2022屆高三物理一輪復(fù)習(xí)練習(xí) 圓周運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用

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1、圓周運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用同步練習(xí) 一、單項(xiàng)選擇題 1．如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，其半徑之比RB∶RC＝3∶2，A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦作用，B輪也隨之無(wú)滑動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。a、b、c分別為三輪邊緣的點(diǎn)，則a、b、c三點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的(　　) A．線速度大小之比為3∶2∶2 B．角速度之比為3∶3∶2 C．轉(zhuǎn)速之比為2∶3∶2 D．向心加速度大小之比為9∶6∶4 2．如圖所示，物塊P置于水平轉(zhuǎn)盤(pán)上隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)，圖中c方向沿半徑指向圓心，a方向與c方向垂直?，F(xiàn)轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法

2、正確的是(　　) A．當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P所受摩擦力方向一定為c B．當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P不受轉(zhuǎn)盤(pán)的摩擦力 C．當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P所受摩擦力方向可能為a D．當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P所受摩擦力方向可能為b 3．如圖所示，質(zhì)量均為m的a、b兩小球分別用不可伸長(zhǎng)的等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)線懸掛起來(lái)，使小球a在豎直平面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng)，小球b在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，懸掛小球b的細(xì)線與豎直方向的夾角和小球a擺動(dòng)時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的最大夾角都為θ，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)、b兩小球所受合力方向均指向圓心 B．a(chǎn)、b兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑的比值為tan θ C．a(chǎn)小球運(yùn)動(dòng)到最高皋時(shí)受到的細(xì)線拉力

3、與b小球受到的細(xì)線拉力的比值為cos2θ D．a(chǎn)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)受到的細(xì)線拉力與b小球受到的細(xì)線拉力的比值為3cosθ 4．如圖所示，漏斗狀容器繞豎直對(duì)稱(chēng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為m的物塊B放在容器傾斜側(cè)壁上，傾斜側(cè)壁的傾角為37°，質(zhì)量也為m的物塊A貼在豎直側(cè)壁上，A、B與容器側(cè)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，A、B兩物塊到轉(zhuǎn)軸的距離分別為2r、r，不計(jì)物塊的大小，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，要使兩物塊均相對(duì)于容器靜止，容器轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小范圍為(　　) A．≤ω≤ 　　　　 B．≤ω≤ C．≤ω≤ D．≤ω≤ 5．如圖所示是固定在桌面上的“C”形木塊，ab

4、cd為半徑為R的光滑圓軌道的一部分，a為軌道的最高點(diǎn)，de面水平。將質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))在d點(diǎn)正上方h高處由靜止釋放，小球自由下落到d處切入軌道運(yùn)動(dòng)，則 A．在h一定的條件下，釋放小球后小球能否到達(dá)a點(diǎn)，與小球質(zhì)量有關(guān) B．小球通過(guò)a點(diǎn)的條件是h>R C．改變h的大小，小球在通過(guò)a點(diǎn)后可能落回軌道之內(nèi)，也可能落在de面上 D．無(wú)論怎樣改變h的大小，都不可能使小球在通過(guò)a點(diǎn)后又落回軌道內(nèi) 6．如圖所示，長(zhǎng)度不同的兩根輕繩L1與L2，一端分別連接質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)小球，另一端懸于天花板上的同一點(diǎn)O，兩小球質(zhì)量之比m1∶m2＝1∶2，兩小球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩L1、

5、L2與豎直方向的夾角分別為30°與60°，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．繩L1、L2的拉力大小之比為1∶3 B．小球m1、m2運(yùn)動(dòng)的向心力大小之比為1∶6 C．小球m1、m2運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比為1∶6 D．小球m1、m2運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比為1∶2 7．北京時(shí)間2017年9月7日，全運(yùn)會(huì)在天津舉辦，山東隊(duì)28歲的張成龍以14.733分在男子單杠決賽中獲得第一名。假設(shè)張成龍訓(xùn)練時(shí)做“單臂大回環(huán)”的高難度動(dòng)作時(shí)，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示，張成龍運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，用力傳感器測(cè)得張成龍與單杠間彈力大小為F，用速度傳感器記錄他在最高點(diǎn)的速度大小為v，得

6、到F -v2圖像如圖乙所示。g取10 m/s2，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) 　 A．張成龍的質(zhì)量為65 kg B．張成龍的重心到單杠的距離為0.9 m C．當(dāng)張成龍?jiān)谧罡唿c(diǎn)的速度為4 m/s時(shí)，張成龍受單杠的彈力方向向上 D．在完成“單臂大回環(huán)”的過(guò)程中，張成龍運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，單臂最少要承受3 250 N的力 二、多項(xiàng)選擇題 8．下列有關(guān)生活中圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，說(shuō)法正確的是(　　) A．如圖(a)，在汽車(chē)不脫離橋面的情況下，汽車(chē)通過(guò)拱橋(半徑為R)最高點(diǎn)的最大速度為 B．如圖(b)，在水平公路上行駛的汽車(chē)，車(chē)輪與路面間的靜摩擦力提供轉(zhuǎn)彎所需的向心力 C．如圖(c)，當(dāng)

7、火車(chē)以速度v>通過(guò)彎道時(shí)，車(chē)輪對(duì)外軌有側(cè)向擠壓(θ為軌道平面與水平面的夾角，r為火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)彎道半徑) D．如圖(d)，人騎自行車(chē)在水平彎道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，為了安全，車(chē)手騎車(chē)在彎道內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎較好 9．長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，桿以另一端為固定軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)小球轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(重力加速度為g)(　　) A.一定有v> B．當(dāng)v>時(shí)，小球?qū)U的作用力是拉力 C．當(dāng)v<時(shí)，小球?qū)U的作用力是壓力 D．無(wú)論速度v為多大，輕桿對(duì)小球的作用力均是拉力 10．右圖為運(yùn)動(dòng)員在水平道路上轉(zhuǎn)彎的情景，轉(zhuǎn)彎軌跡可看成一段半徑為R的圓弧，運(yùn)動(dòng)員始終與

8、自行車(chē)在同一平面內(nèi)。轉(zhuǎn)彎時(shí)，只有當(dāng)?shù)孛鎸?duì)車(chē)的作用力通過(guò)車(chē)(包括人)的重心時(shí)，車(chē)才不會(huì)傾倒。設(shè)自行車(chē)和人的總質(zhì)量為M，輪胎與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．車(chē)受到地面的支持力方向與車(chē)所在平面平行 B．轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)不發(fā)生側(cè)滑的最大速度為 C．轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)與地面間的靜摩擦力一定為μMg D．轉(zhuǎn)彎速度越大，車(chē)所在平面與地面的夾角越小 三、非選擇題 11．(2020·江蘇卷)如圖所示，鼓形輪的半徑為R，可繞固定的光滑水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。在輪上沿相互垂直的直徑方向固定四根直桿，桿上分別固定有質(zhì)量為m的小球，球與O的距離均為2R。在輪上繞有長(zhǎng)繩

9、，繩上懸掛著質(zhì)量為M的重物。重物由靜止下落，帶動(dòng)鼓形輪轉(zhuǎn)動(dòng)。重物落地后鼓形輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω。繩與輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，忽略鼓形輪、直桿和長(zhǎng)繩的質(zhì)量，不計(jì)空氣阻力、重力加速度為g。求： (1)重物落地后，小球線速度的大小v； (2)重物落地后一小球轉(zhuǎn)到水平位置A，此時(shí)該球受到桿的作用力的大小F； (3)重物下落的高度h。 12．(2020·湖南衡陽(yáng)縣四中月考)在學(xué)校組織的趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)上，某科技小組為大家提供了一個(gè)寓學(xué)于樂(lè)的游戲。如圖所示，將一質(zhì)量為0.1 kg的鋼球放在O點(diǎn)，用彈射裝置將其彈出，使其沿著光滑的半圓形軌道OA和AB運(yùn)動(dòng)，BC段為一段長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2.0 m的粗糙平面，D

10、EFG為接球槽，圓弧OA和AB的半徑分別為r＝0.2 m，R＝0.4 m，鋼球與BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.7，C點(diǎn)離接球槽的高度為h＝1.25 m，到接球槽的水平距離為x＝0.5 m，接球槽足夠大，g取10 m/s2。求： (1)要使鋼球恰好不脫離圓弧軌道，鋼球在A點(diǎn)的速度大小和在B位置對(duì)半圓軌道的壓力大小； (2)要使鋼球不脫離圓弧軌道最終能落入槽中，彈射速度v0的最小值。 答案：　 1．D　 2．A　 3．C　 4．A　 5．D　 6．B　 7．C　 8．BC　 9．BC　 10．BD 11． (1)2ωR　 (2)　 (3)(ωR)2 12． (1)2 m/s　6 N　 (3) m/s