2024-2025年物理必修第二册素养提能专练2水平面内和竖直面内的圆周运动(带答案).docx

素养提能专练2水平面内和竖直面内的圆周运动

知识点分组练

进阶训练第一层

知识点1

水平面内的圆周运动

1．如图，一个圆盘在水平面内绕中心轴匀速转动，角速度为2rad/s，盘面上距圆盘中心0.2m处有一个质量为0.5kg的小物体随盘一起做匀速圆周运动，则圆盘对物体的静摩擦力大小为()

A．0.4NB．0.5N

C．0.8ND．1.2N

2．[2023·广东省深圳市高一阶段练习](多选)用细线拴着小球做圆锥摆运动，如图所示，已知小球的质量为m，细线长l，且细线与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，则下列说法正确的是()

A．小球受到绳子的拉力为F＝eq\f(mg,cosθ)

B．小球所受向心力的大小为Fn＝mgsinθ

C．小球的角速度ω＝eq\r(\f(g,lcosθ))

D．若角速度?增大，则细线与竖直方向的夹角θ减小

3．[2023·湖北省仙桃中学期中考试]如图所示，可视为质点的木块A、B叠放在一起，放在水平转台上随转台一起绕固定的竖直转轴OO′匀速转动，木块A、B与转轴OO′的距离为1m，A的质量为5kg，B的质量为10kg.已知A与B间的动摩擦因数为0.3，B与转台间的动摩擦因数为0.4，如果木块A、B与转台始终保持相对静止，则转台角速度ω的最大值为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2)()

A．1rad/sB．eq\r(2)rad/s

C．eq\r(3)rad/sD．2rad/s

4．[2023·四川省绵阳市高一期中考试]如图，光滑杆和轻弹簧的一端均固定在O′点，小球A固定在轻弹簧的另一端，现使整个装置环绕竖直轴OO′匀速转动，当角速度为ω0时轻弹簧处于原长状态．则下列说法正确的是()

A．分别以不同的角速度转动，稳定时杆与小球间的作用力大小可能相同

B．角速度由ω0逐渐增大，所需向心力减小

C．保持角速度为ω0，仅增加小球的质量，稳定时弹簧将处于伸长状态

D．换质量不同的小球转动，若角速度为ω0，稳定时弹簧仍为原长

5．[2023·山东省青岛市高一期中考试]如图，两个质量相同的小球a、b，用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动．下列说法正确的是()

A．小球a的线速度小

B．两个小球的向心加速度大小相等

C．两个小球的角速度相等

D．细线2的张力大于细线1的张力

6．[2023·山东省济宁市高一期中考试]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F(g＝10m/s2)

(1)当B与转盘之间的静摩擦力达到最大值时，求转盘的角速度ω1；

(2)当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度ω2.

知识点2

竖直面内的圆周运动

7．[2023·天津市南开区高一期中考试]如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其圆弧半径为R.现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，小球通过最高点时速率为v0，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是()

A．若v0＝eq\r(gR)，则小球对管壁压力为mg

B．若v0eq\r(gR)，则小球对管内壁有压力

C．若0v0eq\r(gR)，则小球对管内壁有压力

D．不论v0多大，小球对管内壁都有压力

8．[2023·内蒙古通辽高一期中考试](多选)如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧管壁半径为R，小球半径为r.下列说法正确的是()

A．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

B．小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力

D．小球通过最高点时的最小速度vmin＝eq\r(g（R＋r）)

9．[2023·河北省沧州市高一期中考试]某同学根据打夯机原理制成了如图所示仪器，底座与支架连在一起，支架的上方有一转轴，轴上连有一根轻杆，杆的另一端固定一铁球，球转动半径为r，底座和支架的质量为M，铁球的质量为m，其余各部件的质量都忽略不计，忽略空气阻力和转轴摩擦力，重力加速度为g.使铁球在竖直平面内做圆周运动，若小球运动到最高点时，底座对地面的压力为零，则此时小球的速度大小为()

A．eq\r(\f(（M＋