1、高考资源网（） 您身边的高考专家(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1.1如右图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O.现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F()A一定是向下的拉力B一定是向上的支持力C一定等于0D可能是拉力，可能是支持力，也可能等于0【解析】球到达最高点时，杆对小球的作用力和重力的合力提供球的向心力，即Fmgm，则球的速度v时，F是拉力，0v时，F是支持力；v时，F0.所以D选项正确【答案】D2.如右图所示，质量为m的物体从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物
2、体与碗的动摩擦因数为，则物体滑到最低点时受到的摩擦力是()Amg BmCm Dm【解析】物体滑到最低点时受到的摩擦力FfFN，FNmgmv2/R，联立解得：Ffm(gv2/R)，故B对【答案】B3火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是()A轨道半径RB若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行于轨道平面向外C若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行于轨道平面向内D当火车质量改变时，安全速率也将改变【解析】当内、外轨道均不受侧压力作用时，重力和支持力的合力提供向心力，mgtan ，可看出安全速率与质量无关，A、D错误；火车速度大于v时，外
3、轨将受到侧压力作用，若火车速度小于v时，内轨将受到侧压力作用【答案】B4.如右图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是()A螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心C此时手转动塑料管的角速度D若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动【解析】由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑，则竖直方
4、向上重力与摩擦力平衡，杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力，选项A正确、B、C错误；无论杆的转动速度增大多少，竖直方向受力平衡，故选项D错误【答案】A5.如右图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度v0，若v0大小不同，则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同下列说法中正确的是()A如果v0，则小球能够上升的最大高度为B如果v0，则小球能够上升的最大高度为C如果v0，则小球能够上升的最大高度为D如果v0，则小球能够上升的最大高度为2R【解析】根据机械能守恒定律，当速度为v0，由mghmv解出h，A项正确，B项错误；当v
5、0，小球正好运动到最高点，D项正确；当v0时小球运动到最高点以下，若C项成立，说明小球此时向心力为0，这是不可能的【答案】AD6(2010年湖南省长沙市调研)一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如下图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F随时间t的变化规律如下图乙所示F17 F2，设R、m、引力常量为G以及F1为已知量，忽略各种阻力以下说法正确的是()A该星球表面的重力加速度为B卫星绕该星球的第一宇宙速度为 C星球的质量为D小球在最高点的最小速度为零【解析】小球在最低点有F1m
6、gm；小球在最高点有F2mgm；小球从最低点到最高点的过程中遵循机械能守恒定律mvmg2Rmv，又F17F2，联立解得该星球表面的重力加速度为g，选项A正确；由Gm得卫星绕该星球的第一宇宙速度为，选项B错误；由Gmg和g解得星球的质量为，选项C正确【答案】AC7.(2010年陕西省西安市统测)如右图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动圆环半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时()A小球对圆环的压力大小等于mgB小球受到的向心力等于0C小球的线速度大小等于D小球的向心加速度大小等于g【解析】小球在最高点时刚好不脱离圆环，则圆环刚好对小球没有作用力，小
7、球只受重力，重力竖直向下，过圆心，根据牛顿第二定律得小球的向心加速度大小为ag，再根据圆周运动规律得ag，解得v.【答案】CD8(2010年汕头模拟)如下图，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球放在A盘的边缘，钢球放在B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为21.a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮a轮、b轮半径之比为12.当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球受到的向心力之比为()A21 B41C14 D81【解析】a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动，说明a、b两轮的线速度相等，即vavb，又因a轮与A盘同轴，b轮与B盘同轴，对应的角速度相等，再利用向心力公式得D项正确【答案】D9如图所示，
8、A、B是两只相同的齿轮，A被固定不能转动，若B齿轮绕A齿轮运动半周，到达图中的C位置，则B齿轮上所标出的竖直向上的箭头所指的方向是()A竖直向上 B竖直向下C水平向左 D水平向右【解析】在B齿轮绕A齿轮转动的同时，B齿轮上的各点也同时绕B齿轮的圆心运动因为B齿轮绕A齿轮公转半径是B齿轮边缘上各点绕B齿轮圆心自转半径的2倍，所以当B齿轮绕A齿轮转半圈时，B齿轮上箭头所在点自转了一周，箭头仍竖直向上【答案】A10.(2010年长沙五校联考)如右图所示光滑管形圆轨道半径为R(管径远小于R)，小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小
9、球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是()A当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5 mgB当v时，小球b在轨道最高点对轨道无压力C速度v至少为，才能使两球在管内做圆周运动D只要v，小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力都大6 mg【解析】小球在最高点恰好对轨道没有压力时，小球b所受重力充当向心力，mgmv0，小球从最高点运动到最低点过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，2mgRmvmv2，解以上两式可得：v，B项正确；小球在最低点时，F向m5mg，在最高点和最低点所需向心力的差为4 mg，A项错；小球在最高点，内管对小球的支持力可以提供向心力，所以
10、小球通过最高点的最小速度为零，再由机械能守恒定律可知，2mgRmv2，解得v2，C项错；当v时，小球在最低点所受支持力F1mg，由最低点运动到最高点，2mgRmvmv2，轨道对小球的力F2mgm，解得F2m5mg，F1F26mg，可见小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg，D项正确【答案】BD11.如右图所示为生产流水线上的皮带传输装置，传送带上等间距地放着很多半成品A处装有光电计数器，它可以记录通过A处产品的数目已知测得A、B的半径分别为rA20 cm，rB10 cm，相邻两产品距离为30 cm，每分钟内均有40个产品通过A处求：(1)产品随传送带移动的速度大小；(2)A、
11、B轮缘上的两点P、Q及A轮半径中点M的线速度大小；(3)如果A轮是通过摩擦带动C轮转动，且rC5 cm，求出C轮的角速度(假设轮不打滑)【解析】(1)产品随传送带移动的速度v m/s0.2 m/s.(2)A、B轮缘上的两点P、Q的线速度vPvQ0.2 m/s，M、P点的角速度相等：MP1 rad/s因此半径中点M的线速度vMvP0.1 m/s.(3)C轮的角速度C4 rad/s.【答案】(1)0.2 m/s(2)0.2 m/s0.2 m/s0.1 m/s(3)4 rad/s12.(2010年安徽省合肥市五校联考)如右图所示，BC为半径等于m竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C
12、连接倾斜角为45、动摩擦因数0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m0.5 kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖起向上的力F5 N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面(g10 m/s2)求：(1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少？(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少？(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少？【解析】(1)小球从A运动到B为平抛运动，有：rsin 45v0t在B点有：tan 45解以上两式得：v02 m/s(2)在B点由运动的合成与分解有：vB2 m/s小球在管中受三个力作用，则小球在管中以vB2 m/s做匀速圆周运动由圆周运动的规律可知圆管对小球的作用力FNm7.1 N据牛顿第三定律得小球对圆管的压力FNFN7.1 N(3)据牛顿第二定律得小球在斜面上滑的加速度a8 m/s2由匀变速运动规律得：小球在CD斜面上运动的最大位移s m0.35 m.【答案】(1)2 m/s(2)7.1 N(3)0.35 m高考资源网()来源：高考资源网版权所有：高考资源网(www.k s 5 )版权所有：高考资源网()版权所有：高考资源网() 版权所有高考资源网
