高三物理大一轮复习课时作业梯度训练4-3
祢度illl练 JIEMI 八基础试商 1. (2014-课标全国卷II)如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定 在竖直平面内,套在大环上质量为农的小环(可视为质点),从大环的最高处由静 止滑下,重力加速度大小为g.当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大 小为() A. Mg—5mgB. Mg~\~mg C. Mg5mgD. Mg-\-lQmg 解析:小圆环到达大圆环低端时满足:mg-2R=^mv2,对小圆环在最低点, 由牛顿定律可得:FN-mg = m^-;对大圆环,由平衡可知:FT=Mg + FN,解得 Fj=Mg-\-5mg,选项 C 正确. 答案:C 2. (2015-扬州模拟)向心力演示器如图所示.转动手柄1,可使变速塔轮2 和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动.皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘 上,可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动.小球做圆周 运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过横 臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,标尺8上露出的红白相间的 等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小.现将小球分别放在两边的 槽内,为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系,下列做法正确的是 () A. 在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的钢球做实验 B. 在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的钢球做实验 C. 在小球运动半径不等的情况下,用质量不同的钢球做实验 D. 在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的钢球做实验 解析:该题考查了向心力演示器,题中考查的是向心力大小与角速度的关 系.根据控制变量法,除角速度之外的物理量均应保持不变.因此小球的质量和 小球的运动半径应保持不变,A选项正确. 答案:A 3. (2015-温州模拟)2011年1月11日12时50分,歼20在成都实现首飞, 历时18分钟,这标志着我国隐形战斗机的研制工作掀开了新的一页.如图所示, 隐形战斗机在竖直平面内做横8字形飞行表演,飞行轨迹为 1—2—3—4—5—6—1,如果飞行员的重力为G,飞行圆周半径为R,速率恒为0, 在A、B、C、D四个位置上,飞机座椅或保险带对飞行员的作用力分别为M、 Nb、Nc、Nd,以下关于这四个力的大小关系说法正确的是() A. Na=NbNa=Nb>Nd B. Na=Nb>Nc=Nd D. Nd>Na=Nb>Nc v2v2 解析:设飞行员质量为m, 在A、B两位置有M + G=〃庆,Nb+G=〃庆, ,IT , 则 Na=Nb=itt^-G-,在 C ,Vv 、D 两位置有 Nc—G=nr^, ND—G=nr^,则 Nc= KK Nd=ht^+G,所以A正确. 答案:A 4. (2015-聊城五校统考)游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心 加速度达到20m/s2, g取1 Om/s2,那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重 力的() B. 2倍 D. 4倍 A. 1倍 C. 3倍 解析:该题考查向心力和各分力的关系.设游客的质量为秫,由牛顿第二定 律,得■ Fn— mg = m-a解得FN=3mg,故选项C正确. 答案:C 5. (2015-湖北八校联考)下列关于运动和力的叙述中,正确的是() A. 做曲线运动的物体,其加速度一定是变化的 B. 匀速圆周运动是加速度不变的运动 C. 物体所受合力方向与运动方向相同,该物体一定做直线运动 D. 物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同 解析:做曲线运动的物体必须存在加速度,但不一定变化,则A错误;匀 速圆周运动的加速度方向时刻改变,则B错误;物体的速率增大,合力方向不 一定与运动方向相同,则D错误. 答案:C 6. (2015-丽水二模)如图所示,质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔 中,杆的另一端套有一个质量为m的小球,今使小球在水平面内做半径为R的 匀速圆周运动,且角速度为企,则杆的上端受到小球对其作用力的大小为() A. m2RB. 〃祯&2 + o(4r2 C. m\]g2-力4r2D.条件不足,不能确定 解析:对小球进行受力分析,小球受重力和杆对小球的作用力,合力提供向 心力,由题意知,小球所受合力在水平方向,合力大小为ma>2R,即重力和杆对 球的作用力的合力在水平方向,大小为mco2R,根据力的合成得F=m\]g2 + 口按. 答案:B 7. (2015-洛阳模拟)如图所示,在自行车后轮轮胎上粘附着一块泥巴.现将 自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速 转动,泥巴被甩下来.图中四个位置泥巴最容易被甩下来的是() A. a点B.力点 C. c点D. d点 解析:粘附力相同的情况下,在c点提供泥巴向心力的是粘附力减去重力, 提供泥巴的向心力最小,泥巴最容易被甩下来,C正确. 答案:C 8. (2015-鹰潭一中模拟)如图所示,半径为R的光滑圆轨道竖直固定放置, 小球m在圆轨道内侧做圆周运动.对于半径R不同的圆轨道,小球m通过轨道 最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力.下列说法中正确的是() A. 半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越大 B. 半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越小 C. 半径R越大,小球通过轨道最低点时的角速度越大 D. 半径R越大,小球通过轨道最低点时的角速度越小 解析:本题考查机械能守恒定律以及圆周运动基本物理量的关系.小球恰好 过最高点,小球与轨道间没有压力,由小球的重力充当向心力,由牛顿第二定律 v2 可得:mg = nT^^v=-\[gR,可得半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越 大,A正确,B错误;设小球在最低点的速度为00,由机械能守恒定律可得: = mg(2R)+^mv2,其中 v=\[gR=>VQ=y]5gR,由 uo= 习可得半径 R越大,小球通过轨道最低点的角速度越小,C错误,D正确. 答案:AD 拓展提升 9. (2015-惠州二模)如图所示是一个玩具陀螺,a、b、c是陀螺表面上的三 点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度企稳定旋转时,下列表述正确的是 A. a、b、c三点的线速度大小相等 B. a、力两点的线速度始终相同 C. a、力两点的角速度比c点的大 D. a、力两点的加速度比c点的大 解析:该题考查描述匀速圆周运动物理量之间的关系.由图可知,0、c(三 点)的角速度相同,C错.根据v=cor和。= 可知,A不正确,D选项正确.虽 然。、力两点的速度大小相等,但方向不同,故B不正确. 答案:D 10. (2015-湛江模拟)如图是磁带录音机的磁带盒的示意图,A、B为缠绕磁 带的两个轮子,两轮的半径均为,,在放音结束时,磁带全部绕到了 3轮上,磁 带的外缘半径R=3r,现在进行倒带,使磁带绕到A轮上.倒带时A轮是主动轮, 其角速度是恒定的,3轮是从动轮.经测定,磁带全部绕到A轮上需要时间为7