高考物理答题模板《匀速圆周运动》试题特训(2017年最新版)(十)
2017-03-05 16:58:03
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、选择题 如图所示,小木块a、b和c (可视为质点)放在水平圆盘上,a、b两个质量均为m, c的质量为m/2。a与转轴OO′的距离为l,b、c与转轴OO′的距离为2l且均处于水平圆盘的边缘.木块与圆盘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缓慢地加速转动,下列说法正确的是( )
 A.b、c所受的摩擦力始终相等,故同时从水平圆盘上滑落 B.当a、b和c均未滑落时,a、c所受摩擦力的大小相等 C.b和c均未滑落时线速度一定相等 D.b开始滑动时的转速是
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参考答案:B
本题解析:木块随圆盘一起转动,水平方向只受静摩擦力,故由静摩擦力提供向心力,则 ,当圆盘的角速度增大时,圆盘提供的静摩擦力随之增大,当需要的向心力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动,因此滑块是否滑动与质量无关,只有半径决定,故b、c所受的摩擦力不相等,不能同时从水平圆盘上滑落由于,A选项错误;当a、b和c均未滑落时,在同一转盘上无相对运动,因此它们的角速度相等, 所以a、c所受摩擦力的大小相等,B选项正确;b和c均未滑落时由 知,线速度大小相等,方向不相同,故C选项错误;b开始滑动时,最大静摩擦力提供向心力, ,解得 ,故D选项错误。 考点:牛顿第二定律 向心力的来源 匀速圆周运动
本题难度:一般
2、计算题 (16分)如图所示,用PM、QN是两根半径为d的光滑的 圆弧轨道,其间距为L,O、P连线水平,M.N在同一水平高度,圆弧轨道电阻不计,在其上端连有一阻值为R的电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为m、电阻为r的金属棒从轨道的顶端P处由静止开始下滑,到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg,求: (1)棒到达最低点时金属棒两端的电压; (2)棒下滑过程中金属棒产生的热量: (3)棒下滑过程中通过金属棒的电量。
参考答案:(1) (2) (3)
本题解析:(1)在轨道里的最低点MN处
? 解得 电动势 得:电压 (2)由动能定理(能量守恒)得
 得金属棒产生的热量为
 (3)电量 , , 得到 本题考查圆周运动和电磁感应现象,在最低点由合力提供向心力,可求得速度大小,由E=BLv可求得感应电动势,再由欧姆定律可求得路端电压大小,在金属棒运动过程中,重力势能转化为动能和焦耳热,串联电路中电流相等,结合焦耳热公式可知r和R的焦耳热分配与电阻成正比,由此可求得r上的焦耳热

本题难度:一般
3、填空题 在一段半径为R=15m的圆弧形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的0.5倍,则汽车顺利拐弯时的最大速度是_________m/s(g取10m/s2)
参考答案:
本题解析:由牛顿第二定律,得

 联立,解得v= = m/s
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,P点与 N点等高,Q点有一光滑钉子,Q点与E点等高,O是摆的悬点,O? N?Q?M在同一竖直线上.Q为MN的中点.将质量为m的摆球拉到与竖直方向成60°的P点后无初速释放.当球摆到最低点时悬线被钉子挡住,球沿以Q为中心的圆弧继续运动,下列对小球第一次过M点后的描述和最终状态的描述中正确的是(? )
 A.在过M点后小球向左摆到 N点后自由下落 B.在过M点后小球将在 NM之间做自由下落 C.在过M点的瞬间,绳对小球的拉力为小球重力的5倍 D.小球最终将绕Q点来回摆动
参考答案:CD
本题解析:设摆线长OP为l,在P点静止释放后,由机械能守恒定律知,小球通过E点时的速度为:mg 所以vE= 又由于P与 N等高,E N为圆周的部分轨道,任何一点都具有速度,所以选项AB错误.小球在过M点的瞬间,绳对小球的拉力与球的重力的合力提供其做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律得:FT-mg=m ? ①, 又据机械能守恒定律得:mg ?②, 联立①②得: FT=5mg,故选项C正确.由于小球第一次过E点后,将在E N点之间某点做斜抛运动,在细绳绷紧的瞬间,由于冲击作用使小球的机械能损耗,下一次小球可能摆不到E点.若下一次小球仍能通过E点,将第二次做斜抛运动,直到机械能小于E=?mgl,而绕Q点来回摆动,所以描述终极状态的选项D正确.综合来看,选项C、D正确.
本题难度:一般
5、选择题 一物体做匀速圆周运动的半径为r,线速度大小为v,角速度为 ,周期为T。关于这些物理量的关系,下列说法正确的是 A. B. C. D.
参考答案:D
本题解析:根据圆周运动知识 , , ,因此答案为D 点评:本题考查了圆周运动中常见的物理量之间的转换关心。
本题难度:简单
He who has imagination without learning has wings but no feet. 有想象力而无学问的人,等于有翅无脚. |