2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí)專題精練 4.5 生活中的圓周運(yùn)動

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1、2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí)專題精練 4.5 生活中的圓周運(yùn)動 一、選擇題 1．汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動，甲車在乙車的外側(cè)，兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff甲和Ff乙．以下說法正確的是（ ） A．Ff甲小于Ff乙 B．Ff甲等于Ff乙 C．Ff甲大于Ff乙 D．Ff甲和Ff乙大小均與汽車速率無關(guān) 1.A 2．（湖北省黃岡中學(xué)2020屆高三月考）如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈聯(lián)結(jié)形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，

2、通過兩個滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過了90°角）．下列有關(guān)此過程的說法中正確的是（ ） A．重物M做勻速直線運(yùn)動 B．重物M做變速直線運(yùn)動 C．重物M的最大速度是 D．重物M的速度先減小后增大 2．B 3．（江西省南昌市2020屆高三聯(lián)考）如圖所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，則只要運(yùn)動角速度合適，螺絲帽

3、恰好不下滑，假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力．則在該同學(xué)手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時，下述分析正確的是（　?。? A．螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡 B．螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心 C．此時手轉(zhuǎn)動塑料管的角速度ω= D．若桿的轉(zhuǎn)動加快，螺絲帽有可能相對桿發(fā)生運(yùn)動 3.AC 4．（2020·湖北省襄陽五中高三期中考試）早在19世紀(jì)，匈牙利物理學(xué)家厄缶就明確指出：“沿水平地面向東運(yùn)動的物體，其質(zhì)量（即：列車的視重或列車對水平軌道的壓力）一定要減輕?！焙髞?，人們常把這類物理現(xiàn)象稱之為“厄缶效應(yīng)”。我們設(shè)想，在地球赤道附近的地平線

4、上，有一列質(zhì)量是M的列車，正在以速率v沿水平軌道勻速向東行駛。已知：地球的半徑R；地球的自轉(zhuǎn)周期T。今天我們像厄缶一樣，如果僅僅考慮地球的自轉(zhuǎn)影響（火車隨地球做線速度為R的圓周運(yùn)動）時，火車對軌道的壓力為N；在此基礎(chǔ)上，又考慮到這列火車相對地面又附加了一個線速度v，做更快的勻速圓周運(yùn)動，并設(shè)此時火車對軌道的壓力為。那么，單純地由于該火車向東行駛而引起火車對軌道的壓力減輕的數(shù)量（N－）為： A．M B．M［+（）v］ C．M（）v D．M［+2（）v］ 4.D 5．（2020屆·湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)高三聯(lián)考試題）近年許多電視臺推出戶外有獎沖關(guān)的游戲節(jié)目，如圖（俯視圖）是某臺設(shè)計的沖關(guān)

5、活動中的一個環(huán)節(jié)。要求挑戰(zhàn)者從平臺上跳到以O(shè)為轉(zhuǎn)軸的快速旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)盤上，而不落入水中。已知平臺到轉(zhuǎn)盤盤面的豎直高度為1.25m，平臺邊緣到轉(zhuǎn)盤邊緣的水平距離和轉(zhuǎn)盤半徑均為2m，轉(zhuǎn)盤以12.5r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤邊緣間隔均勻地固定有6個相同障礙樁，障礙樁及樁和樁之間的間隔對應(yīng)的圓心角均相等。若某挑戰(zhàn)者在如圖所示時刻從平臺邊緣以水平速度沿AO方向跳離平臺，把人視為質(zhì)點(diǎn)，不計樁的厚度，g取10 m/s2，則能穿過間隙跳上轉(zhuǎn)盤的最小起跳速度為 （ ） A．4m/s B．5m/s C．6m/s D．7m/s 5.B 6.（2020屆·浙江省高三模擬卷）

6、一輕桿下端固定一質(zhì)量為m的小球，上端連在光滑水平軸上，輕桿可繞水平軸在豎直平面內(nèi)運(yùn)動（不計空氣阻力），如圖所示。當(dāng)小球在最低點(diǎn)時給它一個水平初速度v0，小球剛好能做完整的圓周運(yùn)動。若小球在最低點(diǎn)的初速度從v0逐漸增大，則下列判斷正確的是（ ） A.小球能做完整的圓周運(yùn)動，經(jīng)過最高點(diǎn)的最小速度為 B.小球在最高點(diǎn)對輕桿的作用力先減小后增大 C.小球在最低點(diǎn)對輕桿的作用力先增大后減小 D.小球在運(yùn)動過程中所受合外力的方向始終指向圓心 6.B 7．（北師大附屬實驗中學(xué)2020屆高三上學(xué)期期中試卷）如圖，疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的物體A、B、C能隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，A、B、C的質(zhì)

7、量分別為3m、2m、m，A與B、B和C與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為μ，A和B、C離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為r、1.5r 。設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是 A．B對A的摩擦力一定為3μmg B．B對A的摩擦力一定為3mω2r C．轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足： D．轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足： 7.BD 8．如圖甲所示，一根細(xì)線上端固定在S點(diǎn)，下端連一小鐵球A，讓小鐵球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，此裝置構(gòu)成一圓錐擺（不計空氣阻力）．下列說法中正確的是（ ） A．小球做勻速圓周運(yùn)動時，受到重力、繩子的拉力和向心力作用 B．

8、小球做勻速圓周運(yùn)動時的角速度一定大于（l為擺長） C．另有一個圓錐擺，擺長更大一點(diǎn)，兩者懸點(diǎn)相同，如上圖乙所示，如果改變兩小球的角速度，使兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則B球的角速度大于A球的角速度 D．如果兩個小球的質(zhì)量相等，則在圖乙中兩條細(xì)線受到的拉力相等 8.B 二、非選擇題 9．（北京市朝陽區(qū)2020屆高三上學(xué)期期中統(tǒng)考）圖甲為游樂園中“空中飛椅”的游戲設(shè)施，它的基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子的下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成一個質(zhì)點(diǎn)，則可簡化為如圖乙所示的物理模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO＇轉(zhuǎn)動，設(shè)

9、繩長l＝10m，質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=60kg，轉(zhuǎn)盤靜止時質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4.0m，轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一段時間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動，此時繩與豎直方向的夾角θ=37o（不計空氣阻力及繩重，且繩不可伸長，sin37o=0.6，cos37o=0.8）求質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動時， O＇ O d l P 甲 乙 （1）繩子拉力的大??；（2）轉(zhuǎn)盤角速度的大小。 O’ O d l P θ mg F F向 9．解析：（1）如圖所示，對人和座椅進(jìn)行受力分析： ， 。 （2）根據(jù)牛頓第二定律有：，。 10.如圖所示，鏈球運(yùn)動員在將鏈球拋擲出手之前，總要雙手拉著鏈條，加速轉(zhuǎn)動幾周，這樣可使鏈球的速度盡量增大，拋擲出手后飛行得更遠(yuǎn)在運(yùn)動員加速轉(zhuǎn)動過程中，能發(fā)現(xiàn)他手中鏈球的鏈條與豎直方向的夾角將隨著鏈球轉(zhuǎn)速增大而增大，試通過分析計算說明為什么角隨鏈球轉(zhuǎn)速增大而增大． 10.解析：鏈球在轉(zhuǎn)動中的向心力由球的重力和鏈條的拉力的合力提供，， 又，設(shè)鏈條和手的總長為L, 鏈球在轉(zhuǎn)動中的半徑, 由以上三式得 ，當(dāng)轉(zhuǎn)速n增大時，角速度增大。