2010年江苏省普通高中学业水平测试专题复习三

2010年江苏省普通高中学业水平测试物理（必修）专题复习
——计算与论述题综合训练
第三部分会考压轴题演练2——圆周运动
【基础演练】
1．如图所示，在以角速度ω=2rad/s匀速转动的水平圆盘上，放一质量m=5kg的
滑块，滑块离转轴的距离r=0.2m，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑
动）．
⑴滑块运动的线速度大小；
ω
⑵滑块受到静摩擦力的大小和方向．
2．如图所示，质量为m的小物体系在轻绳的一端，轻绳的另一端固定在转轴上。

轻绳长度为L。

现在使物体在光滑水平支持面上与圆盘相对静止地以角速度ω做匀速圆周运动。

⑴物体运动一周所用的时间T；
⑵绳子对物体的拉力。

ω
O
【会考回顾】
（2008年会考试题28，7分）如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg 的A 、B 两个物块，B 物块用长为0.25m 的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计.细线能承受的最大拉力为8N . A 、B 间的动摩擦因数为0.4，B 与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零.当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数E .试通过计算在坐标系中作出2F ω-图象. g 取10m/s 2.
（2009年会考试题28，7分）如图所示，V 形细杆AOB 能绕其对称轴OO ’转到，OO ’沿竖直方向，V 形杆的两臂与转轴间的夹角均为α=45°。

两质量均为m =0.1kg 的小环，分别套在V 形杆的两臂上，并用长为l =1.2m 、能承受最大拉力F max =4.5N 的轻质细线连结，环与臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍。

当杆以角速度ω转到时，细线始终处于水平状态，取g =10m/s 2。

⑴求杆转动角速度ω的最小值；
⑵将杆的角速度从⑴问中求得的最小值开始缓慢增大，直到细线断裂，写出此过程中细线拉力随角速度变化的函数关系式；
⑶求第⑵问过程中杆对每个环所做的功。

第三部分 会考压轴题演练2——圆周运动
【基础演练】
1．⑴滑块的线速度大小 v r
ω= 代入数据得 v ＝0.4m/s ⑵滑块受到静摩擦力的大小 2f F m r ω= 代入数据得 4N f F = 方向：由所在位置垂直指向转轴
2．⑴物体作匀速圆周运动的角速度ω=
2π
T
所以2πω=T
⑵绳子拉力F 提供物体向心力，有2
ω=F m L 【会考回顾】
（2008年会考试题28，7分）当B 物体与将发生滑动时的角速度为
1
112r a d /s 0.25
g r μω=
==；则，[0,2]ω∈；
当A 物体所受的摩擦力大于最大静摩擦力时，A 将要脱离B 物体，此时的角速度由2
22
m r m g ωμ=得2
244r a d /s 0.25
g r μω=
==，则22
1220.52T m r m g ωμω
=-=-（[2,4]ω∈）， 此时绳子的张力为22
12
22240.2526N <8N T m r m g ωμ
=-=⨯⨯-=，故绳子末断，接下来随角速度的增大，B 脱离A 物体，只有A 物体作匀速圆周运动，当A 物体与盘有摩擦力时的角速度为3ω，则
m a x 1
3
816r a d /s 10.25
T m g m r μω++===⨯， 则当角速度为，22
21
140.254N m r m g ωμ
=⨯⨯=>，即绳子产生了拉力， 则22
1
0.251T m r m g ωμω
=-=-，[4,6]ω∈； （2009年会考试题28，7分）⑴∵角速度最小时，f max 沿杆向上， 则m a x
s i n 45c o s 45N F f m g ︒+︒= 2
m a x 1
c o s 45s i n 45N F f m r ω
︒-︒= 且m a x 0.2N
f F =，2
l r = ∴ω1=10/3≈3.33rad/s ⑵当f max 沿杆向下时，有
m a x s i n 45c o s 45N F f m g ︒=︒+ ，2
m a x 2
c o s 45s i n 45N F f m r ω
︒+︒= ∴ω2=5rad/s
当细线拉力刚达到最大时，有m a x
s i n 45c o s 45N F f m g ︒=︒+ 2
m a x m a x 3
c o s 45s i n 45N F f F m r ω
︒+︒+= ∴ω3=10rad/s
∴20/5/0.061.5/10/r a ds r a ds F r a ds r a ds ωωω⎧≤≤⎪
=⎨
⎪-≤<⎩
拉1
0（）3（5） ⑶根据动能定理，有22
31
1
1()()22
W m r m r ωω=- ∴W=1.6J
/N
F 22-2
/r a ds ω
5
8
6 4 2。