第05讲 圆周运动之转盘模型 全国高校强基计划入门试题精编（人教版2019必修第二册）

第05讲 圆周运动之转盘模型 全国高校强基计划入门试题精编 一、单选题 1．如图所示，水平转台上一个质量为m的物块用长为L的细绳连接到转轴上，此时细绳刚好伸直但无拉力，与转轴的夹角为。已知物块与转台间的动摩擦因数为，且，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让物块随转台一起转动，在转台的角速度从零逐渐增大到的过程中，下列说法不正确的是（　　） A．物块在转台上所受的摩擦力先增大后减小 B．当转台角速度为时物块将脱离转台 C．从转台开始转动到物块将要脱离转台时物块的速率为 D．当转速增至时细绳与竖直方向的夹角满足 2．如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块（可视为质点）落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，小物块与陶罐内壁间的动摩擦因数为μ，且它和O点的连线与OO′之间的夹角为θ，转动角速度为ω，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A．当时，小物块与陶罐内壁间的弹力为mgcosθ B．当时，小物块与陶罐内壁间的弹力为 C．当时，小物块与陶罐内壁间的摩擦力沿罐壁向上 D．当时，小物块将向陶罐上沿滑动 3．如图，与水平面成角的倾斜匀质圆盘绕垂直于盘面的中心固定轴转动，一根不可伸长的细绳穿过圆盘中心，圆盘上方部分细绳与圆盘表面平行且与圆盘间无作用力，一端悬挂质量为的物块，另一端与随圆盘一起转动的物块相连，已知物块的质量为。物块与盘心的距离，与盘面之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑细绳与圆盘之间的摩擦力，g取，，。当物块始终保持静止时，圆盘转动的角速度可能为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳能承受的最大拉力为2mg．重力加速度的大小为g，当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，下列说法错误的是（　　） A．圆环角速度ω小于时，小球受到2个力的作用 B．圆环角速度ω等于时，细绳恰好伸直 C．圆环角速度ω等于时，细绳断裂 D．圆环角速度ω大于时，小球受到2个力的作用 二、多选题 5．如图所示，在过水平圆盘轴心的直径上，放着两个质量均为的滑块A和，A、用不可伸长的细绳相连，A与圆心的距离为，与圆心的距离为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两滑块与圆盘之间的动摩擦因数均为，重力加速度为，圆盘静止时细绳伸直且拉力为零。现在使圆盘转速缓慢增加，直到两物体刚好相对圆盘滑动，在此过程中（　　） A．当圆盘的角速度增大到时，绳子开始出现拉力 B．滑块A所受的摩擦力始终指向圆心 C．滑块所受的摩擦力始终指向圆心 D．当圆盘的角速度增大到时，A、开始相对圆盘发生滑动 6．如图所示，两相同木块A和B放在水平转盘上，二者用长为的不可伸长的细绳连接，A到转盘中心的距离为L，两木块与转盘的最大静摩擦力等于各自重力的k倍，重力加速度为g。整个装置能绕通过转盘中心的竖直转轴转动，开始时绳刚好伸直，现使装置的角速度由零开始缓慢增大，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．当时，绳上开始产生张力 B．当时，A所受的摩擦力为零 C．当时，A、B相对转盘开始滑动 D．从转盘开始转动到A、B相对转盘开始滑动，A的摩擦力先增大后减小，再增大 7．如图所示，一个被无弹性绳子牵引的小球，在光滑水平板上以速度做匀速圆周运动，A轨道运动半径。现迅速松手使绳子放长20cm后立即拽紧绳子，使小球在更大半径的新轨道B上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．实现这一过渡所需时间为2.0s B．小球在A轨道和B轨道做匀速圆周运动的线速度之比为5：3 C．小球在A轨道和B轨道做匀速圆周运动的角速度之比为25：9 D．小球在A轨道和B轨道做匀速圆周运动时绳子拉力之比为5：3 8．如图所示，水平转台上的小物体a、b（可视为质点）通过轻弹簧连接，并静止在转台上，现从静止开始缓慢地增大转台的转速（即在每个转速下均可认为是匀速转动），已知a、b的质量分别为m、2m，a、b与转台间的动摩擦因数均为μ，a、b离转台中心的距离都为r，且与转台保持相对静止，已知弹簧的原长为r，劲度系数为k，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法中正确的是（　　） A．物体a和b同时相对转台发生滑动 B．当a受到的摩擦力为0时，b受到的摩擦力背离圆心 C．当b受到的摩擦力为0时，a受到的摩擦力背离圆心 D．当a、b均相对转台静止时，允许的最大角速度为 9．如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕