07(七)匀速圆周运动、变速圆周运动、离心现象、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 湖南版）教师用书

高三一轮复习40分钟周测卷/物理 教学札记： (七)匀速圆周运动、变速圆周运动、离心现象、 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、选择题（本题共5小题，每小题6分，共30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 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 空心圆筒 C.若重力突然消失，网袋的惯性也消失 网袋 D.若重力突然消失，网袋将上升卡在圆简下端口 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O。 已知该时刻火车的速度大小为gRan0,则下列说法正确的是 款执的反用力 水平面 外铁就 内侧铁制 A.这时铁轨对火车的支持力等于mg cos 0 B.这时铁轨对火车的支持力小于ms 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， 衡水金卷·先享题·物理 。47· 湖南专版 教学札记： 设当火车以某一速度0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Fs=mgtan,合力提供向心力，故有mgtan0=mR,解得v=√gRtan0,即当v=√gRtan9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.如图所示为一光滑锥体，锥面与竖直方向的夹角0=37°。一根长1=1m的细线一端系在锥体顶端，另一 端系着一个可视为质点的小球，小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，重力加速度g=10m/s, sin37°=0.6，不计空气阻力，则下列说法正确的是 A.小球受重力、支持力、拉力和向心力 B.小球可能只受拉力作用 C.当w-员区rad/s时，小球对锥休的压力刚好为零 D.当w=2√5rad/s时，小球受重力、支持力和拉力作用 解析：小球受重力和拉力，支持力有可能为零，支持力恰好为零时有ngtan0=nalsin0,解得aω= 多厄ad/s,AB项错误，C项正确：当w=25ad/s时，小球已经离开斜面，小球仅受重为和拉力的作用，D 项错误。 答案：C 4.如图所示，圆盘可绕通过其圆心的转轴匀速转动。两个可视为质点、质量均为m的木块A、B置于圆盘 上，并用长度分别为3d、2d的无弹性细线系在转轴上，细线伸直，两木块的连线经过圆盘圆心；两木块与 圆盘间的动摩擦因数均为4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将转轴倾斜固定，使圆盘平面与水平面的 湖南专版 ·48· 衡水金卷·先享题·物理 夹角为θ。当圆盘转动的角速度为ω时，木块A、B相对圆盘静止，且木块A运动到最高点时细线弹力恰 好减小为零而木块B所受摩擦力恰好增大到最大静摩擦力。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是教学札记： A.μ=5tanθ B.ω=\sqrt{2}sinθ C.运动过程中细线对木块A拉力的最大值为3mgsinθ D.运动过程中木块B所受摩擦力的最小值为2mgsinθ 解析：对木块A、B进行受力分析，木块A在最高点时由牛顿第二定律有μmgcosθ+mgsinθ=mω^∘× 3d，木块B在最低点时由牛顿第二定律有pmgcosθ-mgsinθ=2mm^d，解得μ=5tanθ，ω=\sqrt{2}xnθ，A项 正确，B项错误；运动过程中，当木块A到最低点时，所需的拉力最大设为T_A，由牛顿第二定律有T_A+ μmgcosθ-mgsinθ=mω^×3d，解得T_A=2mgsinθ，C项错误；运动过程中，当木块B到达最高点时，所需的 摩擦力最小设为fs，由牛顿第二定律有f_B+mgsinθ=mω^2×2d，解得f_B=3mgsinθ，D项错误。 答案：A 5.如图所示，光滑水平木板可绕竖直的转动轴转动，用长为l的无弹性的细线一端拴上质量为m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