2019届高三物理总复习课时作业

时间：45分钟满分：100分。

一、选择题(8×8′＝64′)

1．如下图为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是( )

a．从动轮做顺时针转动 b．从动轮做逆时针转动。

c．从动轮的转速为n1 d．从动轮的转速为n1

解析：皮带连接着两轮的转动，从主动轮开始顺时针转动沿着皮带到从动轮，可知从动轮是逆时针转动，则a错误，b正确．二轮转速之比满足＝(线速度相等)得n2＝n1即c正确，d错误．

答案：bc2．如下图所示，a、b是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的( )

a．线速度 b．角速度。

c．加速度 d．轨道半径。

解析：地球上各点(除两极点)随地球一起自转，其角速度与地球自转角速度相同，故b正确；不同纬度的地方各点绕地轴做匀速圆周运动，其半径不同，故d不正确；根据v＝ωr，a＝rω2可知，a、c不正确．

答案：b3．在光滑的圆锥漏斗的内壁，两个质量相同的小球a和b，分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，其中小球a的位置在小球b的上方，如下图所示．下列判断正确的是( )

a．a球的速率大于b球的速率。

b．a球的角速度大于b球的角速度。

c．a球对漏斗壁的压力大于b球对漏斗壁的压力。

d．a球的转动周期大于b球的转动周期。

解析：此题涉及物理量较多，当比较多个量中两个量的关系时，必须抓住不变量，而后才能比较变量．先对a、b两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力fn.如上图所示，对a球据牛顿第二定律：

fnasinα＝mg①

fnacosα＝m＝mωra②

对b球据牛顿第二定律：

fnbsinα＝mg③

fnbcosα＝m＝mωrb④

由两球质量相等可得fna＝fnb，c项错．

由②④可知，两球所受向心力相等．

m＝m，因为ra>rb，所以va>vb，a项正确．

mωra＝mωrb，因为ra>rb，所以ωa<ωb，b项错误．

又因为ω＝，所以ta>tb，d项是正确的．

答案：ad4.如下图所示，某种变速自行车有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表所示．前后轮直径为660 mm，人骑自行车行进速度为4 m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为( )

a.1.9 rad/s b．3.8 rad/s

c．6.5 rad/s d．7.1 rad/s

解析：车行进速度与前、后车轮边缘的线速度相等，故后轮边缘的线速度为4 m/s，后轮的角速度。

＝v/r＝rad/s≈12 rad/s.

飞轮与后轮为同轴装置，故飞轮的角速度ω1＝ω＝12 rad/s.

飞轮与链轮是用链条连接的，故链轮与飞轮线速度相同，所以ω1r1＝ω2r2，r1、r2分别为飞轮和链轮的半径，轮周长l＝nδl＝2πr，n为齿数，δl为两邻齿间的弧长，故r∝n，所以ω1n1＝ω2n2.

又踏板与链轮同轴，脚踩踏板的角速度ω3＝ω2，则ω3＝，要使ω3最小，则n1＝15，n2＝48，故ω3＝rad/s＝3.75 rad/s≈3.8 rad/s.

答案：b5．如右图所示，oo′为竖直轴，mn为固定在oo′上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球a、b套在水平杆上，ac和bc为抗拉能力相同的两根细线，c端固定在转轴oo′上．当绳拉直时，a、b两球转动半径之比恒为2：1，当转轴的角速度逐渐增大时( )

a．ac先断 b．bc先断。

c．两线同时断 d．不能确定哪根线先断。

解析：对a球进行受力分析，a球受重力、支持力、拉力fa三个力作用，拉力的分力提供a球做圆周运动的向心力，得。

水平方向facosα＝mraω2，同理，对b球：fbcosβ＝mrbω2，由几何关系，可知cosα＝，cosβ＝.

所以：＝＝由于ac>bc，所以fa>fb时，即绳ac先断．

答案：a6．甲、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动．已知m甲＝80 kg，m乙＝40 kg，两人相距0.9 m，弹簧测力计的示数为96 n，下列判断中正确的是( )

a．两人的线速度相同，约为40 m/s

b．两人的角速度相同，为2 rad/s

c．两人的运动半径相同，都是0.45 m

d．两人的运动半径不同，甲为0.3 m，乙为0.6 m

解析：两人旋转一周的时间相同，故两人的角速度相同，两人做圆周运动所需的向心力相同，由f＝mω2r可知，旋转半径满足：r甲：

r乙＝m乙：m甲＝1：2，又r甲＋r乙＝0.

9 m，则r甲＝0.3 m，r乙＝0.6 m．两人的角速度相同，则v甲：

v乙＝1：2.由f＝m甲ω2r甲可得ω＝2 rad/s.

故选项b、d正确．

答案：bd7．(2013·江西名校联考)自行车的小齿轮a、大齿轮b、后轮c是相互关联的三个转动部分，且半径rb＝4ra、rc＝8ra，如右图所示．正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比aa：ab：

ac等于( )

a．1：1：8 b．4：1：4

c．4：1：32 d．1：2：4

解析：因为a、c的角速度相同，a、b的线速度大小相同，所以＝＝，故aa：ab：ac＝ω**a：ωbvb：ωcvc＝4：1：32.

答案：c8．如下图所示，长为l的细绳一端固定在o点，另一端拴住一个小球，在o点的正下方与o点相距的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子；把小球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细绳碰到钉子的瞬间，下列说法正确的是( )

a．小球的线速度不发生突变。

b．小球的角速度突然增大到原来的2倍。

c．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍。

d．绳子对小球的拉力突然增大到原来的2倍。

解析：由于惯性，小球的线速度不会突变，但由于继续做圆周运动的半径减小为原来的一半，则角速度ω＝增为原来的2倍；向心加速度a＝也增为原来的2倍；对小球受力分析，由牛顿第二定律得ft－mg＝，即ft＝mg＋，r减为原来的一半，拉力增大，但不到原来的两倍．

答案：abc

二、计算题(3×12′＝36′)

9．如下图所示，在半径为r的转盘的边缘固定有一竖直杆，在杆的上端点用长为l的细线悬挂一小球，当转盘旋转稳定后，细绳与竖直方向的夹角为θ，则小球转动周期为多大？

解析：小球随圆盘一起旋转，所以小球与圆盘的角速度相同，小球做圆周运动的向心力垂直指向杆，向心力由重力和绳子拉力的合力提供．小球在水平面内做匀速圆周运动的半径。

r＝r＋lsinθ①

重力g和绳拉力f的合力提供向心力，由牛顿第二定律得fsinθ＝mr②

竖直方向：fcosθ－mg＝0③

联立①②③解得t＝2π

答案：2π10．如下图所示，半径为r，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球a、b以不同速率进入管内，a通过最高点c时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点c时，对管壁下部的压力为0.75mg.

求a、b两球落地点间的距离．

解析：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力提供向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，a、b两球落地点间的距离等于它们做平抛运动的水平位移之差．对a球：3mg＋mg＝m，va＝

对b球：mg－0.75mg＝m，vb＝

xa＝vat＝va＝4r，xb＝vbt＝vb＝r

所以xa－xb＝3r.

答案：3r11．(2012·福建理综)

如下图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径r＝0.5 m，离水平地面的高度h＝0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝0.

4 m．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2.求：

1)物块做平抛运动的初速度大小v0；

2)物块与转台间的动摩擦因数μ.

解析：(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有。

h＝gt2①

在水平方向上有。

s＝v0t②

由①②式解得v0＝s③

v0＝1 m/s

2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有。

fm＝m④fm＝μn＝μmg⑤

由③④⑤式解得μ＝＝0.2

答案：(1)1 m/s (2)0.2

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