2022年《创新教程》高考物理新课标大一轮复习课时作业：第四章-曲线运动、万有引力与航天-3-.docx

第四章 第3讲对应同学用书课时冲关(十二)第285页 一、选择题1一圆盘可绕通过圆盘中心O，且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起运动做匀速圆周运动，如图所示，则关于该小木块A的受力状况，下列说法正确的是()A小木块A受重力、支持力和向心力B小木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与小木块运动方向相反C小木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心D小木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与小木块运动方向相同解析：由于小木块随圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和静摩擦力的作用，而静摩擦力又充当了物体做匀速圆周运动的向心力，所以A选项错，由于小木块的运动方向总是沿该点的切线方向，而静摩擦力的方向是时刻指向圆心的，所以B、D错，C对答案：C2在街头的理发店门口，常可以看到这样一个标志：一个转动的圆筒，外表有黑白螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但条纹实际在竖直方向并没有升降，这是由圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉如图所示，假设圆筒上的条纹是围围着圆筒、连续的一条宽带，相邻两条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L10 cm，圆筒沿逆时针方向(从俯视方向看)，以2 r/s的转速匀速转动，我们感觉到升降方向和速度大小分别为()A向上10 cm/sB向上20 cm/sC向下10 cm/s D向下20 cm/s解析：由圆筒沿逆时针方向转动知我们感觉到条纹在沿竖直方向向下运动，圆筒转动一圈，用时0.5 s，感觉到条纹沿竖直方向向下运动L，因此向下运动的速度为20 cm/s.答案：D3(2021年5月洛阳市模拟)现在很多汽车都应用了自动无级变速装置，不用离合器就可连续变换速度；如图为截锥式无级变速模型示意图，主动轮、从动轮之间有一个滚动轮，它们之间靠彼此的摩擦力带动；当滚动轮处于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置时，主动轮转速n1与从动轮转速n2的关系是()A. B.C. D.解析：由于它们之间靠彼此的摩擦力带动，主动轮、从动轮的线速度相等，由D1n1D2n2，可得，选项A正确答案：A4如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端固定在转轴O上，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动已知小球通过最低点Q时，速度大小为v ，则小球的运动状况为()A小球不行能到达圆周轨道的最高点PB小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力C小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力D小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力解析：小球从最低点Q到最高点，由机械能守恒定律，mv2mglmv2，则vp，因0vp，因0vpmg，故选项C错误，选项D正确；人在最高点，由向心力公式可得：Fmg，可知：F0，选项A错误；F0，人对座位能产生压力；F0，平安带对人产生压力，选项B错误答案：D6如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为时，棒的角速度为()A. B.C. D.解析：棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，合速度沿竖直向上方向上的速度重量等于v，即Lsin v，所以.B对答案：B7(2021年河南省南阳市一中高三测试)如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其Fv2图象如乙图所示则()来源:Z,xx,k.ComA小球的质量为B当地的重力加速度大小为Cv2c时，小球对杆的弹力方向向上Dv22b时，小球受到的弹力与重力大小不相等解析：对小球在最高点进行受力分析，速度为零时，Fmg0，结合图象可知：mamg0，当F0时，由向心力公式可得：mg，结合图象可知：mg，可知g，m，选项A正确，选项B错误，由图象可知：bc，由向心力公式可得：mgF，Fmg，选项C错误，选项D错误答案：A8(2021年长春市高中毕业班调研测试)计算机硬盘内部结构如图所示，读写磁头在计算机的指令下移动到某个位置，硬盘盘面在电机的带动下高速旋转，通过读写磁头读写下方磁盘上的数据磁盘上分为若干个同心环状的磁道，每个磁道按圆心角等分为18个扇区现在一般的家用电脑中的硬盘的转速通常有5 400 r/min和7 200 r/min两种，硬盘盘面的大小相同，则()A磁头的位置相同时，7 200 r/min的硬盘读写数据更快B对于某种硬盘，磁头离盘面中心距离越远，磁头经过一个扇区所用的时间越长C不管磁头位于何处，5 400 r/min的硬盘磁头经过一个扇区所用时间都相等D5 400 r/min与7 200 r/min的硬盘盘面边缘的某点的向心加速度的大小之比为34解析：依据v2nr可知转速大的读写速度快，所以A选项是正确的依据t可知B选项错，C选项正确依据an(2n)2r可知a1a2916，故D选项错误答案：AC9(2021年湖南省长沙市模拟)在光滑水平桌面中心固定一边长为0.3 m的小正三棱柱abc，俯视如图长度为L1 m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m0.5 kg、不计大小的小球初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v02 m/s且垂直于细线方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，细线渐渐缠绕在棱柱上(不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失)已知细线所能承受的最大张力为7 N，则下列说法中不正确的是()A细线断裂之前，小球速度的大小保持不变B细线断裂之前，小球的速度渐渐减小C细线断裂之前，小球运动的总时间为0.7 sD细线断裂之前，小球运动的位移大小为0.9 m解析：在细线渐渐缠绕在棱柱上的过程中，小球速度的大小保持不变，选项A正确B错误小球由初始位置到沿ab方向，运动时间/3 s，以后细线中张力为m N；从ab行长线位置到沿bc方向，运动时间7/30 s；以后细线中张力为m5 N；从bc延长线位置到沿ca方向，运动时间4/30 s；以后细线中张力为m20 N；由此可知，小球运动到沿ca方向时，细线断裂细线断裂之前，小球运动的总时间为/3 s7/30 s4/30 s21/30 s0.7 s选项C正确细线断裂之前，小球运动了一周，其位移大小为0.9 m，选项D正确答案：B二、非选择题10(2021年河南省开封市四模)如图，在同一水平高度上有A、B两物体，质量分别为m、M.A从图示位置开头以角速度绕 O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动轨道半径为R.同时B物体在恒力F作用下，由静止开头在光滑水平面上沿x轴正方向做直线运动求： (1)要使两物体的速度相同，作用在B物体上的力F应多大？(2)当两物体速度相同时，B物体的最小位移为多少？解析：(1)因物体B在水平方向上做匀加速直线运动，物体A只有运动到圆的正上方时，才能与物体B速度相同依据物体A运动的周期性，运动到正上方的时间为：tnTT/4，(n0,1,2,3,4)又有T2/，物体A、B运动时间相同，均为t.物体A的运动速度为vAvBR，物体B的运动速度为vBatFt/M，联立解得：F，(n0,1,2,3,4)(2)当n0时，物体B的运动时间最短，其位移最小，为：xat2R/4.答案：(1)F(n0,1,2,3,4)(2)R/411(2021年开封期末质检)如图所示，一块足够大的光滑平板放置在水平面上，能绕水平固定轴MN调整其与水平面所成的倾角板上一根长为l0.60 m的轻细绳，它的一端系住一质量为m的小球P，另一端固定在板上的O点当平板的倾角固定为时，先将轻绳平行于水平轴MN拉直，然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v03.0 m/s.若小球能保持在板面内做圆周运动，倾角的值应在什么范围内？(取重力加速度g10 m/s2)来源:Zxxk.Com解析：小球在最高点，细绳拉力和重力沿斜面分力的合力供应向心力，Fmgsin m，争辩小球从释放到运动到最高点的过程，由动能定理，mglsin mv2mv，若恰能通过最高点做圆周运动，F0，联立解得sin .代入数据，得：30.即倾角的值应在小于30的范围答案：倾角的值应在小于30的范围12质量为1 kg的小球用长为L0.5 m的细线悬挂在O点，O点距地面高度为H1 m，假如使小球绕OO轴在水平面内做圆周运动，若细线受到拉力为Tm12.5 N就会被拉断求：(1)当小球的角速度为多大时线将断裂？(2)小球落地点与悬点的水平距离(g取10 m/s2)来源:Z_xx_k.Com解析：(1)绳拉断瞬间对小球有(为细线与竖直方向的夹角)：Tmsin mLsin Tmcos mg解得05rad/s，cos 0.8；(2)线拉断后，小球做平抛运动，初速v00Lsin 1.5 m/s，抛出时的高度为hHLcos 0.6 m.由hgt2，xv0t，解得t s，x0.27 m所求距离s0.6 m.答案：(1)05 rad/s(2)0.6 m