【物理】2020届一轮复习人教版三类典型的圆周运动问题课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版三类典型的圆周运动问题课时作业

‎2020届一轮复习人教版 三类典型的圆周运动问题 课时作业 ‎1.(2018·泰州中学期中)如图13所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，则偏心轮转动的过程中a、b两质点(　　)‎ 图13‎ A．线速度大小相同 B．角速度大小相同 C．向心力大小相同 D．向心加速度大小相同 答案　B 解析　偏心轮上各处角速度相等，故B正确；根据v＝ωr，可知到圆心距离不同的点，线速度不同，故A错误；根据F＝mω2r可知到圆心距离不同的点，向心力不同，故C错误；根据a＝ω2r可知到圆心距离不同的点，向心加速度不同，故D错误．‎ ‎2.(多选)(2017·南通中学期中)如图14所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在光滑水平面上做匀速圆周运动(　　)‎ 图14‎ A．转速相同时，绳长的容易断 B．周期相同时，绳短的容易断 C．线速度大小相等时，绳短的容易断 D．线速度大小相等时，绳长的容易断 答案　AC 解析　根据牛顿第二定律得：F＝m(2πn)2r，m一定，当转速n相同时，绳长r越长，绳子拉力F越大，绳子越容易断，故A正确．根据牛顿第二定律得：F＝m，m一定，当周期T相同时，绳长r越长，绳子拉力F越大，绳子越容易断，故B错误．根据牛顿第二定律得：F＝m，m一定，线速度v大小相等时，绳长r越短，绳子拉力F越大，绳子越容易断，故C正确，D错误．‎ ‎3.(2018·盐城中学质检)如图15所示，一内壁光滑、质量为m、半径为r的环形细圆管(管的内径相对于环半径可忽略不计)用硬杆竖直固定在地面上．有一质量为m 的小球可在圆管中运动(球直径略小于圆管直径，可看做质点)，小球以速率v0经过圆管最高点时，恰好对管壁无压力，当球运动到最低点时，硬杆对圆管的作用力大小为(　　)‎ 图15‎ A．m B．2mg＋m C．6mg D．7mg 答案　D ‎4．(多选)(2018·红桥中学一调)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，小球在最高点的速度为v.下列说法中正确的是(　　)‎ A．当v＝时，轻杆对小球的弹力为零 B．当v由逐渐增大时，轻杆对小球的拉力逐渐增大 C．当v由逐渐减小时，轻杆对小球的支持力逐渐减小 D．不管v多大，小球在最低点时，都处于超重状态 答案　ABD 解析　设杆对小球的弹力为FN，根据牛顿第二定律：mg－FN＝m，当v＝时，解得弹力FN＝0，故A正确；在最高点，若速度v＝时，轻杆的作用力为零，当v＞时，轻杆表现为拉力，由mg＋FT＝m知，速度增大时，向心力增大，则轻杆对小球的拉力增大，故B正确；当v＜时，轻杆表现为支持力，由mg－FN＝m知，速度减小时，向心力减小，则轻杆对小球的支持力增大，故C错误；在最低点由牛顿第二定律：FT－mg＝m知，轻杆的拉力总大于重力，所以总处于超重状态，故D正确．‎ ‎5.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。两个物体之间用一根细线连接，细线过圆心O，P离圆心距离为r1，Q离圆心距离为r2，且r1＜r2。两个物体随圆盘以角速度ω匀速转动，且两个物体始终与圆盘保持相对静止，则(　　)‎ A．ω取不同值时，P和Q所受静摩擦力均指向圆心 B．ω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．ω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．ω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ω较小时，做圆周运动的向心力均由圆盘对其的静摩擦力提供，细线伸直但无张力。当mω2r＝fm即ω＝ 时，若再增大ω，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，由于r1

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