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1、2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí)專題精練
4.4 圓周運動及其向心力
一、選擇題
1.(貴州省遵義四中2020屆高三月考理綜卷)質(zhì)點做勻速圓周運動時,下列說法正確的是( )
A.線速度越大,周期一定越小
B.角速度越大,周期一定越小
C.轉(zhuǎn)速(每秒內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù))越小,周期一定越小
D.向心加速度越大,速度變化就越快
1.BD
2.(湖南省衡陽八中2020屆高三第二次月考)有一種雜技表演叫“飛車走壁”.由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的側(cè)壁,做勻速圓周運動.下圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h.下列說法中正確的是( )
A.h越高,摩托車對側(cè)壁的壓力將
2、越大
B.h越高,摩托車做圓周運動的向心力將越大
C.h越高,摩托車做圓周運動的周期將越小
D.h越高,摩托車做圓周運動的線速度將越大
2.D
3.如圖所示為某一皮帶傳動裝置,主動輪的半徑為r1,從動輪的半徑為r2,已知主動輪做順時針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑。下列說法正確的是( )
①從動輪做順時針轉(zhuǎn)動 ②從動輪做逆時針轉(zhuǎn)動 ③從動輪的轉(zhuǎn)速為n ④從動輪的轉(zhuǎn)速為n
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
3.C
4.甲、乙兩名溜冰運動員,正在表演冰上芭蕾舞,已知男演員M甲=60kg,女演員M乙=4
3、0kg,當(dāng)兩人面對面拉著手做勻速圓周運動時,如圖所示,兩人相距0.9m,下列判斷正確的是( )
A.兩人的運動半徑不同,甲為0.42m,乙為0.48m B.兩人的運動半徑相同,都是0.45m
C.兩人的角速度相同 D.兩人的線速度相同
4.C
5.如圖所示,光滑半球的半徑為R,球心為O,固定在水平面上,其上方有一個光滑曲面軌道AB,高度為R/2.軌道底端水平并與半球頂端相切.質(zhì)量為m的小球由A點靜止滑下.小球在水平面上的落點為C(重力加速度為g),則
A.將沿半球表面做一段圓周運動后拋至C點
B.小球?qū)腂點
4、開始做平拋運動到達(dá)C點
C.OC之間的距離為 R
D.小球從A運動到C的時間等于
5.BC
6.(2020屆·湖南師大附中高三月考試題)如圖所示,m為在水平傳送帶上被傳送的小物體(可視為質(zhì)點),A為終端皮帶輪,已知皮帶輪半徑為r,傳送帶與皮帶輪間不會打滑,當(dāng)m可被水平拋出時,A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是( )
A. B. C. D.
6.A
7.如圖所示,將完全相同的兩小球A、B用長L=0.8m的細(xì)繩懸于以速度v=4m/s向右勻速運動的小車頂部,兩球與小車的前、后壁接觸,由于某種原因,小車突然停止,此時懸線的拉力之比FB∶FA為(g取10m/s2)( )
A.1
5、∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
7.C
8.如圖所示,一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉(zhuǎn)動,筒內(nèi)壁粗糙,筒口半徑和筒高分別為R和H,筒內(nèi)壁A點的高度為筒高的一半,內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊隨圓錐筒一起做勻速轉(zhuǎn)動,則下列說法正確的是( )
A.小物塊所受合外力指向O點
B.當(dāng)轉(zhuǎn)動角速度ω=時,小物塊受摩擦力作用最大
C.當(dāng)轉(zhuǎn)動角速度ω>時,小物塊受摩擦力沿AO方向
D.當(dāng)轉(zhuǎn)動角速度ω<時,小物塊受摩擦力沿AO方向
8.C
二、非選擇題
9.(江西省南昌市2020屆高三聯(lián)考)據(jù)報道,天文學(xué)家近日發(fā)
6、現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”,名為“55Cancri e”,該行星繞母星(中心天體)運行的周期為地球繞太陽運行周期的,母星的體積為太陽的60倍.假設(shè)母星與太陽密度相同,“55Cancri e”與地球均做勻速圓周運動,則“55 Cancri e”與地球的軌道半徑之比為_____________,向心加速度之比為______________。
9.r55∶r地=; a55∶a地=
10.(江西省南昌市2020屆高三聯(lián)考)如圖所示,為一皮帶傳動裝置。右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r。b點在小輪上,到小輪中心的距離為r,c點和d點分別位于
7、小輪和大輪的邊緣上。在轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑。則a、b、c、d四點線速度之比為 ,角速度之比為 ,向心加速度之比為 .
·
·
·
·
·
·
a
b
c
d
10.2∶1∶2∶4;1∶2∶2∶2;1∶1∶2∶4
11.如圖所示,半徑為r=20 cm的兩圓柱體A和B,靠電動機帶動按相同方向均以角速度ω=8 rad/s轉(zhuǎn)動,兩圓柱體的轉(zhuǎn)動軸互相平行且在同一平面內(nèi),轉(zhuǎn)動方向已在圖中標(biāo)出,質(zhì)量均勻的木棒水平放置其上,重心在剛開始運動時恰在B的正上方,棒和圓柱間動摩擦因數(shù)μ=0.16,兩圓柱體中心間的距離x=1
8、.6 m,棒長l>2 m,重力加速度取10 m/s2,求從棒開始運動到重心恰在A正上方需多長時間?
11.1.5 s 解析:棒開始與A、B兩輪有相對滑動,棒受向左摩擦力作用,做勻加速運動,末速度v=ωr=8×0.2 m/s=1.6 m/s,加速度a=μg=1.6 m/s2,時間t1==1 s,此時間內(nèi)棒運動位移x1==0.8 m,此后棒與A、B無相對運動,棒以v=ωr做勻速運動,再運動x2=AB-x1=0.8 m,重心到A正上方時間t2==0.5 s,故所求時間t=t1+t2=1.5 s。
12.有一輛質(zhì)量為800 kg的小汽車駛上圓弧半徑為50 m的拱橋(地球半徑R = 6400 km,g = 10 m/s2)。求:
(1)汽車到達(dá)橋頂時速度為 5 m/s,汽車對橋的壓力是多大;
(2)汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時恰好對橋沒有壓力而騰空;
(3)如果拱橋的半徑增大到與地球半徑R一樣,汽車要在橋面上騰空,速度要多大。
12.解析:(1)當(dāng)車在橋頂時,mg - FN = m,可解得:FN = 7600 N。
(2)當(dāng)車對橋頂?shù)膲毫?FN = 0 時,可解得:v = = = 22.4 m/s。
(3)當(dāng)橋的半徑變?yōu)榈厍虻陌霃綍r,可解得:v’ === 8000 m/s = 8 km/s。