2025人教版高中物理必修第二册强化练习题--专题强化练4　圆周运动的动力学问题

中小学教育资源及组卷应用平台 2025人教版高中物理必修第二册 专题强化练4　圆周运动的动力学问题 一、选择题 1.(2024山东青岛四区期中联考)智能呼啦圈轻便美观,深受大众喜爱。如图甲所示,将带有滑轮的短杆一端穿入腰带外侧轨道,另一端悬挂一根带有配重的轻绳,将腰带水平系在腰间,通过人体扭动,配重会随短杆做水平匀速圆周运动,其简化模型如图乙所示,悬挂点P到腰带中心点O的距离d=0.2 m,绳子与竖直方向的夹角为θ,绳长l=0.5 m,可视为质点的配重质量为m=0.5 kg,重力加速度大小g=10 m/s2,sin 37°=0.6,下列说法正确的是 (　　) 　 A.匀速转动时,配重受到的合力恒定不变 B.增大转速,则身体对腰带的摩擦力变大 C.转动过程中杆的拉力T=mg cos θ D.当使用者掌握好锻炼节奏后能够使θ稳定在37°,此时配重的角速度ω= rad/s 2.(2024湖南长沙长郡中学月考)如图所示,质量为m的小球套在粗糙直杆上,杆与水平面间始终保持θ=37°角。初始时直杆静止,小球恰好静止在A点,A、M间距为L。现使小球与直杆一起绕经过直杆下端的竖直轴MN以某一角速度ω0匀速转动,小球仍处于A点且与直杆之间的摩擦力恰好为零。重力加速度为g,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。则 (　　) A.小球与直杆之间的动摩擦因数为 B.小球的角速度ω0= C.小球受到的弹力大小为 D.当直杆以角速度ω=转动时,小球受到的摩擦力方向沿杆向上 3.(多选题)(2024山东潍坊期末)通用技术课上,某兴趣小组制作了一个电动爬杆小猴,原理如图所示,竖直杆OM与光滑杆ON均固定在电动机底座上,且ON与水平面的夹角α=60°,一弹簧上端固定在OM杆上的P点,下端与穿在ON杆上质量为m的小猴相连。小猴静止时弹簧轴线与竖直方向的夹角β=30°,当电动机带动底座开始转动时,小猴开始爬杆。已知O、P两点间的距离为L,重力加速度为g。则 (　　) A.小猴静止时杆对小猴的弹力方向垂直于杆ON斜向下 B.小猴静止时弹簧弹力的大小为mg C.小猴静止时杆对小猴的弹力大小为mg D.电动机转动后,当小猴稳定在与P点等高的位置时杆的角速度为 二、非选择题 4.(2024山东淄博期中)如图所示,在足够大的转盘中心固定一个小物块B,距离中心为r0=0.2 m处放置小物块A,A、B质量均为m=1 kg,A与转盘之间的动摩擦因数为μ1=0.5,现在用原长为d=0.2 m、劲度系数k=40 N/m的轻质弹簧将两者拴接,重力加速度g=10 m/s2,假设弹簧始终处于弹性限度以内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则: (1)缓慢增加转盘转动的角速度,求A即将打滑时转盘的角速度ω0; (2)若转盘的角速度ω1=6 rad/s,A可以放置在离中心距离不同的位置上,且A始终不打滑,求满足条件的A的转动半径rA的范围。 5.(2024河北邢台期中)如图所示,金属环A、B的质量分别为m1=0.6 kg、m2=1 kg,用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆OM和竖直光滑细杆ON上,B环到竖直杆O点的距离为L=1 m,细线与水平杆OM的夹角θ=37°。当整个装置以竖直杆ON为轴以不同大小的角速度ω匀速转动时,两金属环一直相对杆不动。已知环与杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。 (1)为使得金属环B与水平粗糙杆OM间没有摩擦力,角速度ω应为多大 (2)若金属环B与水平粗糙杆OM间的动摩擦因数μ=0.25,要使金属环B相对细杆静止不动,求角速度ω的范围。 6.(2024吉林长春第二实验中学月考)一转动装置如图甲所示,两根足够长轻杆OA、OB固定在竖直轻质转轴上的O点,两轻杆与转轴的夹角均为30°。小球a、b分别套在两杆上,小环c套在转轴上,球与环质量均为m。c与a、b间均用长为L的细线相连,原长为L的轻质弹簧套在转轴上,一端固定在轴上P点,另一端与环c相连。当装置以某一转速转动时,弹簧伸长到1.5L,环c静止在O处,此时弹簧弹力等于环的重力,球和环间的细线刚好伸直而无拉力。弹簧始终在弹性限度内 ... ...