专题强化练3　水平面内的圆周运动--2026教科版高中物理必修第二册章节练

中小学教育资源及组卷应用平台 2026教科版高中物理必修第二册 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,已知重力加速度大小为g=9.8 m/s2,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.(2025四川南充阆中中学期中)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO'的距离为l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度。下列说法正确的是(　　) A.a、b所受的摩擦力始终相等 B.a一定比b先开始滑动 C.当ω=时,a所受摩擦力的大小为kmg D.当ω=时,a所受摩擦力的大小为0.5kmg 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.(2025四川广安阶段检测)一内壁光滑的固定的半球形容器内部,A、B两个质量相等的小球分别在不同的水平面上做匀速圆周运动,则以下说法正确的是(　　) A.A、B运动的周期相等 B.A、B所受器壁的弹力大小相等 C.A的向心加速度大于B的向心加速度 D.A的线速度小于B的线速度 5.(2025四川攀枝花期中)两段轻杆OA与AB一端各固定一个小球甲与乙,按如图所示的方式连接在一起。将杆的一端O与光滑竖直轴(图中未画出)连接在一起,两杆在同一直线上,整个系统可以在光滑水平面内绕竖直轴转动。已知OA杆长为3L,AB杆长为2L,小球甲质量为m,线速度大小为v,乙球质量是甲球质量的2倍。求: (1)小球乙的线速度的大小; (2)轻杆OA与AB的拉力FOA与FAB的大小。 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 专题强化练3　水平面内的圆周运动 1.D 2.D 3.BC 4.C 1.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,故A、B错误;由于物块A做匀速圆周运动,则A受摩擦力方向与半径在一条直线上,指向圆心或背离圆心,故C错误;当圆盘转速n=1 r/s时,n=1 r/s< 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　a、b相对静止时,做圆周运动的角速度相等,靠静摩擦力提供向心力,根据f=mω2r,且a、b做圆周运动的半径不相等,可知静摩擦力大小不等,故A错误;根据kmg=m ... ...