第3期：水平面内的圆周运动-2022-2023学年高一物理专题提分计划（人教版2019必修第二册）

第3期：水平面内的圆周运动 一、单选题 1．（2022·江苏扬州·高二学业考试）如图所示，一个水平圆盘绕中心竖直轴匀速转动，角速度是5rad/s，盘面上距圆盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体，与圆盘相对静止随圆盘一起转动，小物体与圆盘间的动摩擦因数为0.4，，小物体所受摩擦力大小是（　　） A．0.005N B．0.25N C．0.4N D．1.0N 2．（2021·高一课时练习）如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置用细线相连的质量相等的两物体A和B，它们与圆盘间的摩擦因数相同，当圆盘转速加大到两物体刚要发生滑动时烧断细线，则两个物体将要发生的运动情况是（　　） A．两物体仍随圆盘一起转动，不会发生滑动 B．只有A仍随圆盘一起转动，不会发生滑动 C．两物体均滑半径方向滑动，A靠近圆心、B远离圆心 D．两物体均滑半径方向滑动，A、B都远离圆心 3．（2021春·陕西咸阳·高一校考期中）用细绳拴着小球做圆锥摆运动，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．小球受到重力、绳子的拉力和向心力的作用 B．小球做圆周运动的向心力是重力和绳子的拉力的合力 C．向心力的大小为 D．小球受到绳子的拉力为 4．（2023·全国·高三专题练习）如图所示，为一种圆锥筒状转筒，左右各系着一长一短的绳子挂着相同的小球，转筒静止时绳子平行圆锥面，当转筒中心轴开始缓慢加速转动，不计空气阻力，则下列说法正确的是（    ） A．角速度慢慢增大，线长的球先离开圆锥筒 B．角速度达到一定值时两球同时离开圆锥筒 C．两球都离开圆锥筒后，相较于原位置上升的高度相同 D．两球都离开圆锥筒时两绳中的拉力大小相同 二、多选题 5．（2022春·安徽滁州·高一校考阶段练习）如图所示，一长为L的轻绳，一端固定在天花板上，另一端系一质量为m的小球绕竖直轴线O1 O2做匀速圆周运动角速度为ω，绳与竖直轴线间的夹角为θ，小球与悬点O1的高度差为h，则下述说法中正确的是（　　） A．小球受到的向心力实际上是重力和绳对小球的拉力的合力 B．小球所受向心力大小为mgtanθ C．小球做圆周运动的向心加速度是恒定不变的 D．重力加速度g=hω2 6．（2021春·陕西咸阳·高一校考期中）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，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，则（　　） 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 D．这时铁轨对火车的支持力等于 三、解答题 7．（2021春·内蒙古通辽·高一校考期中）如图所示，质量分别为M和m的两个小球，分别用长2l和l的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴M和m的悬线与竖直方向夹角分别为和，求之比为多少？ 8．（2021春·广东深圳·高一明德学校校考阶段练习）某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施，如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人（人可看作质点）运动，下方水面上漂浮着一个匀速转动的半径为铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从A点沿轨道做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动.起动后2s悬挂器脱落，已知人与转盘间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。 （1）若选手恰好落到转盘的圆心上，求L的大小； （2）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度应限制在什么范围？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】小物体与圆盘相对静止做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，则有 故选B。 2．B 【详解】两物体与圆盘间的摩擦因数相同，开始转速较小时，由摩擦力提供向心力，向心力为 在转速一定的情况下，B物体所需要的向心力较大，B物体更容易相对圆盘发生相对滑动，当B的静摩擦力刚好不能满足B的圆周运动所需的向心力时，而A物体所需要的向心力还小于最大静摩擦力，此时开始细线要有张力。当圆盘转速加大到两物体刚要发生滑动时，此时对A 可知物体A所需要的向心力还小于A的最大静摩擦力，对B 可知B物体所需要的向心力大于最大静摩擦力，此时烧断细线，物体B将沿半径方向远离圆心，物体A仍仍随圆盘一起转动。 故选B。 3．B 【详解】AB．小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图 小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动。向心力是重力和拉力的合力，在受力分析时物体不会受到向心力作用，故A错误，B正确； C．根据几何关系可知 F向=m