（新课标）2017届高考物理一轮总复习 必修部分 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第3讲 圆周运动及其应用随堂集训.doc

第3讲 圆周运动及其应用12015天津高考未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是()a旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大b旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小c宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大d宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小答案b解析宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，受到的侧壁对他的支持力等于他站在地球表面时的支持力，则mgmr2，因此角速度与质量无关，c、d项错误；半径越大，需要的角速度越小，a项错误，b项正确。22015浙江高考(多选)如图所示为赛车场的一个水平“u”形弯道，转弯处为圆心在o点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过ab线经弯道到达ab线，有如图所示的、三条路线，其中路线是以o为圆心的半圆，oor。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为fmax。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则()a选择路线，赛车经过的路程最短b选择路线，赛车的速率最小c选择路线，赛车所用时间最短d、三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等答案acd解析由几何关系可求得路线、的长度分别为2rr、2r2r、2r，比较可知，路线最短，a项正确；因为运动过程中赛车以不打滑的最大速率通过弯道，即最大径向摩擦力充当向心力，所以有fmaxm，由此式知，r越小，速率越小，因此沿路线速率最小，b项错误；沿路线、运动的速率分别为、 ，由三条路线长度与速率的比值比较可知，选择路线所用时间最短，c项正确；由fmaxma可知，三条线路的圆弧上赛车的向心加速度大小相等，d项正确。32014安徽高考如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30，g取10 m/s2。则的最大值是()a. rad/s b. rad/sc1.0 rad/s d0.5 rad/s答案c解析当物体转到圆盘的最低点恰好不滑动时，转盘的角速度最大，其受力如图所示(其中o为对称轴位置)由沿盘面的合力提供向心力，有mgcos30mgsin30m2r得1.0 rad/s，选项c正确。42015河南重点高中监测(多选)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的b点和a点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴ab以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()aa绳张力不可能为零ba绳的张力随角速度的增大而增大c当角速度，b绳将出现弹力d若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化答案ac解析小球竖直方向受重力，所以必须有力平衡重力，而这个力只能是a绳在竖直方向的分力，即tasinmg，由此可知ta与无关，故b错误。所以a选项正确。由圆锥摆模型知较小时b绳无力，设0时b绳刚要有力，对球受力分析：ml，则0，故c正确。当b绳上没力时，将b突然剪断，a绳上的弹力也不会发生变化，故d选项错误。52015温州市二模在街头的理发店门口常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有螺旋斜条纹。我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)l10 cm，圆筒半径r10 cm，如果我们观察到条纹向上运动的速度为0.1 m/s，则从上往下看，关于圆筒的转动方向和转动周期说法正确的是()a顺时针转动，周期为1 s b顺时针转动，周期为2 sc逆时针转动，周期为1 s d逆时针转动，周期为2 s答案a解析条纹向上运动，则从上往下看圆筒顺时针转动一周期内向上运动的距离即螺距，则t1 s，故a选项正确。62015江苏省泰州市模拟(多选)“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型。已知绳长为l，重力加速度为g，则()a小球运动到最低点q时，处于失重状态b小球初速度v0越大，则