人教版高中物理必修第二册课后习题 第6章 圆周运动 分层作业13 水平面内圆周运动的临界问题.docVIP

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分层作业13水平面内圆周运动的临界问题

A组必备知识基础练

题组一与摩擦力有关的临界问题

1.(浙江宁波期末)质量为m的物块放在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两者保持相对静止一起做匀速圆周运动(如图所示)。若已知物块与圆盘之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是()

A.物块受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用

B.物块随圆盘一起运动时受到的摩擦力大小为μmg,方向指向圆心

C.因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动,所以物块所受力的合力为0

D.物块受到重力、支持力、摩擦力作用

2.(黑龙江牡丹江期末)如图所示,餐桌上的自动转盘在电动机的带动下匀速转动,转盘上放有A、B两个茶杯。若转盘转速变大,以下关于茶杯运动的说法正确的是()

A.若A、B是完全相同的茶杯,离圆心越远的杯子更容易发生滑动

B.若A、B与转盘之间的动摩擦因数相同,且均放在转盘边沿,质量越小的杯子更容易发生滑动

C.若A、B与转盘之间的动摩擦因数相同,且均放在转盘边沿,质量越大的杯子更容易发生滑动

D.若A、B质量相同,放在转盘任意位置,与转盘之间的动摩擦因数越大的杯子更容易发生滑动

题组二圆锥摆类模型中的临界问题

3.(多选)(四川南充期末)如图所示,半径为R的半球形容器固定在水平转台上,转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动。质量不同的两个滑块A、B(可视为质点)置于容器内随容器转动且相对容器壁静止,A、B和球心O点的连线与竖直方向的夹角分别为α、β,且αβ,下列说法正确的是()

A.若A不受摩擦力,则转台的角速度ω=g

B.A、B与容器壁的静摩擦力可能同时为零

C.若ω减小,A、B受到的摩擦力可能均增大

D.A受到的静摩擦力一定沿接触点容器壁的切线斜向上方

B组关键能力提升练

4.(四川绵阳期中)如图所示,主动轮大圆盘与从动轮小圆盘通过皮带(不打滑)连接,大圆盘与小圆盘的半径之比为3∶1,材料相同的可以视为质点的两物体质量之比为mA∶mB=3∶1,两个物体距离转动轴的距离相等,现在让圆盘转动起来。下列说法正确的是()

A.物体A与物体B相对圆盘滑动之前的角速度之比为3∶1

B.物体A与物体B相对圆盘滑动之前的摩擦力之比为3∶1

C.物体A与物体B相对圆盘滑动之前的线速度之比为3∶1

D.如果增加主动轮的转速,则物体B先相对圆盘滑动

5.(多选)(江西抚州期末)如图所示,在水平转台上放一个质量m=2.0kg的木块,它与台面间的最大静摩擦力Ff=6.0N,绳的一端系住木块,另一端穿过转台的中心孔O(为光滑的)悬吊一质量m=1.0kg的小球,当转台以ω=5.0rad/s的角速度转动时,欲使木块相对转台静止,则它到O孔的距离可能是 ()

A.6cm B.12cm

C.28cm D.36cm

6.(多选)(陕西西安期中)如图所示,一个不对称的锥形容器固定在水平转台上,转台绕过锥形容器顶点的竖直轴线以角速度ω匀速转动,质量不同的小物块随容器转动且相对器壁静止,A、B距离水平转台的高度均为h,A、B和顶点的连线与竖直方向的夹角分别为α和β,αβ,则下列说法正确的是()

A.小物块A的向心加速度大小等于小物块B的向心加速度大小

B.小物块A、B受到的摩擦力不可能同时为零

C.若小物块A不受摩擦力,则小物块B受沿容器壁向上的摩擦力

D.若小物块B不受摩擦力,则小物块A受沿容器壁向上的摩擦力

7.(多选)(江西抚州期末)如图甲所示,光滑圆锥体固定在水平面上,其轴线竖直,母线与轴线夹角为θ,长为L的轻绳,一端固定在圆锥P处,另一端连接质量为m的小球(可看成质点),小球以角速度ω绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动,绳子拉力FT随ω2的变化关系如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是()

A.小球的质量为1kg

B.轻绳L长为2m

C.母线与轴线夹角θ为37°

D.小球的角速度为3rad/s时,小球已经离开锥面

8.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体A、B,它们到转轴的距离分别为RA=20cm,RB=30cm,A、B与盘面间最大静摩擦力均为重力的25,重力加速度g取10m/s2

(1)当细线上开始出现拉力时,求圆盘的角速度ω0。

(2)当A开始滑动时,求圆盘的角速度ω。

(3)当A即将滑动时,烧断细线,A、B运动状态如何?

9.(湖北黄冈期末)如图所示,水平转台上有一个物块,用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上,细绳与竖直转轴的夹角为θ=30°,系统静止时细绳绷直但拉力为零。物块与转台间的动摩擦因数为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动