课时作业(十三)　圆周运动的基本规律及应用-2022高考物理【金版新学案】高三总复习（重庆专版）

课时作业(十三)　圆周运动的基本规律及应用 一、单项选择题 1．如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的点，则a、b、c三点在转动过程中的(　　) A．线速度大小之比为3∶2∶2 B．角速度之比为3∶3∶2 C．转速之比为2∶3∶2 D．向心加速度大小之比为9∶6∶4 D　[A、B靠摩擦传动，则边缘上a、b两点的线速度大小相等，即va∶vb＝1∶1，故A错误；B、C同轴转动，则边缘上b、c两点的角速度相等，即ωb＝ωc，转速之比，故aa∶ab∶ac＝9∶6∶4，故D正确。]＝＝，对b、c两点，由an＝ω2r得＝＝得，故B、C错误；对a、b两点，由an＝＝＝ 2．如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直。现转盘逆时针转动，下列说法正确的是(　　) A．当转盘匀速转动时，P所受摩擦力方向一定为c B．当转盘匀速转动时，P不受转盘的摩擦力 C．当转盘加速转动时，P所受摩擦力方向可能为a D．当转盘减速转动时，P所受摩擦力方向可能为b A　[转盘匀速转动时，摩擦力提供物块做圆周运动的向心力，故摩擦力方向指向圆心O点，故A正确，B错误；当转盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿c方向的向心力，还有沿a方向的切向力，使线速度增大，合力即摩擦力，方向可能为b，故C错误；当转盘减速转动时，同理可知摩擦力方向可能为d，故D错误。] 3．如图所示，质量均为m的a、b两小球分别用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，悬挂小球b的细线与竖直方向的夹角和小球a摆动时细线偏离竖直方向的最大夹角都为θ，则下列说法正确的是(　　) A．a、b两小球所受合力方向均指向圆心 B．a、b两小球做圆周运动的半径的比值为tan θ C．a小球运动到最高皋时受到的细线拉力与b小球受到的细线拉力的比值为cos2θ D．a小球运动到最低点时受到的细线拉力与b小球受到的细线拉力的比值为3cosθ C　[a小球所受合力方向不一定指向圆心，故A错误；由几何关系可知，a、b两小球圆周运动的半径的比值为＝cos (3－2cos θ)，故D错误。]，联立解得FT＝mg(3－2cos θ)，则mv2，根据牛顿第二定律可知在最低点FT－mg＝，而a小球到达最高点时Fa＝mg cos θ，所以a小球运动到最高点时受到的细线拉力与b小球受到的细线拉力的比值为cos2θ，故C正确；对小球a由机械能守恒定律有mgl(1－cosθ)＝，故B错误；对小球b有Fb cos θ＝mg，则Fb＝ 4．如图所示，漏斗状容器绕竖直对称轴匀速转动，质量为m的物块B放在容器倾斜侧壁上，倾斜侧壁的倾角为37°，质量也为m的物块A贴在竖直侧壁上，A、B与容器侧壁间的动摩擦因数均为μ＝0.5，A、B两物块到转轴的距离分别为2r、r，不计物块的大小，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使两物块均相对于容器静止，容器转动的角速度大小范围为(　　) A．≤ω≤ 　　　　 B．≤ω≤ C．≤ω≤ 　　 D．≤ω≤ A　[物块A刚好不下滑时，FN1＝m·ω，A正确，B、C、D错误。]≤ω≤ ，要使A、B两物块均相对容器静止，则容器转动的角速度大小范围为r，FN3cos 37°＝μFN3sin 37°＋mg，解得ω3＝，物块B刚好不上滑时，FN3sin 37°＋μFN3cos 37°＝mωr，FN2cos 37°＋μFN3cos 37°＝mg，解得ω2＝，物块B刚好不下滑时，FN2sin 37°－μFN2cos 37°＝mω·2r，μFN1＝mg，联立解得ω1＝ 5．如图所示是固定在桌面上的“C”形木块，abcd为半径为R的光滑圆轨道的一部分，a为轨道的最高点，de面水平。将质量为m的小球(可视为质点)在d点正上方h高处由静止释放，小球自由下落到d处切入轨道运动，则 A．在h一定的条件下，释放小球后小球能否到达a点，与小球质量有关 B．小球通过a点的条件是h>R C．改变h的大小，小球在通过a点后可能落回轨道之内，也可能落在de面上 D．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球在通过a点后又落回轨道内 D　[小球恰能通过a点的条件是在a点小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律得mg＝R>R，所以小球在通过a点后不可能落回轨道之内，C错误，D正确。]gt2，解得xmin＝R，与小球质量无关，A、B错误；小球离开a点后做平抛运动，小球恰好能通过a点时，根据平抛运动的规律，小球在水平方向做匀速直线运动，有xmin＝