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第03讲 圆周运动
全国高校强基计划入门试题精编
一、单选题
1.如图所示的装置,两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上放一均匀木板,木板的重心与两圆柱等距,其中圆柱的半径,木板质量,木板与圆柱间的动摩擦因数,两圆柱以角速度绕轴线作相反方向的转动。现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的拉力F于木板上,使其以速度沿圆柱表面作匀速运动。下列说法中正确的是( )
A.不论多大,所需水平拉力恒为10N
B.越大,所需水平拉力也越大
C.若,则水平拉力
D.若,水平拉力恒为20N,则木板做匀加速运动
2.如图所示,小球A可视为质点,装置静止时轻质细线AB水平,轻质细线AC与竖直方向的夹角37°。已知小球的质量为m,细线AC长l,B点距C点的水平和竖直距离相等。装置能以任意角速度绕竖直轴转动,且小球始终在平面内,那么在角速度从零缓慢增大的过程中( )(重力加速度g取,,)
A.两细线张力均增大
B.细线AB中张力一直变小,直到为零
C.细线AC中张力一直增大
D.当AB中张力为零时,角速度可能为
3.摩擦传动是传动装置中的一个重要模型,如图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,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。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( )
①滑块A和B在与轮盘相对静止时,角速度之比为
②滑块A和B在与轮盘相对静止时,向心加速度的比值为
③转速增加后滑块B先发生滑动
④转速增加后滑块A先发生滑动
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
4.如图所示,、B、C三个物体放在水平旋转圆台上,用细线连接并固定在转轴上。已知物体与圆台间的动摩擦因数均为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力;细线能承受的最大拉力为,的质量为,B、C的质量均为,、B离轴的距离为,C离轴的距离为,重力加速度取,当慢慢增加圆台转速,最先滑动的是( )
A. B.B C.C D.三个物体同时滑动
5.如图为某型号圆锥面型娱乐设施“魔盘”的侧视图,“魔盘”可绕中心轴转动。儿童坐在锥面上,“魔盘”从静止开始转动,转速逐渐增大。最大静摩擦跟正压力成正比,儿童可视为质点,下列说法正确的是( )
A.玩乐的过程中,儿童受到的合外力方向时刻水平指向转轴
B.其他条件相同时,儿童的质量越大越容易滑动
C.当“魔盘”的转速增大到一定值时,儿童一定会向上滑动
D.“魔盘”加速转动的过程,儿童未发生滑动时,受到的摩擦力可能减小
6.两个质量为m的物体A、B由轻质硬杆相连,可被视为一“哑铃”状的卫星,该卫星围绕一质量为M的天体旋转,如图所示,两物体和天体质心在一条直线上,两物体分别以和为半径绕中心天体做圆周运动。在某时刻连接两物体的杆突然断裂后,两物体的运动轨道会发生变化,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.若杆突然断裂,B会做离心运动,A将做向心运动
B.若B在杆突然断裂后做离心运动,则A仍在原轨道上做圆周运动
C.杆断裂前,两物体的周期为
D.杆断裂前,两物体的周期为
7.四个拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳,绳一端系着小球,另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上。现使鼓绕竖直放置的手柄匀速转动,两小球在水平面内做周期相同的圆周运动。下列各图中两球的位置关系可能正确的是(图中细绳与竖直方向的夹角α<θ<β)( )
A. B.
C. D.
8.智能呼啦圈轻便美观,深受大众喜爱,如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿入轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳,其简化模型如图乙所示,可视为质点的配重质量为0.5kg,绳长为0.5m,悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.2m,水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重随短杆做水平匀速圆周运动,绳子与竖直方向夹角为θ,运动过程中腰带可看成不动,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.匀速转动时,配重受到的合力恒定不变
B.若增大转速,腰带受到的合力变大
C.当θ稳定在37°时,配重的角速度为5rad/s
D.保持转速不变,将配重的质量更换为1kg时,则θ不变
二、多选题
9.游乐场有个魔力转盘项目,一个大转盘上设置了一圈供游客站立的位置,如图所示,项目开始时,游客面向转轴竖直站立,后背靠在平行于转轴的平板上,有安全绳防护,转盘绕竖直中轴线开始转动,当角速度逐渐增大到时,供游客站立的托板下翻,游客处在了脚不沾地的状态,“魔力”使游客紧紧地贴在背上始终不动,转动几周后转盘的转动轴开始倾斜至和水平成45°角,此时转盘转动的角速度大小为。又转动几周后转盘的转动轴倾至水平,此时转动的角速度大小为的,已知站立位置到转轴的