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高考物理一轮复习【专题练习】 专题24 圆周运动基本物理量、水平面斜面内的圆周运动
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高考物理一轮复习策略首先,要学会听课:1、有准备的去听,也就是说听课前要先预习,找出不懂的知识、发现问题,带着知识点和问题去听课会有解惑的快乐,也更听得进去,容易掌握;2、参与交流和互动,不要只是把自己摆在“听”的旁观者,而是“听”的参与者。3、听要结合写和思考。4、如果你因为种种原因,出现了那些似懂非懂、不懂的知识,课上或者课后一定要花时间去弄懂。其次,要学会记忆:1、要学会整合知识点。把需要学习的信息、掌握的知识分类,做成思维导图或知识点卡片,会让你的大脑、思维条理清醒,方便记忆、温习、掌握。2、合理用脑。3、借助高效工具。学习思维导图,思维导图是一种将放射性思考具体化的方法,也是高效整理,促进理解和记忆的方法。最后,要学会总结:一是要总结考试成绩,通过总结学会正确地看待分数。1.摸透主干知识 2.能力驾驭高考 3.科技领跑生活 2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题24 圆周运动基本物理量、水平面斜面内的圆周运动特训目标特训内容目标1圆周运动的基本物理量(1T—4T)目标2水平面内圆周运动(圆锥模型)(5T—8T)目标3水平面内圆周运动(转盘模型)(9T—12T)目标4斜面上有摩擦的圆周运动(13T—16T)【特训典例】一、圆周运动的基本物理量1.无级变速是自动挡车型变速箱中的一种,通过无级变速可以得到传动系统与发动机工况的最佳匹配,其中一种变速结构的简图如图所示,从动轮B一侧与圆台侧面紧密接触,发动机带动圆台A转动,从动轮在静摩擦力作用下一起转动,将动力提供给车轮。若B直径为2cm,与直径为60cm的轮胎共轴,圆台A两底面的直径分别为2cm和6cm,π取3.14,则该汽车在圆台A转速恒为600r/min的情况下的速度v的范围最接近( )A. B.C. D.2.如图所示是静止在地面上的起吊重物的吊车,某次操作过程中,液压杆长度收缩,吊臂绕固定转轴顺时针转动,吊臂上的M、N两点做圆周运动,此时M点的角速度为ω,ON=2OM=2L,则( )
A.M点的速度方向垂直于液压杆B.N点的角速度为2ωC.两点的线速度大小关系为vN=4vMD.N点的向心加速度大小为2ω2L3.机械鼠标的正反面如图所示,鼠标中定位球的直径是,如果将鼠标沿直线匀速拖移需要,则定位球的角速度为( )A. B. C. D.4.某机器的齿轮系统如图所示,中间的轮叫做太阳轮,它是主动轮。从动轮称为行星轮,主动轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起,如果太阳轮一周的齿数为n1,行星轮一周的齿数为n2,当太阳轮转动的角速度为ω时,最外面的大轮转动的角速度为( )
A. B. C. D.二、水平面内圆周运动(圆锥模型)5.有一种新式健身“神器”——能自动计数的智能呼啦圈深受健身爱好者的喜爱。如图甲所示,智能呼啦圈腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿入轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳,其简化模型如图乙所示。已知配重(可视为质点)质量,绳长为,悬挂点到腰带中心的距离为。水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重做水平匀速圆周运动,计数器能显示在1min内转动圈数,在某一段时间内绳子始终与竖直方向夹角为。配重运动过程中腰带可看作不动,重力加速度取,,,下列说法正确的是( )A.匀速转动时,配重受到的合力为零B.若增大转速,腰受到腰带的弹力不变C.若配重的角速度是120D.若则配重的角速度为6.如图所示,一根细线绕过一个小的光滑定滑轮,两端连着质量分别为、的小球,让定滑轮绕竖直轴匀速转动,稳定时,连接质量为的细线长为,与竖直方向的夹角力,连接质量为的细线长为,与竖直方向的夹角为,若,则下列关系正确的是( )A. B. C. D.
7.某玩具可简化为如图所示的模型,竖直杆上同一点O系有两根长度均为l的轻绳,两轻绳下端各系一质量为m的小球,两小球间用长为l的轻绳相连,轻绳不可伸长。当球绳系统绕竖直杆以不同的角速度匀速转动时,小球A、B关于杆对称,关于绳上的弹力与绳上的弹力大小与角速度平方的关系图像,正确的是( )A. B.C. D.8.长为L的细线一端系一质量为m的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥顶上,光滑锥顶角为,轴线在竖直方向,如图甲所示。使小球在水平面内做角速度为的匀速圆周运动,线的张力为FT,经分析可得关系图像如图乙所示,已知重力加速度为g,则( )
A. B.C.图线1的斜率 D.图线2的斜率三、水平面内圆周运动(转盘模型)9.如图所示,叠放在水平转台上的物体 A、B及物体 C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C 的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ,A 和B、C离转台中心的距离分别为r和1.5r。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )A.B对A的摩擦力一定为3μmgB.B对A的摩擦力一定为3mω2rC.转台的角速度需要满足D.若转台的角速度逐渐增大,最先滑动的是A物体10.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为RA=r,RB=2r,与盘间的动摩擦因数μ相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,下列说法正确的是( )A.此时绳子张力为T=2μmg
B.此时圆盘的角速度为ω=C.此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内D.此时烧断绳子,A仍相对盘静止,B将做离心运动11.如图甲所示,两个质量分别为m、2m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为2l,b与转轴的距离为l.如图乙所示(俯视图),两个质量均为m的小木块c和d(可视为质点)放在水平圆盘上,c与转轴、d与转轴的距离均为l,c与d之间用长度也为l的水平轻质细线相连。木块与圆盘之间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴做角速度缓慢增大的转动,下列说法正确的是( )A.图甲中,a、b同时开始滑动B.图甲中,a所受的静摩擦力大于b所受的静摩擦力C.图乙中,c、d与圆盘相对静止时,细线的最大拉力为kmgD.图乙中,c、d与圆盘相对静止时,圆盘的最大角速度为12.如图甲所示,将质量为m1的物块A和质量为m2的物块B沿同一半径方向放在水平转盘上,两者用长为L的水平轻绳连接。物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍,物块A与转轴的距离等于轻绳长度,整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动。开始时,轻绳恰好伸直但无拉力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,绳中拉力FT与ω2的关系如图乙所示,当ω2超过3时,物块A、B开始滑动。若图乙中的F1、ω1及重力加速度g均为已知,下列说法正确的是( )
A.L= B.L=C.k= D.m2=m1四、斜面上有摩擦的圆周运动13.如图所示,在圆锥体表面放置一个质量为m的小物体,圆锥体以角速度绕竖直轴匀速转动,轴与物体间的距离为R。为了使物体m能在锥体该处保持静止不动,物体与锥面间的静摩擦系数至少为多少?( )A. B.C. D.14.如图所示,两个质量均为m的小物块a和b(可视为质点),静止在倾斜的匀质圆盘上,圆盘可绕垂直于盘面的固定轴转动,a到转轴的距离为l,b到转轴的距离为2l,物块与盘面间的动摩擦因数为,盘面与水平面的夹角为30°。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。若a、b随圆盘以角速度ω匀速转动,下列说法中正确的是( )
A.a在最高点时所受摩擦力可能为0B.a在最低点时所受摩擦力可能为0C.是a开始滑动的临界角速度D.是b开始滑动的临界角速度15.如图所示,倾角=53°的斜面ABC固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上,斜面最低点A在转轴OO1上。转台以角速度ω匀速转动时,将质量为m的小物块(可视为质点)放置于斜面上,经过一段时间后小物块与斜面一起转动且相对静止在AB线上,此时小物块到A点的距离为L。已知小物块与斜面之间动摩擦因数为0.5,重力加速度为g,若最大静摩擦等于滑动摩擦力,sin53°≈0.8,cos53°≈0.6。则物块相对斜面静止时( )A.小物块受到的摩擦力方向一定沿斜面向下B.小物块对斜面的压力大小不小于mgC.水平转台转动角速度ω应不小于D.水平转台转动角速度ω应不大于16.如图所示,倾角为、半径为R的倾斜圆盘,绕过圆心O垂直于盘面的转轴匀速转动。一个质量为m
的小物块放在圆盘的边缘,恰好随圆盘一起匀速转动。图中A、B分别为小物块转动过程中所经过的最高点和最低点,OC与OB的夹角为。小物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,小物块与圆盘间的动摩擦因数,下列说法正确的是( )A.圆盘转动的角速度大小为B.小物块受到的摩擦力始终指向圆心C.小物块在C点时受到的摩擦力大小为D.小物块从B运动到C的过程,摩擦力做功
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