2025教科版高中物理必修第二册强化练习题--专题强化练3　水平面内的圆周运动（有解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 2025教科版高中物理必修第二册 第二章　匀速圆周运动 专题强化练3　水平面内的圆周运动 1.(2024山东菏泽月考)如图,用轻绳通过圆盘圆心处的一个光滑小孔连接质量相等的两物块,物块A到圆心的距离为R=20 cm,与圆盘间的动摩擦因数为μ=0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力(取π2=9.8),物块A随圆盘绕圆心O在水平面内匀速转动,则 (　　) A.物块A一定会受圆盘的摩擦力 B.当转速n=0.5 r/s时,A不受摩擦力 C.A受摩擦力方向一定与线速度方向在一条直线上 D.当圆盘转速n=1 r/s时,摩擦力方向沿半径背离圆心 2.(2022四川成都蓉城高中联盟期中)如图,在水平圆盘上沿半径放有质量均为m=3 kg的两物块a和b(均可视为质点),两物块与圆盘间的动摩擦因数均为μ=0.9,物块a到圆心的距离为ra=0.5 m,物块b到圆心的距离为rb=1 m。圆盘由静止开始绕通过圆心的转轴OO'缓慢地加速转动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度大小为g=10 m/s2。下列说法正确的是 (　　) A.物块a、b相对圆盘滑动前所受摩擦力方向相反 B.物块a比物块b先滑动 C.物块b刚好要滑动时,圆盘转动的角速度为9 rad/s D.若用水平轻绳(图中未画出)将两物块连接,轻绳刚好拉直,当两物块刚好要滑动时,轻绳的拉力大小为9 N 3.(多选题)(2024四川绵阳期末)如图所示,质量均为m的甲、乙、丙三个小物块(均可看作质点)随水平转盘一起以角速度ω绕OO'轴做匀速圆周运动,物块甲叠放在物块乙的上面,所有接触面间的动摩擦因数均为μ。已知甲、乙到转轴的距离为r1,丙到转轴的距离为r2,且r2>r1。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.甲受到的摩擦力一定为μmg B.乙受到转盘的摩擦力一定为2mω2r1 C.若角速度增大,丙先达到滑动的临界点 D.若角速度增大,甲先达到滑动的临界点 4.(2023四川内江六中月考)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。质量不同的小物块A、B随容器转动且相对容器壁静止,A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α和β,α>β。则 (　　) A.A的质量一定小于B的质量 B.A、B受到的摩擦力可能同时为零 C.若A不受摩擦力,则B受沿容器壁向上的摩擦力 D.若ω增大,A、B受到的摩擦力可能都增大 5.(2024广西钦州期末)如果高速转动的飞轮的重心不在转轴上,运行将不稳定,而且轴将受到很大的作用力,加速转轴的磨损,图中飞轮半径r=30 cm,OO'为转轴。正常工作时转轴受到的水平力可认为是零,假想在飞轮边缘固定一个质量为m=0.01 kg的螺丝钉A,当飞轮转速为n=60 r/s时,转轴将受到多大的水平力 6.(2024四川达州期中)如图所示,水平转盘可绕其竖直转轴OO'转动,水平转盘的半径为R=1.5 m,距离地面的高度为H=13 m,原长为l=5 m的橡皮绳一端固定在水平转盘的边缘,另一端系质量为m=60 kg的小球(可视为质点),小球静止时距离地面的高度为h=4 m,水平转盘缓慢加速,经过一段时间后转速保持稳定,此时橡皮绳与竖直方向的夹角为θ=37°且保持不变,不计空气阻力,橡皮绳的形变符合胡克定律,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: (1)小球匀速转动时比静止时上升了多高; (2)小球做匀速圆周运动的线速度大小; (3)小球匀速转动时若橡皮绳突然断裂,小球落地后不再反弹,小球落地点与转轴的距离。 答案与分层梯度式解析 第二章　匀速圆周运动 专题强化练3　水平面内的圆周运动 D　绳子的拉力大小一直为mg,即绳子的拉力大小不变,物块A相对圆盘静止,当摩擦力为零时,拉力提供向心力,mg=mRω2=mR(2πn)2,代入数据解得n= r/s,物块A有沿半径向内运动的趋势,所以摩擦力方向沿半径背离圆心,故D正确。 2.D　物块a、b相对圆盘滑动前所受静摩擦力提供向心力,方向相同,A错误;设物块刚好要滑动时 ... ...