1、19 圆周运动规律的应用1【安徽省皖中名校联盟2019届高三10月联考物理试题】如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则下列叙述错误的是（ ）Aa点与d点的线速度大小之比为1:2Ba点与b点的角速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小之比为1:12【浙江省嘉兴市2019届高三普通高校招生选考科目教学测试物理试题】如图所示，餐桌上的水平玻璃转盘匀速转动时，其上的物品相对于转盘静止，则（ ）A物品
2、所受摩擦力与其运动方向相反B越靠近圆心的物品摩擦力越小C越靠近圆心的物品角速度越小D越靠近圆心的物品加速度越小3【甘肃省临夏中学2017-2018学年高考模拟】如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球 A和小球 B紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）A A球的线速度必定小于 B球的线速度B A球的角速度必定大于 B球的角速度一、单选题2C A球运动的周期必定大于 B球的周期D A球对筒壁的压力必定大于 B球对筒壁的压力4【安徽省2019届高三10月份联考物理】如图所示，质量为m的小球（可看作质点）在竖直放置的半径为
3、R的固定光滑圆环轨道内运动，若小球通过最高点时的速率为v 0 ，下列说法中正确的是（ ）2A小球在最高点时只受到重力作用B小球绕圆环一周的时间等于20C小球在最高点对圆环的压力大小为2mgD小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值5【甘肃省师范大学附属中学2018-2019学年高三上学期期中考试】假设人类登上火星后，在火星上进行了如下实验：在固定的半径为 r的竖直光滑圆轨道内部，一小球恰好能做完整的圆周运动，小球在最高点的速度大小为 v，如图所示。若已知火星的半径为 R，引力常量为 G，则火星的质量为( )A B C D232 522 22 52326【江西省红色七校2019届高三第一
4、次联考物理试题】如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为m a的a球置于地面上，质量为m b的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是( ) A :=3:1B :=2:1C若只将细杆 D水平向左移动少许，则当 b球摆过的角度为小于90的某值时， a球对地面的压力刚好为零二、多选题3D若只将细杆 D水平向左移动少许，则当 b球摆过的角度仍为90时， a球对地面的压力刚好为零7【甘肃省武威第一中学2019届高三10月月考物理试题】质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的
5、速度大小为，如图所示，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时的（ ）A向心加速度为2B向心力为m（g+ ）2C对球壳的压力为2D受到的摩擦力为m（g+ ）28【辽宁省大连市2017-2018学年高考模拟】如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥形筒固定不动，有两个质量相等的小球 A和 B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（ ）A A球的线速度必定大于 B球的线速度B A球的角速度必定小于 B球的角速度C A球的运动周期必定小于 B球的运动周期D A球对筒壁的压力等于 B球对筒壁的压力9【河北省邢台市2017-2018学年高考模拟】如图
6、所示，半径 的飞轮绕中心轴 转动，轴与飞轮平面垂直。现在飞轮的边缘=0.5 打进 一个质量 的螺丝钉 视为质点 ，让飞轮以 的转速做匀速圆周运动。 取 =0.01 ( ) =20/ ( 2=10)三、解答题4求螺丝钉 P所需的向心力大小 F；(1)若不转动飞轮，至少要用1250 N的力才能把螺丝钉 P拔出，求为使螺丝钉 P不被甩出，飞轮转动时的最大角(2)速度 。10【山西省吕梁市2017-2018高考调研】如图所示，竖直平面内的一半径R=050m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，一水平面与圆弧槽相接于D点。质量m=010kg的小球从B点正上方H=095m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧
7、槽轨道，从D点飞出后落在水平面上的Q点，DQ间的距离s=24m，球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=080m，取g=10m/s 2，不计空气阻力，求：（1）小球经过C点时轨道对它的支持力大小N；（2）小球经过最高点P的速度大小v P；（3）D点与圆心O的高度差h OD。51【解析】a、c两点靠传送带传动，线速度大小相等，d、c两点共轴转动，角速度相等，根据v=r知，d的线速度等于c的线速度的2倍，所以d的线速度等于a的线速度的2倍，故A正确； b、c两点的角速度相等，a、c两点的线速度相等，根据v=r知，因为a、c的半径不等，则a、c的角速度不等，所以a、b两点的角速度不等。
8、故B错误，C正确。因v d=2va，根据a=v 2/r知，a、d的加速度之比为1：1，故D正确。此题选择不正确的选项，故选B。【答案】B2【解析】A项：由于物品有向外甩的趋势，所以物品所受的摩擦力指向圆心提供向心力，故A错误；B项：由摩擦力提供向心力可知， ，由物品的质量大小不知道，所以无关确定摩擦力大小，故B错误=2； C项：同一转轴转动的物体角速度相同，故C错误； D项：由公式 可知，越靠近圆心的物品加速度越小，故 D正确。=2【答案】D3【解析】小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力,受力分析如图：D、两球所受的重力大小相等，支持力方向相同，根据力的合成，知两支持力
9、大小、合力大小相等，故D错误.A、根据 ，合力、质量相等，得 r越大线速度大，所以球 A的线速度大于球 B的线速度，故A错误.合 =2B、 F合 =m 2r合力、质量相等， r越大角速度越小，A球的角速度小于 B球的角速度。故B错误.C、 ,合力、质量相等， r越大，周期越大，A周期大于B周期。故C正确。故选C。合 =422【答案】C4【解析】AC. 根据牛顿第二定律有：mg+N= ，解得N=mg.故小球在最高点受到圆环的压力，压力大小为mg，故A错误，C20答案与解析一、单选题6错误； B. 小球做的运动不是匀速圆周运动，绕圆环一周的时间不等于 。故B错误；20D.小球在运动的过程中机械能守
10、恒,在某一运动的过程中小球的重力势能减小多少，则经过关于圆心对称的位置重力势能就增加多少。所以小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值。故D正确。故选：D。【答案】D5【解析】设小球的质量为m，火星的质量为M，因小球在最高点恰好完成圆周运动，设最高点时小球速度为v，由牛顿第二定律得： ，解得： ，对于任一月球表面的物体 ，万有引力等于其重力，即=2 =2 ： ，则有： ，故选C。=2 =22【答案】C6【解析】由于b球摆动过程中机械能守恒，则有：m bgl= mbv2，当b球摆过的角度为90时，根据牛顿运动12定律和向心力公式得：T-mbg=mb ；联立解得：T=3m bg；据题a球对
11、地面压力刚好为零，说明此时绳子张力为： T=mag，解得：m a：m b=32：1，故A正确，B错误。由上述求解过程可以看出 T=3mbg，细绳的拉力T与球到悬点的距离无关，只要b球摆到最低点，细绳的拉力都是3m bg，a球对地面的压力刚好为零。a球不会被拉离地面。故C错误，D正确。故选AD。【答案】AD7【解析】物体滑到半球形金属球壳最低点时，速度大小为v，半径为R，向心加速度为a n= ，故A正确。根2据牛顿第二定律得知，物体在最低点时的向心力F n=man=m ，故B错误。根据牛顿第二定律得N-2mg=m ，得到金属球壳对小球的支持力N=m（g+ ），由牛顿第三定律可知，小球对金属球壳的
12、压力大小 N=2 2m（g+ ），故C错误。物体在最低点时，受到的摩擦力为f=N=m（g+ ），故D正确。故选AD。2 2【答案】AD8【解析】对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图二、多选题7根据牛顿第二定律，有：F=mgtan=m ；解得 。由于A球的转动半径较大，A线速度较大，故A正2 =确；根据 可知，A球的转动半径较大，则A的角速度较小。故B正确。周期 = =2=2 ，因为A的半径较大，则周期较大。故C错误。由上分析可知，筒对小球的支持力N= ，与轨道半径无关，则由牛顿第三定律得知，小球对筒的压力也与半径无关，即有球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力。故D错误。故选AB。【答案】AB9【解析】 由向心力公式有：(1) =2又 =2解得： =80由题可知，当螺丝钉 P所需要的向心力大于 就会被甩出，由向心力公式有：(2) =1250代入数据解得：=2 =500/10【解析】（1）设经过C点速度为 ，由机械能守恒有1(+)=1221由牛顿第二定律有 代入数据解得=21 =6.8N（2）P点时速度为 ，P到Q做平抛运动有=122,2=代入数据解得 =3.0/（3）由机械能守恒定律有122+=(+)代入数据解得 =0.30三、解答题
