内容正文:
考点巩固卷23 转盘、圆锥摆、汽车与飞机转弯模型
(水平面内的圆周运动)
建议用时:50分钟
考点序号
考点
题型分布
考点1
转盘模型及其临界条件
4单选+1多选+1解答
考点2
圆锥摆模型及其临界条件
3单选+1多选+1解答
考点3
汽车、飞机转弯模型及其临界条件
5单选+2多选
考点01:转盘模型及其临界条件(4单选+1多选+1解答)
一、单选题
1.(2023·江西九江·统考三模)如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着质量相等的两个物体A和B,通过细线相连,B放在转轴的圆心上,它们与圆盘间的动摩擦因数相同(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现逐渐增大圆盘的转速,当圆盘转速增加到两物体刚要发生滑动时烧断细线,则( )
A.物体A沿半径方向滑离圆盘 B.物体A沿切线方向滑离圆盘
C.物体A仍随圆盘一起做圆周运动 D.物体A受到的摩擦力大小不变
2.(2023·江苏盐城·盐城市伍佑中学校考模拟预测)如图所示为水平圆盘的俯视图,圆盘上距中心轴为处有一质量为的小物块。某时刻起圆盘绕轴转动,角速度从0增大至,小物块始终相对圆盘静止。已知圆盘的动摩擦因数为、重力加速度为,此过程小物块所受的摩擦力( )
A.方向始终指向点 B.大小始终为
C.冲量大小为 D.做功为零
3.(2023·新疆·统考三模)如图甲所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用轻质细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为和,两物体与盘间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若初始时绳子恰好拉直但没有拉力,现增大转盘角速度让转盘做匀速圆周运动,但两物体还未发生相对滑动,这一过程A与B所受摩擦力f的大小与的大小关系图像如图乙所示,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
4.(2023·上海宝山·统考二模)如图所示,M能在水平光滑滑杆上滑动,滑杆连架装在离心机上,用绳跨过光滑滑轮与另一质量为m的物体相连。当离心机以角速度ω在水平面内绕竖直轴转动时,M离轴距离为r,且恰能作匀速圆周运动。若m增至原来的2倍,保持r不变,为使M仍能作匀速圆周运动,则离心机的角速度要变为原来的( )
A.1倍 B.倍 C.2倍 D.4倍
二、多选题
5.(2023·福建厦门·厦门一中校考三模)如图所示,两个质量相同的小物块A、B(可视为质点),用一根长为的细线(不计质量)相连,放在绝缘的水平圆形转台的一条直径上,A、B与转台间的动摩擦因数都是。转台可绕过圆心的竖直轴以角速度逆时针转动(俯视),且A、B到转轴的距离分别为和。初始时,A、B间的连接细线恰好拉直但没有张力,转台的角速度极为缓慢地增大,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,则( )
A.当时,连接细线不会产生张力
B.当时,随着的缓慢增大,物块A所受的静摩擦力逐渐减小
C.若A、B带有等量的正电荷,在空间中加上竖直向上的匀强磁场,当时,物块A、B一定会和转台保持相对静止
D.若A、B带有等量的正电荷,在空间中加上竖直向上的匀强磁场,当时,物块A、B已经与转台发生相对滑动
三、解答题
6.(2023·北京丰台·统考一模)如图所示,一圆盘在水平面内绕过圆盘中心的轴匀速转动,角速度是。盘面上距圆盘中心的位置有一个质量为的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动。小物体与圆盘之间的动摩擦因数,两者之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取。求:
(1)小物体随圆盘匀速转动时所需向心力的大小;
(2)要使小物体在圆盘上不发生相对滑动,圆盘角速度的最大值;
(3)若圆盘由静止开始转动,逐渐增大圆盘的角速度,小物体从圆盘的边缘飞出,经过落地,落地点距飞出点在地面投影点的距离为。在此过程中,摩擦力对小物体所做的功W。
考点02:圆锥摆模型及其临界条件(3单选+1多选+1解答)
一、单选题
1.(2023·四川凉山·统考三模)如图所示,甲、乙两个质量相同的小球(视为质点)用等长轻质细线1、2连接,悬挂在天花板上的O点,两球在各自的水平面内做匀速圆周运动,并处于相对静止状态,细线与竖直方向的夹角分别为、(、非常小,可以取,)。则( )
A.
B.甲、乙两球的动量之比为
C.甲、乙两球的向心力之比为
D.细线1、2拉力的竖直分力之比为
2.(2023·江西上饶·校联考二模)如图所示,质量为m的小球(可视为质点)用长为l的轻质细线悬于B点,使小球在水平面内做匀速圆周运动,轨迹圆圆心为O,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.细线与竖直方向夹角为时,小球运动的角速度大小为
B.保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离不变时,细线越长,小球运动的周期越短
C.保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离不变时,细线越长,小球运动的周期越长