【3年高考】（浙江专用）2022届高三物理一轮复习第4章第3讲圆周运动练习1.(2022课标Ⅱ,17,6分)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m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+mgC.Mg+5mgD.Mg+10mg2.(2022安徽理综,19,6分)如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g取10m/s2。则ω的最大值是( )A.rad/sB.rad/sC.1.0rad/sD.0.5rad/s3.(2022江苏单科,2,3分)如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( )A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小4.(2022广东理综,17,6分)图是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B处安装一个压力传感器,其示数N表示该处所受压力的大小。某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,通过B时,下列表述正确的有( )3\nA.N小于滑块重力B.N大于滑块重力C.N越大表明h越大D.N越大表明h越小5.(2022福建理综,20,15分)如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0m,B点离地高度H=1.0m,A、B两点的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不计空气影响,求:(1)地面上DC两点间的距离s;(2)轻绳所受的最大拉力大小。1.C 解法一 以小环为研究对象,设大环半径为R,根据机械能守恒定律,得mg·2R=mv2,在大环最低点有FN-mg=m,得FN=5mg,此时再以大环为研究对象,受力分析如图,由牛顿第三定律知,小环对大环的压力为FN'=FN,方向竖直向下,故F=Mg+5mg,由牛顿第三定律知C正确。解法二 设小环滑到大环最低点时速度为v,加速度为a,根据机械能守恒定律mv2=mg·2R,且a=,所以a=4g,以整体为研究对象,受力情况如图所示。F-Mg-mg=ma+M·0所以F=Mg+5mg,C正确。2.C 当物体转到圆盘的最低点恰好不滑动时,转盘的角速度最大,其受力如图所示(其中O为对称轴位置)3\n 由沿斜面的合力提供向心力,有μmgcos30°-mgsin30°=mω2R得ω==1.0rad/s,选项C正确。3.D 根据v=ωr,两座椅的ω相等,由rB>rA可知vB>vA,A错误;向心加速度a=ω2r,因ω相等r不等,故a不相等,B错误;水平方向mgtanθ=mω2r,即tanθ=,因rB>rA,故θB>θA,C错误;竖直方向Tcosθ=mg,绳子拉力T=,因θB>θA,故TB>TA,D正确。4.BC 在B点有:N-mg=m,显然vB>0,N>mg,A错误、B正确。由动能定理得mgh=m,联立两方程得N=mg+,所以h越大,N越大,C正确、D错误。5.答案 (1)1.41m (2)20N解析 (1)小球从A到B过程机械能守恒,有mgh=m①小球从B到C做平抛运动,在竖直方向上有H=gt2②在水平方向上有s=vBt③由①②③式解得s=1.41m④(2)小球下摆到达B点时,绳的拉力和重力的合力提供向心力,有F-mg=m⑤由①⑤式解得F=20N根据牛顿第三定律,轻绳所受的最大拉力大小为20N。3
