安徽理综,19)如图3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,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为(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ω的最大值是()图3A.rad/sB.rad/sC.1.0rad/sD.0.5rad/s解析经分析可知,小物体最先相对滑动的位置为最低点,对小物体受力分析得:μmgcosθ-mgsinθ=mω2r,代入数据得:ω=1.0rad/s,选项C正确。答案C4.如图4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FN,小球在最高点的速度大小为v,其FN-v2图象如图乙所示。则()图4A.小球在质量为B.当地的重力加速度大小为C.v2=c时,在最高点杆对小球的弹力方向向上D.v2=2b时,在最高点杆对小球的弹力大小为2a解析由图乙可知当小球运动到最高点时,若v2=b,则FN=0,轻杆既不向上推小球也不向下拉小球,这时由小球受到的重力提供向心力,即mg=,得v2=gR=b,故g=,B错误;当v2>b时,轻杆向下拉小球,C错误;当v2=0时,轻杆对小球弹力的大小等于小球重力,即a=mg,代入g=得小球的质量m=,A正确;当v2=2b时,由向心力公式得F+mg=得杆的拉力大小F=mg,故F=a,D错误。答案A二、多项选择题5.(2016·东城区模拟)长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,关于小球在最高点的速度v,下列说法中正确的是()A.当v的值为时,杆对小球的弹力为零B.当v由逐渐增大时,杆对小球的拉力逐渐增大C.当v由逐渐减小时,杆对小球的支持力逐渐减小D.当v由零逐渐增大时,向心力也逐渐增大解析在最高点球对杆的作用力为0时,由牛顿第二定律得:mg=,v=,A正确;当v>时,轻杆对球有拉力,则F+mg=,v增大,F增大,B正确;当v<时,轻杆对球有支持力,则mg-F′=,v减小,F′增大,C错误;由F向=知,v增大,向心力增大,D正确。答案ABD6.质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点,绳长分别为la、lb,如图5所示,当木架绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在水平方向,当小球运动...

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