2020高考物理二輪備考 第4章第3單元 圓周運動練習

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1、第二模塊 第4章 第3單元 一、選擇題 1．如圖11所示，a、b是地球表面上不同緯度上的兩個點，如果把地球看作是一個球體，a、b兩點隨地球自轉做勻速圓周運動，這兩個點具有大小相同的 (　　) A．線速度　　　 B．角速度 C．加速度 　　　 D．軌道半徑 解析：地球上各點(除兩極點)隨地球一起自轉，其角速度與地球自轉角速度相同，故B正確；不同緯度的地方各點繞地軸做勻速圓周運動，其半徑不同，故D不正確；根據(jù)v＝ωr，a＝rω2可知，A、C不正確． 答案：B 2．有一種大型游戲器械，是一個圓筒狀大型容器，筒壁豎直．游客進入容器后緊靠筒壁站立，當圓筒的轉速達

2、到某一數(shù)值時，其底板突然塌落，游客發(fā)現(xiàn)自己竟然沒有掉下去！以下說法正確的是 (　　) A．游客處于超重狀態(tài) B．游客處于失重狀態(tài) C．游客受到的摩擦力等于重力 D．筒壁對游客的支持力等于重力 解析：經(jīng)分析可知，當圓筒的轉速達到某一數(shù)值時，游客隨著圓筒一起在水平方向上做勻速圓周運動，具有指向圓心的向心加速度，豎直方向上受力平衡，即重力等于豎直向上的靜摩擦力Ff，由于Ff<μFN，故G＝mg

3、運動的物體受到向心力的作用，魔盤上的人應該向中心靠攏”．乙說：“圖畫得對，因為旋轉的魔盤給人離心力，所以人向盤邊緣靠攏．”丙說：“圖畫得對，當盤對人的摩擦力不能滿足人做圓周運動的向心力時，人會逐漸遠離圓心．”該三位同學的說法應是 (　　) A．甲正確　　B．乙正確　　C．丙正確　　D．無法判斷 解析：人在水平魔盤上做勻速圓周運動時，靜摩擦力提供向心力，轉速增大到一 圖13 定值，最大靜摩擦力不足以提供向心力，人將做離心運動，所以丙的說法正確． 答案：C 4．一小球用一不可伸縮且柔軟的輕繩拉著在豎直平面內做圓周運動，不計空氣阻力，下面說法中正確的是 (　　) A．小球在

4、豎直平面內做勻速圓周運動 B．小球的機械能一定守恒 C．小球的向心加速度的大小一定是變化的 D．小球的向心加速度的大小一定是不變的 解析：不計空氣阻力，輕繩的拉力不做功，因此小球的機械能守恒，高度增大時速度減小，A錯B對；小球的向心加速度a＝隨速度的變化而變化，C正確D錯．考查圓周運動的向心加速度、機械能守恒等知識點，本題較易． 答案：BC 5．游客乘坐過山車，在圓弧軌道最低點處獲得的向心加速度達到20 m/s2，g取10 m/s2，那么此位置座椅對游客的作用力相當于游客重力的 (　　) A．1倍 B．2倍 C．3倍 D．4倍 解析：以游客為研究對象

5、，游客受重力mg和支持力FN，由牛頓第二定律得：FN－mg＝ma，所以FN＝mg＋ma＝3mg，故C正確． 答案：C 6．(2020年海南?？?中央電視臺《今日說法》欄目報道了一起發(fā)生在湖南長沙某區(qū)湘府路上的離奇交通事故．家住公路拐彎處的張先生和李先生家在三個月內連續(xù)遭遇七次大卡車側翻在自家門口的場面，第八次有輛卡車沖撞進李先生家，造成三死一傷和房屋嚴重損毀的血腥慘案．經(jīng)公安部門和交通部門協(xié)力調查，畫出的現(xiàn)場示意圖如圖14所示．交警根據(jù)圖示作出以下判斷，你認為正確的是 (　　) A．由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側翻是因為車做離心運動 B．由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側翻是因為車做向心運動

6、 C．公路在設計上可能內(東)高外(西)低 D．公路在設計上可能外(西)高內(東)低 解析：汽車進入民宅，遠離圓心，因而車作離心運動，A對，B錯．汽車在水平公路上拐彎時，靜摩擦力提供向心力，此處，汽車以與水平公路上相同速度拐彎，易發(fā)生側翻，摩擦力不足以提供向心力；也可能是路面設計不太合理，內高外低．重力沿斜面方向的分力背離圓心而致，C對，D錯． 答案：AC 7．一圓筒繞其中心軸OO′勻速轉動，筒內壁上緊貼著一個物體與筒一起運動，相對筒無滑動．如圖15所示，物體所受向心力是 (　　) A．物體的重力 B．筒壁對物體的靜摩擦力 C．筒壁對物體的彈力 D．

7、物體所受重力與彈力的合力 解析：由于提供向心力的實際力必須指向圓心，物體受到的力中只有彈力是指向圓心的，故選項C是正確的． 答案：C 8．如圖16所示為一種“滾輪—平盤無極變速器”的示意圖，它由固定于主動軸上的平盤和可隨從動軸移動的圓柱形滾輪組成．由于摩擦的作用，當平盤轉動時，滾輪就會跟隨轉動，如果認為滾輪不會打滑，那么主動軸轉速n1、從動軸轉速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動軸軸線的距離x之間的關系是 (　　) A．n2＝n1 B．n2＝n1 C．n2＝n1 D．n2＝n1 解析：滾輪因與平盤有摩擦的作用而轉動，并且認為不打滑，所以滾輪邊緣的線速度

8、與平盤上x處的線速度相等，即n1x＝n2r，所以選項A正確． 答案：A 9．如圖17所示，天車下吊著兩個質量都是m的工件A和B，系A的吊繩較短，系B的吊繩較長．若天車運動到P處突然停止，則兩吊繩所受的拉力FA和FB的大小關系(　　) A．FA>FB B．FAmg 解析：天車運動到P處突然停止后，A、B各以天車上的懸點為圓心做圓周運動，線速度相同而半徑不同，由F－mg＝m，得：F＝mg＋m ∵m相等，v相等，而LAFB，A選項正確． 答案：A 10．一只小狗拉著雪橇在水平冰面上沿著圓弧形的道路勻速行駛，下圖

9、為雪橇受到的牽引力F及摩擦力F1的示意圖(O為圓心)，其中正確的是 (　　) 解析：雪橇做勻速圓周運動，牽引力F及摩擦力F1的合力提供向心力，指向圓心，A、B項錯誤；滑動摩擦力F1是阻力，與線速度反向，D項錯誤，C選項正確． 答案：C 二、填空題 11．圖18是自行車傳動機構的示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪． (1)假設腳踏板的轉速為n，則大齒輪的角速度是________． (2)要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是________． (3)用上述量推導出自行車前

10、進速度的表達式：________. 解析：(1)大齒輪的角速度ω1＝2πn. (2)對Ⅰ、Ⅱ兩齒輪有ω1r1＝ω2r2，設后輪半徑為R，則自行車前進的速度v＝ω2R＝ ·R＝. 所以還需要測量的物理量是后輪的半徑R. (3)v＝. 答案：(1)2πn　(2)后輪的半徑R　(3)v＝ 三、計算題 12．如圖19所示，半徑為R的圓板勻速轉動，當半徑OB轉動到某一方向時，在圓板中心正上方高h處以平行于OB方向水平拋出一小球，要使小球與圓板只碰撞一次，且落點為B，求： (1)小球的初速度大?。? (2)圓板轉動的角速度． 解析：(1)小球平拋運動的水平位移： R＝v0t?、? 小球的豎直位移：h＝gt2　② 由②得t＝，代入①得 v0＝＝＝R. (2)小球在運動時間內，圓板轉了n圈，其角速度為： ω＝＝＝πn(n＝1,2,3…) 答案：(1)R (2)πn(n＝1,2,3…)