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江苏省连云港市2022年高考物理考点突破每日一练54水平面内的圆周运动运动学规律与牛顿第二定律的综合应用含解析

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考点突破每日一练(54)水平面内的圆周运动、运动学规律与牛顿第二定律的综合应用1.在冬奥会短道速滑项目中,运动员绕周长仅111米的短道竞赛.运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度,将发生侧滑而摔离正常比赛路线.图中圆弧虚线Ob代表弯道,即正常运动路线,Oa为运动员在O点时的速度方向(研究时可将运动员看做质点).下列论述正确的是(  )A.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心B.发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力C.若在O发生侧滑,则滑动的方向在Oa左侧D.若在O发生侧滑,则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间2.光盘驱动器读取数据的某种方式可简化为以下模式,在读取内环数据时,以恒定角速度方式读取,而在读取外环数据时,以恒定线速度的方式读取.如图所示,设内环内边缘半径为R1,内环外边缘半径为R2,外环外边缘半径为R3.A、B、C分别为各边缘线上的点.则读取内环上A点时A点的向心加速度大小和读取外环上C点时C点的向心加速度大小之比为(  )A.B.C.D.3.如图所示,放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上,同时有一长为R的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点,绳的最大拉力为2mg.当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时,发现小球受三个力作用.则ω可能为(  )-4-\nA.B.C.D.4.某同学设计了一种能自动拐弯的轮子.如图所示,两等高的等距轨道a、b固定于水平桌面上,当装有这种轮子的小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时,会顺利实现拐弯而不会出轨.下列截面图所示的轮子中,能实现这一功能的是(  )5.如图所示,一足够长的固定光滑斜面倾角θ=37°,两物块A、B的质量mA=1kg,mB=4kg.两物块之间的轻绳长L=0.5m,轻绳可承受的最大拉力为FT=12N,对B施加一沿斜面向上的力F,使A、B由静止开始一起向上运动,力F逐渐增大,g取10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)某一时刻轻绳被拉断,求此时外力F的大小;(2)若轻绳拉断瞬间A、B的速度为3m/s,绳断后保持外力F不变,求当A运动到其能到达的最高点时,A、B之间的距离.-4-\n参考答案1.D [发生侧滑是因为运动员的速度过大,所需要的向心力过大,运动员受到的合力小于所需要的向心力,而受到的合力方向仍指向圆心,故A、B错误;运动员在水平方向不受任何外力时沿Oa线做离心运动,实际上运动员要受摩擦力作用,所以滑动的方向在Oa右侧与Ob之间,故C错误,D正确.]2.D [A、B两点的角速度大小相等,根据a=rω2知,A、B两点的向心加速度之比aA:aB=R1:R2;B、C两点的线速度相等,根据a=知,B、C两点的向心加速度之比为aB:aC=R3:R2.则=.]3.B [因为圆环光滑,所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力,细绳要产生拉力,绳要处于拉紧状态,根据几何关系可知,此时细绳与竖直方向的夹角为60°,当圆环旋转时,小球绕竖直轴做圆周运动,向心力由三个力在水平方向的合力提供,其大小为:F=mω2r,根据几何关系,其中r=Rsin60°一定,所以当角速度越大时,所需要的向心力越大,绳子拉力越大,所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力,此时角速度最小,需要的向心力最小,对小球进行受力分析得Fmin=2mgsin60°,即2mgsin60°=mωRsin60°,解得:ωmin=,所以只要ω>就符合题意.]4.A [当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时,由于惯性,内侧轮高度略降低,外侧轮高度略升高,轨道对小车的支持力偏向轨道内侧,与重力的合力提供向心力,从而顺利拐弯,故A正确;当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时,由于惯性,内侧轮高度略升高,外侧轮高度略降低,轨道对小车的支持力偏向轨道外侧,小车会产生侧翻,故B错误;当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时,由于惯性,内侧轮高度略升高,外侧轮高度也是略微升高,轨道对小车的支持力竖直向上,不会顺利实现拐弯儿不会出轨的目的,故C错误;当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时,没有外力提供向心力,由于惯性,小车会出轨,故D错误.]5.(1)60N (2)2.375m解析 (1)整体:F-(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)aA物体:FT-mAgsinθ=mAa,解得:F=60N.-4-\n(2)设沿斜面向上为正,A物体:-mAgsinθ=mAaA因v0=3m/s,故A物体到最高点所需时间t=0.5s此过程A物体的位移为xA=At=t=0.75mB物体:F-mBgsinθ=mBaB,xB=v0t+aBt2两者间距为xB-xA+L=2.375m.-4-

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发布时间:2022-08-25 23:18:40 页数:4
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文章作者:U-336598

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