高考物理二轮复习 第三章 曲线运动 夯基保分练（二）圆周运动.doc

夯基保分练(二)圆周运动a级保分练1.(2015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解析：选b旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力，即mgm2r，解得 ，即旋转舱的半径越大，角速度越小，而且与宇航员的质量无关，选项b正确。2.(多选)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中a轮有48齿，b轮有42齿，c轮有18齿，d轮有12齿，则()a该自行车可变换两种不同挡位b该自行车可变换四种不同挡位c当a轮与d轮组合时，两轮的角速度之比a：d14d当a轮与d轮组合时，两轮的角速度之比a：d41解析：选bc该自行车可变换四种不同挡位，分别为a与c、a与d、b与c、b与d，a错误，b正确；当a轮与d轮组合时，由两轮齿数可知，当a轮转动一周时，d轮要转4周，故ad14，c正确，d错误。3.(2017河南豫南九校联考)水平放置的三个不同材料制成的圆轮a、b、c，用不打滑皮带相连，如图所示(俯视图)，三圆轮的半径之比为rarbrc321，当主动轮c匀速转动时，在三轮的边缘上分别放置一相同的小物块(可视为质点)，小物块均恰能相对静止在各轮的边缘上，设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块与轮a、b、c接触面间的动摩擦因数分别为a、b、c，a、b、c三轮转动的角速度分别为a、b、c，则()aabc236 babc632cabc123 dabc632解析：选a小物块与轮的接触面间的最大静摩擦力提供向心力，所以向心加速度ag，而a，a、b、c三轮边缘的线速度大小相同，所以，所以abc236，由vr可知，所以abc236，故只有a正确。4山城重庆的轻轨交通颇有山城特色，由于地域限制，弯道半径很小，在某些弯道上行驶时列车的车身严重倾斜。每到这样的弯道乘客都有一种坐过山车的感觉，很是惊险刺激。假设某弯道铁轨是圆弧的一部分，转弯半径为r，重力加速度为g，列车转弯过程中倾角(车厢地面与水平面夹角)为，则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为()a. b. c. d.解析：选c轨道不受侧向挤压时，轨道对列车的作用力就只有弹力，重力和弹力的合力提供向心力，由已知条件，根据向心力公式有，mgtan m，得v，c正确。5.(多选)(2017浙江杭州五校联考)质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v，如图所示，若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时的()a向心加速度为b向心力为mc对球壳的压力为d受到的摩擦力为m解析：选ad物体滑到半球形金属球壳最低点时，速度大小为v，圆周运动半径为r，向心加速度为an，故a正确；根据牛顿第二定律可知，物体在最低点时的向心力fnm，故b错误；根据牛顿第二定律得nmgm，得到球壳对物体的支持力nm，由牛顿第三定律可知，物体对球壳的压力大小nm，故c错误；物体在最低点时，受到的摩擦力为fnm，故d正确。6.(2017山东滨州模拟)如图所示是一个内壁光滑的锥形漏斗，其轴线垂直于水平面，锥形漏斗固定不动，两个质量相同的球a、b紧贴着漏斗内壁，分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则()a球a的线速度必小于球b的线速度b球a的加速度必小于球b的加速度c球a的角速度必小于球b的角速度d球a所受合力必大于球b所受合力解析：选c两球所受的重力大小相等，支持力方向相同，根据力的合成，知两支持力大小、合力大小相等。根据f合m得v ，合力、质量相等，r大的线速度大，所以球a的线速度大于球b的线速度，故a、d错误；根据f合ma，知向心加速度相等，故b错误；根据f合mr2，得 ，r大的角速度小，所以球a的角速度小于球b的角速度，故c正确。7(2017江西上高二中检测)如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是()at1时刻小球通过最高点，图乙中s1和s2的面积相等bt2时刻小球通过最高点，图乙中s1和s2的面积相等ct1时刻小球通过最高点，图乙中s1和s2的面积不相等dt2时刻小球通过最高点，图乙中s1和s2的面积不相等解析：选a小球通过最高点后，水平分速度要增大，经过四分之一圆周后，水平分速度为零，可知从最高点开始经过四分之一圆周，水平分速度先增大后减小，可知t1时刻小球通过最高点。根据题意知，题图乙中s1面积表示小球从最低点经过四分之一圆周的水平位移，s2面积表示再经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小，可知s1和s2的面积相等，故a正确。8.如图所示，三段细线长oaabbc，a、b、c三球质量相等，当它们绕o点在光滑的水平桌面上以相同的角速度做匀速圆周运动时，则三段细线的拉力foafabfbc为()a123 b653 c321 d931解析：选b根据牛顿第二定律得：对c球，有：fbcmroc2，对b球，有：fabfbcmrob2，对a球，有：foafabmroa2，因为oaabbc，则roarobroc123，联立解得：foafabfbc653。故b正确，a、c、d错误。9.(2017莆田联考)如图所示，在半径为r的半球形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以转速n转每秒在水平面内做匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h为()ar b. c.r d.解析：选a由题意知，小球做圆周运动需要的向心力为fm42n2r，根据匀速圆周运动的动力学特征可知，向心力由重力与弹力的合力提供，设弹力与竖直方向的夹角为，可得mgtan m42n2r，根据几何关系：sin ，联立解得：cos ，可得：hrrcos r，所以a正确，b、c、d错误。b级拔高练10(多选)(2017广东深圳模拟)如图甲所示，一长为l的轻绳，一端穿在过o点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕o点在竖直面内转动。小球通过最高点时，绳对小球的拉力f与其速度平方v2的关系如图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是()a图像函数表达式为fmmgb重力加速度gc绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大d绳长不变，用质量较小的球做实验，b值不变解析：选bd由受力分析得fmmg，a错误；由图像可知，当f0时，mgm，即v2gl，得g，b正确；结合图像和fmmg可知，图像的斜率k，所以m减小，斜率减小，c错误；由前述讨论可知bgl，当m减小时，b值不变，d正确。11(多选)(2017济南检测)某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘a、b，a盘上固定一个信号发射装置p，能持续沿半径向外发射红外线，p到圆心的距离为40 cm。b盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置q，q到圆心的距离为24 cm。p、q转动的线速度均为4 m/s。当p、q正对时，p发出的红外线恰好进入q的接收窗口，如图所示，p、q可视为质点。则()aa盘的转速为5 r/sbq的周期为0.2 scq每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为0.24 sdq每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为0.6 s解析：选ad因p转动的线速度为4 m/s，则根据v2rn，可知n r/s5 r/s，选项a正确；q转动的线速度为4 m/s，则根据vr可知，tq s0.12 s，选项b错误；同理可求得tp s0.2 s，因经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.12 s和0.2 s的最小公倍数为0.6 s，这个时间的最小值为0.6 s。选项c错误，d正确。12.(2017福建泉州质检)如图所示，m是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，以经过o水平向右的方向作为x轴的正方向。在圆心o正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，在t0 时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v。已知容器在t0时滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水。空气阻力不计。(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上？(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上，求圆盘转动的最小角速度。(3)求第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s。解析：(1)水滴在竖直方向做自由落体运动，有h