专题03 水平面内和竖直面内圆周运动方法模型-【鼎力同步】2022-2023年高一物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练（人教版2019）

令学科网 李科网原到，让学司更名易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 高一物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练 专题03水平面内和竖直面内圆周运动方法模型 特训专题 特训内容 专题1 水平面内的锥摆模型(1T一4红) 专题2 水平面内的圆盘模型(5T一8T) 专题3 竖直面内的绳类（轨道内侧）模型(9T一12T) 专题4 竖直面内的杆类（管类）模型(13T一16T) 专题5 拱形桥和凹形桥模型(17T一20T) 【典例专练】 一、水平面内的锥摆模型 1.有一种叫"飞椅"的游乐项目。长为L=5m的钢绳一端系若座椅，另一端固定在半径为R=2m的水平转盘 边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内， 与竖直方向的夹角为0。不计钢绳的重力，以下说法正确的是(g=10m/s2,sin53°=0.8)() A,若飞椅以10r/min的转速水平匀速转动，飞椅的旋转周期为10s B.若飞椅的角速度逐渐缓慢增加，线速度大小会与角速度成正比增大 C.当飞椅的角速度o= 5 ad/s时，绳与竖直方向的夹角为53 3 D.若要使某时刻绳与竖直方向的夹角为30°，需要0= 2 rad/s 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，转台的转轴与过陶罐球心 O的对称轴00'重合。转台以一定的角速度4匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间 后小物块随陶罐一起转动且相对陶罐静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与00'之 间的夹角O为60°，重力加速度为g,则下列说法正确的是() 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究： 学叫网ξ计网原创，让学习更容易！ JP。zxXK。cOM学科网精品频道全力推荐 ^%- C.小物块线速度v=2\sqrt{6}gk0.小物块线速度v=\sqrt{Sw} 3.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的。已知内外轨道平面对水平面倾角为θ=30^∘，如图所示，弯道处 的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于\sqrt{2}^gR，则（ 车轮 A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C．这时铁轨对火车的支持力小于-mCD．这时铁轨对火车的支持力等于He 4.居民小区内主路的两侧通常会有较多的岔路，如图甲所示是某小区内的一段有坡度的直主路和岔路的丁 字路口处，主路倾角为θ(θ≠0)。因为岔路跟主路要平滑连接，所以接口处的岔路在短距离内横向坡度可以 看做与主路的纵向坡度相同，如图乙所示。已知汽车从主路的下方、上方分别运动_5^2圆周均能恰好转进岔 路，圆周半径均为r。设汽车从主路的下方、上方分别将要进入岔路的瞬间汽车牵引力恰好为零，在轮胎不 打滑的情况下，其恰好将要转入岔路时的最大速率分别为v_1、v_2，若汽车轮胎表面与地面之间的动摩擦因数 为μ(μ>tanθ)，轮胎受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，把转弯的汽车看做质点，忽略风力和滚动摩擦 力的影响，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ 空原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究：2ⅵ 令学科网 学科网原到，让李司更客易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 岔路 主路 甲 乙 A.2>y B.y=√μgr cos0 C.=√gr(μcos0-sin0 D.若汽车沿主路从下往上做匀速圆周运动转入岔路，则在此过程中，在刚开始转弯的位置，轮胎最不容易 打滑 【模型方法总结】 运动模型 向心力的来源示意图 运动模型 向心力的来源示意图 F 圆锥摆 E L-T 飞车走壁 mg t0 F=mgtan 6 f。=mgtan0 r=lsin 0 飞机水平转弯 火车转弯 F'=mgtan 6 F=mgtan 0 二、水平面内的圆盘模型 5.如图，三个小木块a、b和c(均可视为质点)放在水平圆盘上，a、b质量均为m,c的质量为2m,a 与转轴00'的距离为L,b、c与转轴的距离均为2L,木块与圆盘的最大静摩擦力均为木块所受重力的k倍， 重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用⊙表示转盘转动的角速度，下列说法正 确的是() 0 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究： 令学科网 学科网原针，让李司更名易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 A.木块a和c同时相对圆盘发生滑动 B.木块b和c同时相对圆盘发生滑动 C.当0≤o≤ kg 时，三木块与圆盘均保持相对静止 D.当 g 3时，三木块与圆盘均保持相对静止 6。如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B、C正随转台一起以角速度w匀速转动（均未发生相对滑动）。 物体A、B、C的质量分别为3m、2m、m,物体B与转台间、物体C与转台间的动摩擦因数都为4，物体A 与物