课时5.7 生活中的圆周运动（重点练）-2020-2021学年高一物理十分钟同步课堂专练（人教版 必修2）

( 第 7 课时 生活中的圆周运动 第 五 章 曲线运动 ) 1．如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R． 现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，当小球通过最高点时速率为v0，则下列说法中错误的是（ ） A．若，则小球对管内壁无压力 B．若，则小球对管内上壁有压力 C．若，则小球对管内下壁有压力 D．不论v0多大，小球对管内下壁都有压力 【答案】D 【解析】A．到达管道的最高点,假设恰好与管壁无作用力.则有:小球仅受重力,由重力提供向心力,即： 得 所以A选项是正确的，不符合题意． B．当,则小球到达最高点时,有离心的趋势，与内上壁接触,从而受到内上壁向下的压力，所以小球对管内上壁有压力，故B选项是正确的，不符合题意． C．当,则小球到达最高点时, 有向心的趋势，与内下壁接触,从而受到内下壁的压力.所以C选项是正确的，不符合题意． D．小球对管内壁的作用力,要从速度大小角度去分析.，若，则小球对管内上壁有压力；若，则小球对管内下壁有压力．故D不正确，符合题意． 2．如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动，圆筒的半径r =1.5m.筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止，小物体与圆筒间的动摩擦因数为 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，转动轴与水平面间的夹角为60°，重力加速度g取10m/s2，则ω的最小值是（ ） A．1rad/s B． C． D．5rad/s 【答案】C 【解析】对物体受力分析如图： 受重力G，弹力N，静摩擦力f.ω的最小值时，物体在上部将要产生相对滑动．由牛顿第二定律可知， 在平行于桶壁方向上，达到最大静摩擦力，即 由于；由以上式子，可得 故选C． 3．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T，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 【答案】D 【解析】A．当角速度为零时，受力分析则有 故A错误。 B．当小球贴着光滑圆锥做匀速圆周运动时，由题图可知，当角速度的平方达到b时，支持力为零，有 解得 故B错误。 C．小球未脱离圆锥时，有 联立两式解得 可知图线1的斜率 故C错误。 D．当小球脱离圆锥后，有 即 则图线2的斜率 故D正确。 故选D。 4．如图所示，水平杆固定在竖直杆上，两者互相垂直，水平杆上两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质置为的小球上，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形始终在竖直平面内，若转动过程中两绳始终处于拉直状态，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A．绳的拉力范围为 B．绳的拉力范围为 C．绳的拉力范围为 D．绳的拉力范围为 【答案】B 【解析】当转动的角速度为零时，OB绳的拉力最小，AB绳的拉力最大。这时二者的值相同，设为，则 增大转动的角速度，当AB绳的拉力刚好等于零时，OB拉力最大，设这时绳的拉力，则 因此OB拉力范围为 AB拉力范围为，故ACD错误，B正确。 故选B。 5．用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示。设小球在水平：面内做匀速圆周运动的角速度为，线所受拉力为，则下列随变化的图像可能正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】对小球受力分析如图 当角速度较小时，小球在光滑锥面上做匀速圆周运动，根据向心力公式可得 联立解得 当角速度较大时，小球离开光滑锥面做匀速圆周运动，根据向心力公式可得 则 综上所述，ABD错误，C正确。 故选C。 6．如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为,,A和B与盘间的动摩擦因数分别为和,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法错误的是( ) A．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圈外 B．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 C．此时绳子张力为 D．此时圆盘的角速度为 【答案】B 【解析】两物块A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则F=mω2r，B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，根据牛顿第二定律得：T-μmg=mω2r；T+0.5μmg=mω2•2r；解得：T=μmg，ω＝，故ACD正确；此时烧断绳子，AB的最大静摩擦力均不足以提供向心力，则AB均做离心运动，故B错误．此题选择错误的选项，故选B． 7．如图所示，一根轻杆，