2018年高考物理一轮复习专题4.3圆周运动的规律押题专练

1、专题4.3圆周运动的规律1 1 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1 1 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。A.A. 旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B.B. 旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C.C. 宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D.D. 宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小解析：选 B 施转械对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力，即比解得畑=冷,即旋韩舱的半径越大，角速度越小，而且与手航员的质量无

2、关，选项 B 正确。2.2.如图 2 2 所示，由于地球的自转，地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动，对于P、Q两物体的运动，下列说法正确的是（）图 2 2A. P、Q两点的角速度大小相等B. P、Q两点的线速度大小相等C. P点的线速度比Q点的线速度大D. P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用为达到上述目的，下列说法正确的是解析：选 A AP、Q两点都是绕地轴做匀速圆周运动，角速度相等，即 3P=3Q,选项 A A 对。根据圆周运动线速度v= 3R, P、Q两点到地轴的距离不等，即P、Q两点圆周运动线速度大小不等，选项 B B 错。Q点到地轴的距离远，圆周运动半径大，线速度大

3、，选项C C 错。p、Q两物体均受到万有引力和支持力作用，重力只是万有引力的一个分力，选项D D 错。3.3.（多选）变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图3 3 所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中A轮有 4848 齿，B轮有 4242 齿，C轮有 1818 齿，D轮有 1212 齿，则（）图 3 3A.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3A： 3D=1 1 ：4D.当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比 3A： 3D= 4 4：1解析；选 BC 该自行车可娈换四种不同挡位，分为/与心/与刀行与 CM 与从 A 错误，

4、B 正 漏 当丄轮与 D轮组合时，由两轮齿数可知，当丄轮转动一周时，。轮要转 4 周，故血：换=1：4, C 正 漏 D 错误4 4如图 4 4 所示，可视为质点的木块A、B叠放在一起，放在水平转台上随转台一起绕固定转轴0O匀速转动，木块A B与转轴0O的距离为 1 1 m,m,A的质量为 5 5 kgkg,B的质量为 1010 kgkg。已知A与B间的动摩擦因数为 0.20.2 ,B与转台间的动摩擦因数为 0.30.3，如木块A、B与转台始终 保持相对静止，则转台角速度3的最大值为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g= 10102m/sm/s ）（）（）A.A. 1 1 rad/srad/sB

5、 B.,2,2 rad/srad/sC.C.3 3 rad/srad/sD D . 3 3 rad/srad/s解析：选 B B 由于A、AB整体受到的静摩擦力均提供向心力，故对A,有：卩1RAgm32r对AB整体，有：（m+m+m） 32rgC：9,b绳将出现弹力图 5 5A.A. 选择路线，赛车经过的路程最短B.B. 选择路线，赛车的速率最小C.C. 选择路线，赛车所用时间最短D.D.、三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等解析：选 ACD 宙几何关系可得，路线、赛车通过的路程分别知 如+2（加+2r）和 Mr, 可知路线 d啲踣程最亜 选项 A 正确圆周运动时的最犬速率对应着最大静摩

6、換力提供向心力的情形，即 何尸眉，可得最大速率x 陌,则知和的速率相等，且犬于的速率，选项 E 错误根据所用时间最短选项 c 正确；在圆弧轨道上由牛顿第二定律可得：盹二跑 I“=慫，可知三条踣线上的向心加速度大小均为呀选项 D 正确。&如图 8 8 所示，两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定 在等高的A B两点，A B两点间距也为L,今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为线中张力大小为（）得F=3 3mg选项 A A 正确。可得、所用的时间分别为/! =2 2v,则此时每段A A.3 3mg

7、C.3 3mgB B . 2 2mgD D . 4 4mg解析：选 A A 当小球到达最高点时速率为v,两段线中张力恰好均为零，有mg= mr球到达最高点时速率为2 2v,设每段线中张力大小为F,应有 2 2Fcoscos 3030+mg= m2一； 解图 7 7it=it=9 9如图 9 9,质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道解析：选 B 因为轨道光滑,所以小滑块与轨道之间没有摩撥力.小滑块在A A点时,与轨道没有水平方 向的作用力所以轨道浚有运动趋势，即摩擦力为劃当小滑块的速度=腹时，对轨道的压力崗劉轨 道对地面的压力用=隔当小滑块的速度时对轨道的压力向上轨

8、道对地面的压力用施，故选项 A 错误 d 小滑块在$点时，对轨道的作用力水平向左所以轨道对地有向左运动的趙势，地面给轨道向右的摩換力；竖直方问上对轨道无作用力，所以轨道对地面的压力阳=磁，故选项 B 正确小滑块在 C 点时，地面对轨道也没有摩換力；竖直万向上小滑块对轨道的压力犬于其重力，所臥轨道对地面的压力用 （V+ 故选项C 错误夕小滑块在 D 点时地面给轨道向左的摩揀九 轨道对地面的压力用=唸，故 选项 D 错误。1010.（多选）如图 1010 所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度vo垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心0

9、点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点，则（）（）在竖直面内作圆周运动。A、C点为圆周的最高点和最低点,的点。 小滑块运动时， 物体 擦力有关说法正确的是（M在地面上静止不动，则物体）B D点是与圆心0同一水平线上M对地面的压力FN和地面对M的摩A A.小滑块在A点时,FNMg摩擦力方向向左B B.小滑块在B点时,FN=Mg摩擦力方向向右C.C.小滑块在 C C 点时,FN=（M+mg,M与地面无摩擦D.D.小滑块在 D D 点时,FN=（M+mg,摩擦力方向向左图 9 9图 1010D.D. P P 点随圆盘转动的线速度可能为5 5 ngL4 4Vo

10、解析：选 ADAD 飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此t=-，故 A AVo正确；飞镖击中P点时，P恰好在最下方，则 2 2r= 1 1gt2，解得圆盘的半径r= 4 4 吕，故 B B 错误；0飞镖击中P点，贝 UP点转过的角度满足0 = 3t= n + 2 2kn ( (k= 0,1,20,1,2) )，故 3=* =k+nVo，则圆盘转动角速度的最小值为 ，故 C C 错误；P点随圆盘转动的线速度为v一皿，当k= 2 2 时，v=5严，故 D D 正确。4 4Vo1111天津国际无人机展开幕。 其中，首次公开展出的软体飞机引发观众广泛关注。据介绍,软体飞机是没有硬质骨

11、架的飞机，从箱子里面取出来吹气成型。同比之下机翼面积大，载荷 能力强，可做超低速超低空飞行，具有良好的弹性，耐撞击而不易受损。可用于航拍、航测、 遥感等用途。飞翔从容、稳定、柔和、自如，易操纵，被称为“空中自行车”“无线的风筝”。若一质量为m的软体飞机超低空飞行，在距离地面h高度的水平面内，以速率v做半径为R的匀速圆周运动，重力加速度为goA A.飞镖击中P点所需的时间为LV0B B.圆盘的半径可能为gL22 2V02C.C.圆盘转动角速度的最小值为nVoL2=4 4vo4 4vo(1)(1) 求空气对飞机的作用力的大小。(2)(2) 若飞机在匀速圆周运动过程中，飞机上的一个质点脱落，求质点落

12、地点与飞机做匀速圆周运动的圆心之间的距离( (空气阻力忽略不计) )。解析：（1）飞机做匀速圆周运动，所受合力提供向心力，则空气对飞机的作用力的大小F= + mg1 2 3=m务+乱2）飞机上的一个质点脱落后，做初速度为的平抛运动，由平抛运动规律得:x=vl1 1每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上？2 2要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘的角速度3 应为多大？3 3当圆盘的角速度为 1.51.5 n 时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2 2 m m，求容器的加速度a。解析：（1 1）离开容器后，每一滴水在竖直方向上做自由落体运动，则每一滴水滴落到盘面质点落地点与

13、飞机做匀速圆周运动的圆心之间的距离Z二 &： + +用联立解得A、答案：（1 1）mRaRa+g21212.如图 1111 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00匀速转动，规定经过圆心0点且水平向右为x轴正方向。在0点正上方距盘面高为h=5 5 m m 处有一个 可间断滴水的容器，从t=0 0 时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知t=0 0 时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。（取g= 1010 m/sm/s2）tP+R22)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，则圆盘在 1 E 内转过的弧度为上为不为零的正 整数。1 1第二滴水离0 0点的