第六章 專題強化練8　水平面內(nèi)的圓周運動的臨界問題-物理人教版必修第二冊

專題強化練8水平面內(nèi)的圓周運動的臨界問題1.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上離轉(zhuǎn)軸某一距離處放一小木塊，該木塊恰能跟隨圓盤做勻速圓周運動而不發(fā)生相對滑動，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則在改變下列哪種條件時，物體仍能與圓盤保持相對靜止()A．增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度B．增大木塊到轉(zhuǎn)軸的距離C．增大木塊的質(zhì)量D．改變上述的任一條件都不能使木塊與圓盤繼續(xù)保持相對靜止2．(2021·嘉興市高一期中)如圖所示，a為置于距圓桌轉(zhuǎn)盤中心r1處的杯子，裝滿水的總質(zhì)量為2m，另有一空杯子b質(zhì)量為m，置于距圓盤中心r2處，已知r2＝2r1，圓盤從靜止開始緩慢地加速轉(zhuǎn)動，兩杯子與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，且均未相對桌面滑動，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法不正確的是()A．b比a先達(dá)到最大靜摩擦力B．a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相同C．ω＝eq\r(\f(μg,2r1))是b開始滑動的臨界角速度D．當(dāng)ω＝eq\r(\f(μg,2r1))時，a所受摩擦力的大小為μmg3.如圖所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起，隨圓盤一起做勻速圓周運動，則下列說法正確的是()A．A、B都有沿切線方向且向后滑動的趨勢B．B運動所需的向心力大于A運動所需的向心力C．盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍D．若B相對圓盤先滑動，則A、B間的動摩擦因數(shù)μA小于盤與B間的動摩擦因數(shù)μB4.(2021·棠湖中學(xué)高一質(zhì)檢)如圖所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運動，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運動，則只要運動角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力．重力加速度為g，則在該同學(xué)手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時，下列分析正確的是()A．螺絲帽受重力、彈力、摩擦力以及向心力B．螺絲帽受到塑料管的彈力方向水平向外，背離圓心C．此時手轉(zhuǎn)動塑料管的角速度ω＝eq\r(\f(g,μr))D．若塑料管轉(zhuǎn)動加快，螺絲帽有可能相對塑料管發(fā)生運動5．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用水平細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，質(zhì)量均為m，與圓心距離分別為RA＝r，RB＝2r，與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同，重力加速度為g，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，下列說法正確的是()A．此時繩子張力為FT＝4μmgB．此時圓盤的角速度為ω＝eq\r(\f(2μg,r))C．此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓內(nèi)D．若此時燒斷繩子，A仍相對盤靜止，B將做離心運動6．如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合．轉(zhuǎn)臺以一定角速度勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，此時小物塊受到的摩擦力恰好為0，且它和O點的連線與OO′之間的夾角θ為60°，重力加速度為g.求轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度．7．(2021·宿遷市高一期中)“魔盤”是一種神奇的游樂設(shè)施，它是一個能繞中心軸轉(zhuǎn)動的帶有豎直側(cè)壁的大型轉(zhuǎn)盤，隨著“魔盤”轉(zhuǎn)動角速度的增大，“魔盤”上的人可能滑向盤的邊緣．如圖所示，質(zhì)量為m的人(視為質(zhì)點)坐在轉(zhuǎn)盤上，與轉(zhuǎn)盤中心O相距r，轉(zhuǎn)盤的半徑為R，人與盤面及側(cè)壁間的動摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g.(1)當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度大小為ω0時，人未滑動，求此時人受到的摩擦力大小和方向；(2)使轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速緩慢增大，求人與轉(zhuǎn)盤發(fā)生相對滑動時轉(zhuǎn)盤的角速度大小ω；(3)當(dāng)人滑至“魔盤”側(cè)壁時，只要轉(zhuǎn)盤的角速度不小于某一數(shù)值ωm，人就可以離開盤面，貼著側(cè)壁一起轉(zhuǎn)動，試求角速度ωm的大?。?.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊，用一輕繩拴著，置于足夠大的水平轉(zhuǎn)盤上，輕繩穿過轉(zhuǎn)盤中央的小孔，與質(zhì)量也為m的小球相連，木塊與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為其重力的0.2倍，當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω＝4rad/s勻速轉(zhuǎn)動時，要保持木塊與轉(zhuǎn)盤相對靜止，木塊轉(zhuǎn)動半徑的范圍是多少？(g取10m/s2)9．(2021·南京外國語學(xué)校高一期中)如圖所示，長為L的繩子下端連著質(zhì)量為m的小球，上端懸于天花板上，把繩子拉直，繩子與豎直線夾角θ＝60°，此時小球靜止于光滑的水平桌面上．求：(重