专题提升2 圆周运动的综合应用-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课时作业word（粤教版2019）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 量b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 专题提升2 圆周运动的综合应用 课时作业 基础巩固练 1.(2021·广东广州测试)如图所示，长度为L=2.5m的轻质细杆0A的 A端有一质量为m2.0kg的小球，小球以0点为圆心在竖直平面内做 圆周运动，通过最高点时小球的速率是5.0m/s,重力加速度g取 10m/s2,则此时小球对细杆OA的作用力为(B) A.20.0N的拉力B.零 C.20.0N的压力D.40.0N的压力 解析：在最高点，设细杆对小球的作用力向下，根据牛顿第二定律有g +F=m?,代入数据解得下=0，根据牛顿第三定律可知，小球对细杆OA 的作用力为零，故选B. 2.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的 角速度o转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保 持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为与.设最大静摩擦力等 于滑动摩擦力，盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s2.则o的 最大值是(C) 30 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2 xxk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 A.5 rad/s B.3 rad/s C.1.0 rad/s D.0.5 rad/s 解析：当小物体转动到最低点时为临界点，此时小物体所受的静摩擦 力达到最大，角速度最大，由牛顿第二定律知μmgc0s30° mgsin30°mw2r,解得o=1.0rad/s,故选项C正确， 3.(2021·四川泸州期末)如图所示，质量为m的小球固定在一根轻质 木杆一端，围绕此木杆的另一端在竖直平面内做匀速圆周运动.已知 小球以速度v通过最高点时对杆的拉力大小为mg,则当小球以速度 v通过圆周轨道的最高点时(D) A.小球与杆之间作用力为零 B.小球对杆的拉力等于mg C.小球对杆的压力等于mg D.小球对杆的压力等于mg 解析：小球以速度v通过最高点时，对杆的拉力大小为mg,则Fr+mg=m ÷,即2mgm÷,当小球以速度v通过圆周轨道的最高点时，假设杆对 小球的力仍为拉力，则F一'mgm),解得F'=g,可知杆对小球 有支持力，大小为g,根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力等于 mg,故选D. ·独家授权侵权必究· 品牌书店·知名教辅·正版资源 学科网书城 驱身边的互联网+教辅专家 4.如图所示，电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪30次，风扇转轴O 上装有3个扇叶，它们互成120^°角。当风扇转动时，观察者感觉扇叶 不动，则风扇转速不可能是(B) A.600r/min B.900r/min C.1200r/min D.3000r/min 解析：因为电扇叶片有三个，相互夹角为120°，现在观察者感觉扇叶 不动，说明在闪光时间里，扇叶转过三分之一，或三分之二，或一 周……即转过的角度θ=3^πn，n=1，2，3，…，由于闪光灯每秒闪30次， 所以电扇每秒转过的角度为θ′=号πn=20πn，转速为10nr/s= 600nr/min，所以n=1时，转速为600r/min，n=2时，转速为 1200r/min，n=5时，转速为3000r/min，故A、C、D项不符合题意， B项符合题意． 5.如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆 周运动，则下列说法中正确的是(c) A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力 B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为 —独家授权侵权必究______ 学科网书城国 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 VgL D.若把细绳换成轻杆，且也恰能在竖直平面内做圆周运动，则过最高 点的速率为ygL 解析：小球在最高点时所受向心力的大小不一定等于重力，当v√gL 时，向心力大于重力，故A错误；若小球刚好能在竖直平面内做圆周运 动，则最高点时重力提供向心力，绳子拉力为零，根据mg光知， √gL,故B错误，C正确：若把细绳换成轻杆，最高点的最小速度为零， 故D错误 6.(多选)如图所示，AC、BC两绳系一质量为0.1kg的小球，AC绳 长L=2m,两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，两绳拉直时与竖 直轴的夹角分别为30°和45°.小球在水平面内做匀速圆周运动时， 若两绳中始终有张力，小球的角速度可能是(g取10m/s2)(BC) 30 B A.2 rad/s B.2.5 rad/s C.3 rad/s D.4 rad/s 解析：当上绳绷紧，下绳恰好伸直但无张力时，小球受力如图甲所示 由牛顿第二定律得mgtan30°=mw12r;又r=Lsin30°，解得o1≈ 2.4rad/s.当下绳绷紧，上绳