高考物理大一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)12 圓周運(yùn)動(dòng)-人教版高三全冊(cè)物理試題

《高考物理大一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)12 圓周運(yùn)動(dòng)-人教版高三全冊(cè)物理試題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理大一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)12 圓周運(yùn)動(dòng)-人教版高三全冊(cè)物理試題（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課后限時(shí)集訓(xùn)12圓周運(yùn)動(dòng)建議用時(shí)：45分鐘1(2019溫州九校聯(lián)考)環(huán)球飛車是一場(chǎng)將毫無改裝的摩托車文化進(jìn)行演繹的特技表演。如圖所示，在舞臺(tái)中固定一個(gè)直徑為6.5 m的球形鐵籠，其中有一輛摩托車在與球心共面的水平圓面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A摩托車受摩擦力、重力、彈力和向心力的作用B摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由彈力來提供C在此圓周運(yùn)動(dòng)中摩托車受到的彈力不變D摩托車受到水平圓面內(nèi)與運(yùn)動(dòng)方向相同的摩擦力B摩托車受重力、摩擦力、彈力的作用，向心力是效果力，故A錯(cuò)誤；豎直方向上，摩托力所受重力和摩擦力平衡，所以摩擦力方向豎直向上。彈力提供向心力，所以彈力方向改變，故B正確，C、D錯(cuò)誤。2.

2、(2019合肥調(diào)研)如圖所示，兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間內(nèi)，它們通過的路程之比是32，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是21，則()A二者線速度大小之比為23B二者角速度大小之比為12C二者圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為13D二者向心加速度大小之比為31D線速度v，兩快艇通過的路程之比為32，由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則二者的線速度大小之比為32，故A錯(cuò)誤；角速度，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度等于圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的角度，兩快艇轉(zhuǎn)過的角度之比為21，由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則角速度大小之比為21，故B錯(cuò)誤；根據(jù)vr得，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r，則兩快艇做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為34，故C錯(cuò)誤；根據(jù)av得，向心加速度大小之比為31，故D正確

3、。3(2019沈陽一模)我國高鐵技術(shù)發(fā)展迅猛，目前處于世界領(lǐng)先水平。已知某路段為一半徑為5 600米的彎道，設(shè)計(jì)時(shí)速為216 km/h(此時(shí)車輪輪緣與軌道間無擠壓)，已知我國的高鐵軌距約為1 400 mm，且角度較小時(shí)可近似認(rèn)為tan sin ，重力加速度g取10 m/s2，則此彎道內(nèi)、外軌高度差應(yīng)為()A8 cmB9 cmC10 cmD11 cmB由題可知半徑R5 600 m，時(shí)速為v216 km/h60 m/s；根據(jù)牛頓第二定律得mgtan m，解得tan ，由幾何關(guān)系得tan sin ，而L1 400 mm，聯(lián)立得h90 mm9 cm，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。4.如圖所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”

4、中的兩個(gè)座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長(zhǎng)度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上。不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()AA的速度比B的大BA與B的向心加速度大小相等C懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等D懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小D在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，A、B兩座椅的角速度相等，但由于B座椅的半徑比較大，故B座椅的速度比較大，向心加速度也比較大，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；A、B兩座椅所需向心力不等，而重力相同，故纜繩與豎直方向的夾角不等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)Fm2r判斷A座椅的向心力較小，所受拉力也較小，D項(xiàng)正確。5(多選)(2019江蘇高考)如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速

5、圓周運(yùn)動(dòng)。座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為，重力加速度為g，則座艙()A運(yùn)動(dòng)周期為B線速度的大小為RC受摩天輪作用力的大小始終為mgD所受合力的大小始終為m2RBD由T，vR可知A錯(cuò)誤，B正確。由座艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知座艙所受的合力提供向心力，F(xiàn)m2R，方向始終指向摩天輪中心，則座艙在最低點(diǎn)時(shí)，其所受摩天輪的作用力為mgm2R，故C錯(cuò)誤，D正確。6(多選)鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的。彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)、外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還與火車在彎道上的行駛速率v有關(guān)。下列說法正確的是()A速率v一定時(shí)，r越小，要求h越大B速率v一定時(shí)，r越大，要求h越大C半徑

6、r一定時(shí)，v越小，要求h越大D半徑r一定時(shí)，v越大，要求h越大AD火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，向心力由重力mg與軌道支持力FN的合力來提供，如圖所示，設(shè)軌道平面與水平面的夾角為，則有mgtan ，且tan sin ，其中L為軌間距，是定值，有mg，通過分析可知A、D正確。7.如圖所示，疊放在一起的兩物塊A、B質(zhì)量相等，隨水平圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()AB做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力是A做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的2倍B盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍CA有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì)，B有沿半徑向內(nèi)滑動(dòng)的趨勢(shì)D若B先滑動(dòng)，則A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)A小于B與盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)BBA、B兩物塊隨水平圓盤一起做勻速

7、圓周運(yùn)動(dòng)，向心力Fm2r，因?yàn)閮晌飰K的角速度大小相等，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，質(zhì)量相等，則向心力相等，故A錯(cuò)誤；將A、B作為整體分析，fAB2m2r，對(duì)A分析，有fAm2r，可知盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍，故B正確；A所受的靜摩擦力方向指向圓心，可知A有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì)，B受到盤的靜摩擦力方向指向圓心，有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì)，故C錯(cuò)誤；若B先滑動(dòng)，表明盤對(duì)B的摩擦力先達(dá)到二者之間的最大靜摩擦力，當(dāng)B恰要滑動(dòng)時(shí)，有B2mgfAmvr，又mrB，故D錯(cuò)誤。8.小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所

8、示。將兩球由靜止釋放。在各自運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)時(shí)，有()AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能CP球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度C小球從靜止釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能守恒得mgRmv2，解得v，式中R為繩長(zhǎng)，則小球在最低點(diǎn)的速度只與繩長(zhǎng)有關(guān)，可知vP時(shí)，b繩將出現(xiàn)彈力D若b繩突然被剪斷，則a繩的彈力一定發(fā)生變化AC對(duì)小球受力分析，可得a繩的彈力在豎直方向的分力平衡了小球的重力，解得Ta，為定值，A正確，B錯(cuò)誤。當(dāng)Tacos m2l，即時(shí)，b繩的彈力為零，若角速度大于該值，則b繩將出現(xiàn)彈力，C正確。由于繩b可能沒有彈力

9、，故繩b突然被剪斷，則a繩的彈力可能不變，D錯(cuò)誤。10(多選)(2019資陽一診)如圖甲所示，小球用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接后繞固定點(diǎn)O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，此時(shí)繩子的拉力大小為FT，拉力FT與速度的平方v2的關(guān)系圖象如圖乙所示，圖象中的數(shù)據(jù)a和b，包括重力加速度g都為已知量，則以下說法正確的是()甲乙A數(shù)據(jù)a與小球的質(zhì)量無關(guān)B數(shù)據(jù)b與小球的質(zhì)量無關(guān)C比值只與小球的質(zhì)量有關(guān)，與圓周軌跡半徑無關(guān)D利用數(shù)據(jù)a、b和g能夠求出小球的質(zhì)量和圓周軌跡半徑AD由題圖乙可知，當(dāng)v2a時(shí)，此時(shí)繩子的拉力為零，小球的重力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則由牛頓第二定律得mg，解得v2gr，故

10、agr，與小球的質(zhì)量無關(guān)，故A正確；當(dāng)v22a時(shí)，對(duì)小球受力分析，則由牛頓第二定律得mgb，解得bmg，與小球的質(zhì)量有關(guān)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)上述分析可知與小球的質(zhì)量有關(guān)，與圓周軌跡半徑也有關(guān)，故C錯(cuò)誤；由上述可知r，m，故D正確。11.(多選)如圖所示，長(zhǎng)為3L的輕桿繞水平轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A、B(可視為質(zhì)點(diǎn))，A球距轉(zhuǎn)軸O的距離為L(zhǎng)?，F(xiàn)給系統(tǒng)一定的動(dòng)能，使桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)B球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，水平轉(zhuǎn)軸O對(duì)桿的作用力恰好為零，忽略空氣阻力。已知重力加速度為g，則B球在最高點(diǎn)時(shí)，下列說法正確的是()AB球的速度為BA球的速度大于C桿對(duì)B球的彈力為零D桿對(duì)B球的彈力方向

11、豎直向下BD當(dāng)B球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，水平轉(zhuǎn)軸O對(duì)桿的作用力恰好為零時(shí)，說明桿對(duì)兩球的作用力大小相等、方向相反，桿對(duì)B球的彈力方向豎直向下，D正確；由題圖可知兩球的角速度相等，由牛頓第二定律知，對(duì)B球有mgT2mL2，對(duì)A球有Tmgm2L，聯(lián)立解得，T3mg，B球的速度vB2L2，A球的速度vAL，故B正確，A、C錯(cuò)誤。12如圖所示，裝置BOO可繞豎直軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角37。已知小球的質(zhì)量m1 kg，細(xì)線AC長(zhǎng)L1 m，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等。(重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，c

12、os 370.8)(1)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為1，細(xì)線AB上的張力為零而細(xì)線AC與豎直方向夾角仍為37，求角速度1的大小；(2)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2時(shí)，細(xì)線AB剛好豎直，且張力為零，求此時(shí)角速度2的大小。解析(1)細(xì)線AB上的張力恰為零時(shí)有mgtan 37mLsin 37解得1 rad/s rad/s。(2)細(xì)線AB恰好豎直，但張力為零時(shí)，由幾何關(guān)系得cos ，則有53mgtan mLsin 解得2 rad/s。答案(1) rad/s(2) rad/s13.長(zhǎng)L0.5 m、質(zhì)量可忽略的細(xì)桿，其一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定著一個(gè)小球A。A的質(zhì)量為m2 kg，g取10 m/

13、s2，如圖所示，求在下列兩種情況下，當(dāng)A通過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球的作用力：(1)A在最低點(diǎn)的速率為 m/s；(2)A在最低點(diǎn)的速率為6 m/s。解析對(duì)小球A由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過程，由動(dòng)能定理得mg2Lmv2mv在最高點(diǎn)，假設(shè)細(xì)桿對(duì)A的彈力F向下，則A的受力圖如圖所示，以A為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得mgFm所以Fm。(1)當(dāng)v0 m/s時(shí)，由式得v1 m/sF2 N16 N負(fù)值說明F的實(shí)際方向與假設(shè)的向下的方向相反，即桿給A向上的16 N的支撐力。(2)當(dāng)v06 m/s時(shí)，由式得v4 m/sF2 N44 N正值說明桿對(duì)A施加的是向下的44 N的拉力。答案(1)16 N方向向上(2)44 N方向向下