09(九)圆周运动.实验;探究向心力大小与半径.角速度.质量的关系-【衡水金卷·先享题】2023高三一轮复习周测卷（40分钟）物理（新高考 福建版）教师用书

高三一轮复习40分钟周测卷/物理 教学札记： (九)圆周运动、实验：探究向心力大小与 半径、角速度、质量的关系 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要 求的) 1.将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网袋连接，转动 空心圆筒使金属球转动，如图所示，网袋处于静止状态。下列说法正确的是 绳子 0金属球 空心圆筒 日网袋 A.若加大转速，金属球惯性增大，网袋被向上带动 B.若网袋向上运动，绳子拉网袋的力大于网袋拉绳子的力 C.若重力突然消失，网袋的惯性也消失 D.若重力突然消失，网袋将上升卡在圆筒下端口 解析：惯性只与质量有关，与其他无关，A项错误；绳子拉网袋的力与网袋拉绳子的力是一对相互作用 力，两个力大小相等，B项错误；惯性只与质量有关，与重力无关，C项错误；若重力突然消失，网袋此时只受 到向上的拉力，网袋将上升卡在圆筒下端口，D项正确。 答案：D 2.如图所示，质量为m的火车经过一个弯道，该路段轨道圆弧半径为R,轨道平面与水平面间的夹角为日。 已知该时刻火车的速度大小为氵√gRan0,则下列说法正确的是 款执的反华用力 水平面 外铁顿 衡水金卷·先享题·物理 ·63· 福建专版 A.这时铁轨对火车的支持力等于mg cos 0 教学札记： B.这时铁轨对火车的支持力小于mg cos 0 C.这时外侧铁轨对外侧车轮轮缘有挤压 D.这时内侧铁轨对内侧车轮轮缘有挤压 解析：对火车进行受力分析，如图所示， N 设当火车以某一速度？通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力的作用，其重力和支持力的合力提供向心力， 可得F6=mgtan0,合力提供向心力，故有ngtan0=mR,解得u=√gRtan0,即当v=√gRtan0时火车在 转弯时不挤压轨道，当v>√gRtan0时，重力和支持力的合力不够提供向心力，则火车会挤压外轨，C项正 确，D项错误；此时重力和支持力的合力不够提供向心力，则火车会挤压外轨，由于外轨对火车的作用力沿着 轨道平面，可以把这个力分解为水平向右和竖直向下的两个分力，由于竖直向下的分力变大，使支持力变 大，A、B项错误。 答案：C 3.如图所示，光滑水平木板可绕竖直的转动轴转动，用长为1的无弹性的细线一端拴上质量为的可视为 质点的小球Q,另一端系在转轴上的P点，O点为转轴与木板的交点，OP=h<1。小球在细线牵引下在水 平木板上做匀速圆周运动。要使小球不离开木板，则其绕转轴转动的最大角速度为 0 A.π√gh 1g C.2 D.2xg 解析：如图所示： mgv 福建专版 ·64· 衡水金卷·先享题·物理 以小球为研究对象，当小球恰好没离开木板时，支持力F、为0，重力g、绳子拉力F的合力提供向心力，有 mgtan c=nRw,R=h1an0,解得w=√景，B项正确。 教学札记： 答案：B 二、多项选择题（本题共3小题，每小题8分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得8分，选 对但不全的得4分，有选错的得0分) 4.质量为m的小球由轻绳a和b分别系于同一轻质细杆的A点和B点上，如图所示，当两绳都拉直时，轻绳 α与竖直方向成0角，轻绳b在水平方向上且长为L。当轻杆绕轴以角速度ω匀速转动时，小球在水平面 内做匀速圆周运动，重力加速度为g,则下列说法正确的是 A.当角速度u一√m时，轻绳a的弹力为0 B.当角速度w=√时，轻绳6的弹力为0 L C.当角速度ω=2， am9时，轻绳a的弹力为mg cos 0 D.当角速度w=2 /gtan 0 L 时，轻绳b的弹力为4 mngtan0 解析：对小球进行受力分析，竖直方向上有mg=F.cos0,水平方向上有mwL=F.sin0十F6,当角速度 计，解得R.=gR=0:当角速度为2V时，e得E一R=3m8m0.BC项正 为N V L 确，A、D项错误。 答案：BC 5.如图甲所示，用不可伸长的轻质细绳拴着一小球，使其在竖直面内做圆周运动，不计一切阻力。小球运动 到最高点时细绳对小球的拉力F与小球速度的平方2的关系图像如图乙所示。已知重力加速度g= 10m/s,下列说法正确的是 ↑FN 22ms2 衡水金卷·先享题·物理 ·65· 福建专版 A.小球运动到最高点的最小速度为1m/s 教学札记： B.小球的质量为1kg C.细绳的长度为0.2m D.当小球在最高点时的速度为√2m/s时，细绳的拉力大小为1N 解析：小球运动到最高点取最小速度时拉力为零，重力提供向心力，由图可知mm=1m/s,A项正确；在 发高点，根裾牛额第二定律有F十mg=m二，解得F=m艺-m8,所以飘我距一mg=一1，则水球的质证 02 m=0.1kg,B项错误：根据图像可知斜