（新課標(biāo)）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題三 曲線運(yùn)動(dòng) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練14

（新課標(biāo)）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題三 曲線運(yùn)動(dòng) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練141下列說法正確的是()A向心加速度的方向始終與線速度的方向垂直B向心加速度的方向保持不變C在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是恒定的D在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的大小不斷變化解析做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心加速度的方向始終指向圓心，線速度的方向總是沿圓周的切線，所以向心加速度的方向始終與線速度的方向垂直，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的大小不變，方向時(shí)刻在變，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤答案A2下列關(guān)于向心力的說法中，正確的是()A物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了一個(gè)向心力B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力就是它所受的合外力C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力為恒力D向心力的方向始終指向圓心，所以其方向保持不變解析因?yàn)橛辛讼蛐牧?，物體才做圓周運(yùn)動(dòng)，而不是由于物體做圓周運(yùn)動(dòng)，而產(chǎn)生了向心力，A錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力始終指向圓心，方向在不斷改變，C、D錯(cuò)誤答案B3如圖所示，洗衣機(jī)脫水筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，衣服貼靠在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上而不掉下來(lái)，則衣服()A受到重力、彈力、靜摩擦力和離心力四個(gè)力的作用B所需的向心力由重力提供C所需的向心力由彈力提供D轉(zhuǎn)速越快，彈力越大，摩擦力也越大解析衣服只受重力、彈力和靜摩擦力三個(gè)力作用，A錯(cuò)誤；衣服做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為它所受到的合力，由于重力與靜摩擦力平衡，故彈力提供向心力，即FNm2r，轉(zhuǎn)速越大，F(xiàn)N越大，C正確，B、D錯(cuò)誤答案C4如右圖所示，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，其半徑之比為RBRC32，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分別為三輪邊緣的三個(gè)點(diǎn)，則a、b、c三點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的()A線速度大小之比為322B角速度之比為332C轉(zhuǎn)速之比為232D向心加速度大小之比為964解析A、B輪摩擦傳動(dòng)，故vavb，aRAbRB，ab32；B、C同軸，故bc，vbvc32，因此vavbvc332，abc322，故A、B錯(cuò)誤轉(zhuǎn)速之比等于角速度之比，故C錯(cuò)誤由av得：aaabac964，D正確答案D5如下圖為某一皮帶傳動(dòng)裝置主動(dòng)輪的半徑為r1，從動(dòng)輪的半徑為r2.已知主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n1，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中皮帶不打滑下列說法正確的是()A從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C從動(dòng)輪邊緣線速度大小為n1D從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n1解析主動(dòng)輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳送帶沿MN方向運(yùn)動(dòng)，故從動(dòng)輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；由2n、vr可知，2n1r12n2r2，解得n2n1，從動(dòng)輪邊緣線速度大小為2n2r22n1r1，故C、D錯(cuò)誤答案B6(多選)(2016·浙江卷)如圖所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)“梨形”賽道，兩個(gè)彎道分別為半徑R90 m的大圓弧和r40 m的小圓弧，直道與彎道相切大、小圓弧圓心O、O距離L100 m賽車沿彎道路線行駛時(shí)，路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)要使賽車不打滑，繞賽道一圈時(shí)間最短(發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大，重力加速度g取10 m/s2，3.14)，則賽車()A在繞過小圓弧彎道后加速B在大圓弧彎道上的速率為45 m/sC在直道上的加速度大小為5.63 m/s2D通過小圓弧彎道的時(shí)間為5.58 s解析賽車在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)最大徑向靜摩擦力提供向心力，設(shè)最大徑向靜摩擦力與賽車重力的比值為k，則kmgm，得在小圓弧賽道的最大速率v130 m/s，在大圓弧賽道的最大速率為v245 m/s，B正確；為確保所用時(shí)間最短，需要在以v230 m/s繞過小圓弧賽道后加速以v245 m/s的速率在大圓弧賽道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A正確；直道的長(zhǎng)度l50 m，在小彎道上的最大速度v130 m/s，在大彎道上的最大速度v245 m/s，故在直道上的加速度大小為a m/s26.50 m/s2，C錯(cuò)誤；小圓弧彎道的長(zhǎng)度為x，則通過小圓弧彎道的時(shí)間t2.80 s，D錯(cuò)誤答案AB7(多選)如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒，其軸線垂直于水平面，圓錐筒固定在水平地面上靜止不動(dòng)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和小球B緊貼著筒內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球B所在的高度為小球A所在高度的一半下列說法中正確的是()A小球A、B所受的支持力大小之比為21B小球A、B的加速度大小之比為11C小球A、B的角速度之比為1D小球A、B的線速度大小之比為1解析設(shè)圓錐筒軸線與圓錐壁的夾角為，對(duì)小球A進(jìn)行受力分析可得圓錐筒內(nèi)壁對(duì)小球的支持力FNAmg/sin，同理可得FNBmg/sin，故小球A、B所受的支持力大小之比為11，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)小球A、B進(jìn)行受力分析可得FAFBmg/tan，又因?yàn)閮尚∏蛸|(zhì)量相等，由牛頓第二定律可知，二者的加速度大小之比為11，選項(xiàng)B正確；設(shè)小球B距圓錐筒底端的高度為h，則由牛頓第二定律可得FAm·2htan，F(xiàn)Bm·htan，聯(lián)立可得，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由vr可得，選項(xiàng)D正確答案BD8一輛質(zhì)量m2.0 t的小轎車，駛過半徑R90 m的一段圓弧形橋面，重力加速度g10 m/s2.(1)若橋面為凹形，汽車以20 m/s的速度通過橋面最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面的壓力是多大？(2)若橋面為凸形，汽車以10 m/s的速度通過橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面的壓力是多大？(3)汽車以多大速度通過凸形橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面剛好沒有壓力？解析(1)如圖所示，圓弧形軌道的圓心在汽車的上方，支持力FN1與重力Gmg的合力提供汽車通過橋面最低點(diǎn)時(shí)的向心力，即F向FN1mg，由牛頓第二定律得FN1mgm解得橋面的支持力大小為FN1mmg2.89×104 N根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車通過橋面最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力大小為2.89×104 N.(2)如圖所示，圓弧形軌道的圓心在汽車的下方，重力Gmg與支持力FN2的合力提供汽車通過橋面最高點(diǎn)時(shí)的向心力，即F向mgFN2，由牛頓第二定律得mgFN2m解得橋面的支持力大小為FN2mgm1.78×104 N根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車通過橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面的壓力大小為1.78×104 N.(3)設(shè)汽車以速度vm通過凸形橋面最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面剛好沒有壓力，根據(jù)牛頓第二定律有mgm解得vm30 m/s故汽車以30 m/s的速度通過凸形橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面剛好沒有壓力答案(1)2.89×104 N(2)1.78×104 N(3)30 m/s素能培養(yǎng)9如圖所示為自行車的傳動(dòng)裝置示意圖，已知鏈輪的半徑r110 cm，飛輪的半徑r25 cm，后輪的半徑r330 cm，A、B、C(圖中未畫出)分別為鏈輪、飛輪和后輪邊緣上的點(diǎn)若腳蹬勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所需要的時(shí)間為1 s，則在自行車勻速前進(jìn)的過程中下列說法正確的是()A鏈輪、飛輪和后輪的角速度大小之比為211BA、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比為216CA、B、C三點(diǎn)的向心加速度大小之比為126D自行車前進(jìn)的速度大小約為13.6 km/h解析由于鏈輪與飛輪用鏈條傳動(dòng)，故其線速度大小相等，而飛輪與后輪是同軸傳動(dòng)，故其角速度大小相等由于1r12r2，故鏈輪與飛輪的角速度之比為1212，而2311，故123122，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題意可知，A點(diǎn)與B點(diǎn)的線速度大小之比為v1v211，由于飛輪與后輪的角速度大小相同，故有，解得，所以A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比為116，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；向心加速度大小a2rv，故A、B、C三點(diǎn)的向心加速度大小之比為1212，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；腳蹬勻速轉(zhuǎn)一圈，后輪要轉(zhuǎn)兩圈，由v可得v13.6 km/h，選項(xiàng)D正確答案D10如圖所示，一個(gè)圓形框架以豎直的直徑為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)在框架上套著兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A、B，小球A、B到豎直轉(zhuǎn)軸的距離相等，它們與圓形框架保持相對(duì)靜止下列說法正確的是()A小球A的合力小于小球B的合力B小球A與框架間可能沒有摩擦力C小球B與框架間可能沒有摩擦力D圓形框架以更大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，小球B受到的摩擦力一定增大解析由于合力提供向心力，依據(jù)向心力表達(dá)式Fmr2，已知兩球質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)半徑和角速度都相同，可知向心力相同，即合力相同，故A錯(cuò)誤；小球A受到重力和彈力的合力不可能垂直指向OO軸，故一定存在摩擦力，而B球的重力和彈力的合力可能垂直指向OO軸，故B球摩擦力可能為零，故B錯(cuò)誤，C正確；由于不知道B是否受到摩擦力，故而無(wú)法判定圓形框架以更大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，小球B受到的摩擦力的變化情況，故D錯(cuò)誤答案C11(2017·福建漳州三聯(lián))兩根長(zhǎng)度不同的細(xì)線下面分別懸掛兩個(gè)小球，細(xì)線上端固定在同一點(diǎn)，若兩個(gè)小球以相同的角速度，繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則兩個(gè)擺球在運(yùn)動(dòng)過程中，相對(duì)位置關(guān)系示意圖正確的是()解析小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)其受力分析如圖所示，則有mgtanm2Lsin，整理得：Lcos，則兩球處于同一高度，故B正確答案B12(2017·湖南高三聯(lián)考)汽車試車場(chǎng)中有一個(gè)檢測(cè)汽車在極限狀態(tài)下的車速的試車道，試車道呈錐面(漏斗狀)，側(cè)面圖如圖所示測(cè)試的汽車質(zhì)量m1 t，車道轉(zhuǎn)彎半徑r150 m，路面傾斜角45°，路面與車胎的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，設(shè)路面與車胎的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，(g取10 m/s2)求(1)若汽車恰好不受路面摩擦力，則其速度應(yīng)為多大？(2)汽車在該車道上所能允許的最小車速解析(1)汽車恰好不受路面摩擦力時(shí)，由重力和支持力的 合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：mgtanm解得：v38.7 m/s.(2)當(dāng)車道對(duì)車的摩擦力沿車道向上且等于最大靜摩擦力時(shí)，車速最小，受力如圖，根據(jù)牛頓第二定律得：FNsinFfcosmFNcosFfsinmg0FfFN解得：vmin30 m/s.答案(1)38.7 m/s(2)30 m/s