课时作业(十一) 培优课三 圆周运动中的模型和临界问题-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

课时作业（十一）培优课三 圆周运动中的模型和临界问题 答案精解Pm (建议用时：40分钟) [基础题组练] 力加速度大小为g.下列说法正确的是() 题组一 轻绳模型 A.小球运动到最高点C时与杆作用力为零 1.如图所示，质量为m的小球在竖直平 B.小球运动到最高点C时球对杆的作用力大小 面内的光滑圆环内侧做圆周运动.圆 为mg 环半径为R,小球半径不计，小球经 C.小球运动到水平位置A时杆对球的作用力大小 过圆环内侧最高点时刚好不脱离圆 为2mg 环，则其通过最高点时下列表述错误的是（重力加 D.小球运动到水平位置A时杆对球的作用力大小 速度为g) ( 为N2mg A.小球对圆环的压力大小等于mg 5.如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定 B.重力mg充当小球做圆周运动所需的向心力 一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小 C,小球的线速度大小等于、gR 球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F、,小 D.小球的向心加速度大小等于g 球在最高点的速度大小为v,F-图像如图乙所 2.如图所示，在竖直平面内的圆周轨道 示.下列说法正确的是 半径为r,质量为m的小物块以速度 v通过轨道的最高点P.已知重力加 速度为g,则小物块在P点受到轨道 对它的压力大小为 () A.mu B.ta 一1g C.mg-m D.mmg A当地的重力加速度大小为尽 题组二轻杆模型 B小球的质量为公R 3.如图所示，质量为m的小球刚好 C.=c时，杆对小球弹力方向向上 静止在竖直放置的光滑圆管道内 D.若c=2h,则杆对小球弹力大小为2a 的最低点，管道的半径为R(不计 题组三水平面内圆周运动中的临界问题 内外径之差)，水平线ab过轨道 ● 6.(多选)如图所示，置于圆形水平 圆心，现给小球一向右的初速度，下列说法正确 转台上的小物块随转台转动.若 的是 ( 转台以角速度=2rads转动 A.若小球刚好能做完整的圆周运动，则它通过最高 时，物块恰好与平台发生相对滑动：现测得小物块 点时的速度为√R 与转轴间的距离4=0.50m,设物块所受的最大静摩 B.若小球刚好能做完整的圆周运动，则它通过最高 擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10ms.则 点时的速度为零 () C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管 壁对小球一定无作用力 A.小物块与转台间的动摩擦因数为4=0.2 D.小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管 B.若小物块与转轴间距离变为2一1.0m,则水平 壁对小球一定有作用力 转台转动的角速度最大为1rads 4.(多选)如图所示，一长为1的轻 C.若小物块与转轴间距离变为l=1.0m,则水平 杆的一端固定在水平转轴上，另 转台转动的角速度最大为、2rads 一端固定一质量为m的小球，轻 D.若小物块质量变为原来2倍，则水平转台转动的 杆随转轴在竖直平面内做角速 角速度最大为4rad/s 度m=√及的匀速圆周运动，重 7.如图所示，a为置于距圆桌转盘中心n1处的杯子， 装满水的总质量为2，另有一空杯子b质量为m, ·136. 置于距圆盘中心处，已知=2打，圆盘从静止开 正随盘一起做匀速圆周运动.下列判断正确的是 始缓慢地加速转动，两杯子与桌面问的动摩擦因数 均为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），且均未 甲 相对桌面滑动，用仙表示圆盘转动的角速度，下列 0.-2r.n 说法错误的是 r @2@ A.m1和m2的线速度之比为1：4 A.b比a先达到最大静摩擦力 B.1和m的向心加速度之比为2：1 B.a,b所受的摩擦力始终相同 C.随转速慢慢增加，，先开始滑动 是b开始滑动的临界角速度 C.w2r D.随转速慢慢增加，m2先开始滑动 11.“魔盘”是一种神奇的游乐设施，它是个能绕中 D.当w=√2r 时，4所受摩擦力的大小为mg 心轴转动的带有竖直侧壁的大型转盘，随着“魔 8.如图所示，转动轴与光滑水平面 盘”转动角速度的增大，“魔盘”上的人可能滑向盘 垂直，交点O的上方h处固定细 的边缘.如图所示，质量为的人（视为质点）坐在 绳的一端，细绳的另一端拴接一 转盘上，与转盘中心O相距r,转盘的半径为R,人 质量为m的小球B,绳长Dh,转 与盘面及侧壁间的动摩擦因数均为：，设最大静摩 动轴带动小球在光滑水平面上做 擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g 圆周运动，当转动的角速度ω逐渐增大时，下列说 法正确的是 A.小球始终受三个力的作用 B.细绳上的拉力始终保持不变 (1)当转盘的角速度大小为时，人未滑动，求此 时人受到的摩擦力大小和方向： C要使球离开水平面，角速度至少为，丹 (2)使转盘的转速缓慢增大，求人与转盘发生相对 D.若小球飞离了水平面，则线速度为√gl 滑动时转盘的角速度大小w: [能力提升练 (3)当人滑至“魔盘”侧壁