练习09水平、竖直圆周运动模型-2021年高考物理三轮复习高频考点强化练习

9水平、竖直圆周运动模型-2021年高考物理三轮复习高频考点强化练习 1、(多选)如图所示，物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上，它们随杆转动，若转动角速度为ω，则(　　) A．ω只有超过某一值时，绳子AP才有拉力 B．绳子BP的拉力随ω的增大而增大 C．绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力 D．当ω增大到一定程度时，绳子AP的张力大于绳子BP的张力 答案：ABC。 解析：ω较小时，绳子AP处于松驰状态，只有ω超过某一值，才产生拉力，A对，当AP、BP都产生张力之后，受力如图， FBPsinα＝mg＋FAPsinα① FBPcosα＋FAPcosα＝mω2r② 由①②可知FBP>FAP，随ω的增大FBP、FAP都变大，B、C对，D错。 2.(2020·安阳模拟)（多选）如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是　(　　) A．B的向心力是A的向心力的2倍 B．盘对B的摩擦力是B对A摩擦力的2倍 C．A、B都有沿半径向外滑动的趋势 D．若B先滑动，则B对A的动摩擦因数μA小于盘对B的动摩擦因数μB 答案：BC 解析：因A、B两物块的角速度大小相等，根据Fn＝mrω2，转动半径相等，质量相等，所以向心力相等，A错误；对A、B整体分析有FfB＝2mrω2，对A分析，有 FfA＝mrω2，知盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，故B正确；A所受的静摩擦力方向指向圆心，可知A有沿半径向外滑动的趋势，B受到盘的静摩擦力方向指向圆心，B有沿半径向外滑动的趋势，故C正确；对A、B整体分析有μB2mg＝2mrωeq \o\al(2,B)，解得ωB＝ eq \r(\f(μBg,r))，对A分析，μAmg＝mrωeq \o\al(2,A)，解得ωA＝ eq \r(\f(μAg,r))，因为B先滑动，即B先达到临界角速度，所以B的临界角速度较小，即μB＜μA，故D错误。 3、[2015·云南省高三一统]用一根细线一端系一可视为质点的小球，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ω。线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是下图中的(　　) 答案　C 解析　当ω较小时，斜面对小球有支持力，当ω＝ω0时，FN＝0，当ω<ω0时，受力分析 FTsinθ＋FNcosθ＝mg FTcosθ－FNsinθ＝mω2r 则FT＝mgsinθ＋mω2rcosθ FT­ω2函数为一次函数，斜率为mrcosθ 当ω>ω0时，受力分析 FTsinα＝mω2Lsinα ∴FT＝mω2L FT­ω2的函数为正比例，斜率为mL>mrcosθ，故C正确。 4、(多选)(2020·重庆市江津中学月考)摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图15所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中O、O′分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比r甲∶r乙＝3∶1，且在正常工作时两轮盘不打滑．今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的完全相同的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心O、O′的间距RA＝2RB.若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是(　　) A．滑块A和B在与轮盘相对静止时，角速度之比为ω甲∶ω乙＝1∶3 B．滑块A和B在与轮盘相对静止时，向心加速度的比值为aA∶aB＝2∶9 C．转速增加后滑块B先发生滑动 D．转速增加后两滑块一起发生滑动 答案　ABC 解析　由题意可知两轮盘边缘的线速度v大小相等，由v＝ωr，r甲∶r乙＝3∶1，可得ω甲∶ω乙＝1∶3，所以滑块相对轮盘滑动前，A、B的角速度之比为1∶3，故A正确；滑块相对盘开始滑动前，根据加速度公式：a＝Rω2，又RA∶RB＝2∶1，ωA：ωB＝1∶3，所以A、B的向心加速度之比为aA∶aB＝2∶9，故B正确；滑块的最大静摩擦力分别为 FfA＝μmAg，FfB＝μmBg，则最大静摩擦力之比为FfA∶FfB＝mA∶mB；转动中所受的静摩擦力之比为FfA′∶FfB′＝mAaA∶mBaB＝mA∶4.5mB，由上可得滑块B先达到最大静摩擦力而先开始滑动，故C正确，D错误． 5．(多选)如图所示，两个可视为质点的相同木块A和B放在水平转盘上，且木块A、B与转盘中心在同一条水平直线上，木块A、B用长为L的轻绳连接，木块与转盘之间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍。整个装置能绕通过转盘中心的竖直转轴O1O2转动，A在距离转轴L处。开始时，轻绳恰好伸直但无张力。现让转盘从静止开始转动，使角速度ω缓慢增大，以下说法正确的是(　　) A．当ω> eq \r(\f(2kg,3L))时，A、B相对于转盘会滑动 B．当ω> eq \r(\f(kg,2L))时，轻绳一定有张力 C．当ω在 eq \r(\f