专题4.10 匀速圆周运动问题(基础篇)-2020高考物理100考点最新模拟题千题
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2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练
第四部分曲线运动
专题4.10 匀速圆周运动问题（基础篇）
一．选择题
1．（2019安徽合肥二模）图示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内。转弯时，只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时，车才不会倾倒。设自行车和人的总质量为M，轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）
A．车受到地面的支持力方向与车所在平面平行
B．转弯时车不发生侧滑的最大速度为gR
μ
C．转弯时车与地面间的静摩擦力一定为μMg
D．转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小
【参考答案】BD
【命题意图】此题以运动员在水平道路上转弯的为情景，考查水平面内的匀速圆周运动，摩擦力及其相关知识点。
【解题思路】车受到地面的支持力方向与车所在平面垂直，选项A错误；由μmg=m
2
v
R
,解得转弯时车不发
生侧滑的最大速度为v=gR
μ，选项B正确；转弯时车与地面间的静摩擦力一定小于或等于最大静摩擦力μMg，选项C错误；转弯速度越大，所需向心力越大，车所在平面与地面的夹角越小，选项D正确。
【易错警示】解答此类题一定要注意静摩擦力与最大静摩擦力的区别，静摩擦力小于或等于最大静摩擦力。2．(2019浙江稽阳联谊学校联考模拟)如图所示的三叶指尖陀螺是一个由三向对称体作为主体，在主体中嵌入轴承，整体构成可平面转动的玩具装置。其中O为转轴中心，A、B分是指尖陀螺上不同位置的两点，用v代表线速度大小，ω代表角速度大小，a代表向心加速度大小，T代表周期，则下列说法中正确的是（）
A ．v A ＝v
B ，T A ＝T B
B ．ωA ＝ωB ，v A ＞v B
C ．v A ＞v B ，a A ＜a B
D ．ωA ＝ωB ，a A ＝a B
【参考答案】.B 【命题意图】 本题以“三叶指尖陀螺”为情景，考查匀速圆周运动及其相关的知识点。
【解题思路】以O 为转轴转动，图中A 到O 点的距离大于B 到O 点的距离，
AB 两点的角速度相等，ωA =ωB ，由T=2π/ω可知T A =T B ，由v=ωr 可知v A >v B ，选项A 错误B 正确；向心加速度a=ω2r ，由于r A >r B ，所以a A >a B ，选项CD 错误。
3. (2019·江苏六校联考)如图所示,两个质量均为m 的小物块a 和b (可视为质点),静止在倾斜的匀质圆盘上,圆盘可绕垂直于盘面的固定轴转动,a 到转轴的距离为l ,b 到转轴的距离为2l ,物块与盘面间的动摩擦因数为,盘
面与水平面的夹角为30°
.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g.若a 、b 随圆盘以角速度ω匀速转动,下列说法中正确的是( )
A. a 在最高点时所受摩擦力可能为0
B. a 在最低点时所受摩擦力可能为0
C. 8g l a 开始滑动的临界角速度
D. 8g l
b 开始滑动的临界角速度 【名师解析】 a 在最高点时可能有重力沿斜面的分力提供向心力,所以所受摩擦力可能为0,，故选项A 正确;；
a 在最低点,由牛顿运动定律f- mg sin θ=m ,所以a 在最低点时所受摩擦力不可能为0，,故选项B 错误；;对a 在最低点,由牛顿运动定律μmg cos θ-mg sin θ=mω2l ,代入数据解得ω=4g l
故选项C 错误;；对b 在最低点,由牛顿运动定律μmg cos θ- mg sin θ=mω2(2l ),代入数据解得ω=8g l
故选项D 正确. 【参考答案】. AD 4．(2018·金华市十校期末)计算机中的硬磁盘磁道如图4所示，硬磁盘绕磁道的圆心O 转动，A 、B 两点位
于不同的磁道上，线速度分别为v A和v B，向心加速度分别为a A和a B，则它们大小关系正确的是()