教科版物理高考第一轮复习——匀速圆周运动基本规律的应用 （同步练习）

1、.【模拟试题】答题时间：60分钟*1. 如下图，光滑的半圆柱体的半径为R，其上方有一个曲线轨道AB，轨道底端程度并与半圆柱体顶端相切，质量为m的小球沿轨道滑至底端也就是半圆柱体的顶端B点时的速度大小为，方向沿程度方向。小球在程度面上的落点为C图中未标出，那么A. 小球将沿圆柱体外表做圆周运动滑至C点B. 小球将做平抛运动到达C点C. OC之间的间隔 为RD. OC之间的间隔 为R*2. 在2019年中央电视台举办的元宵文艺晚会上，杂技“飞车演员驾着摩托车，在球形金属网内壁上下盘旋，惊险、刺激，令人惊叹不已，赢得阵阵掌声。如下图球形金属网的半径为R，假设两杂技运发动骑摩托车在球形金属网内做“飞车

2、表演时，以一样的速率分别行驶在、两个程度轨道上，轨道的平面过球形金属网的球心，轨道的平面在轨道平面下方且与轨道的平面间距为h，两杂技运发动骑摩托车行驶在、两个程度轨道上，那么A. 轨道与轨道的轨道半径之比为B. 在轨道与轨道上运动的周期之比为C. 在轨道与轨道上运动的向心加速度之比为D. 对球形金属网的压力之比为*3. 如下图，在双人把戏滑冰运动中，有时会看到被男运发动拉着的女运发动分开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运发动做圆锥摆运动时和程度冰面的夹角约为30，重力加速度为g，估算该女运发动A. 受到的拉力为G B. 受到的拉力为2GC. 向心加速度为 D. 向心加速度为2

3、g*4. 如下图，质量为m的物块沿半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时，物块速度大小为v，假设物体与球壳之间的动摩擦因数为，那么物体在最低点时，以下说法中正确的选项是A. 受到的向心力为B. 受到的摩擦力为C. 受到的摩擦力为D. 受到的合力方向斜向左上方*5. 如下图，倾斜轨道AB与有缺口的圆轨道BCD相切于B，圆轨道半径为R，两轨道在同一竖直平面内，D是圆轨道的最高点且OD竖直，缺口DB所对的圆心角为120，把一个小球从倾斜轨道上由静止释放，它下滑到B点后便进入圆轨道，要使它上升到D点，不计摩擦，那么以下说法中正确的选项是A. 释放点应比D点高出

4、R2B. 释放点应比D点高出R4C. 释放点应与D点等高D. 由于小球质量未知，无法计算释放点的高度*6. 在光滑圆锥形容器内固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环小环可以自由转动，但不能上下挪动，小环上连接一轻绳，与一质量为m的光滑小球相连，让小球在圆锥内做程度面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触。如下图，图甲中小环与小球在同一程度面上，图乙中轻绳与竖直细杆成角。设甲图和乙图中轻绳对小球的拉力分别为Ta和Tb，圆锥内壁对小球的支持力分别为Na和Nb，那么以下说法中，正确的选项是Ta一定为零，Tb一定为零；Ta可以为零，Tb可以不为零；Na一定不为零，Nb可以为零；N

5、a可以为零，Nb可以不为零。A. B. C. D. *7. 摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，当它转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，产生转弯需要的向心力；行走在直线上时，车厢又恢复原状。依靠摆式车体的先进性无须对线路等设施进展较大的改造，就可以实现高速行车。如下图，假设有一摆式超高速列车在程度面内行驶，以360km/h的速度拐弯，拐弯半径为1.5km，那么质量为75kg的乘客在拐弯过程中所受到的合外力为A. 500NB. 1000NC. ND. 0*8. 如下图为一种“滚轮平盘无极变速器的示意图，它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴挪动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦力的

6、作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动，假如认为滚轮不会打滑，那么主动轴的转速n1、从动轴的转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心间隔 主动轴轴线的间隔 x之间的关系是A. B. C. D. *9. 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的程度轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量与对应时间的比值定义为角加速度。我们用电磁打点计时器、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：如下图，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。接通电源，打点计时器开场打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动。经过一段时间，停顿转动和打点，取下纸

7、带，进展测量。打点计时器所接交流电的频率为50Hz，如下图，A、B、C、D、为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出1如下图，圆盘的半径r为 cm. 2由图可知，打下计数点D时，纸带运动的速度大小为 m/s，此时圆盘转动的角速度为 rad/s。3纸带运动的加速度大小为 m/s2。*10. 有一个圆盘可以在程度面内绕其圆心O匀速旋转，盘的边缘为粗糙平面用斜线表示其余为光滑平面。现用很轻的长L=5cm的细杆连接A、B两个物体可看作质点，A、B的质量分别为，B放在圆盘的粗糙部分，A放在圆盘的光滑部分。并且细杆指向圆心，A离圆心O的间隔 为10cm，如下图，当圆盘以n=2r/s的转速转动时，A和B能跟着

8、一起做匀速圆周运动。求B受到的摩擦力的大小和细杆所受的作用力。*11. 如下图，半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B端切线程度，且距程度地面高度为h=1.25m，现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放，滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度程度飞出，g取10m/s2。求：1小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功；2小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小；3小滑块着地时的速度大小和方向. *12. 如下图，在光滑的程度面上的两个小球A和B，小球A用长L的线拴着绕O点做匀速圆周运动，小球B做匀速直线运动。在t0时刻小球A、B位于MN直线上，并且有一样的速度

9、v0，这时对小球B施加一个恒力，使小球B开场做匀变速直线运动。为了使两质点在某时刻速度又一样，小球B的加速度应满足什么条件?【试题答案】1. BC 在B点时，向心力，物体将做平抛运动，由平抛运动的规律知：，所以B、C正确。2. CD 轨道的半径为R，轨道的半径为，轨道与轨道的轨道半径之比为，A错误；由周期定义可知在轨道与轨道上运动的周期之比等于轨道半径之比为，B错误；由向心加速度的定义可知当两者速率大小相等时向心加速度与轨道半径成反比，所以在轨道与轨道上运动的向心加速度之比为，C正确。在轨道上运动时，轨道对摩托车的支持力提供向心力，对球形金属网的压力；在轨道上运动时，轨道对摩托车支持力的程度分

10、力提供向心力，对球形金属网的压力。联立上述各式解得，D正确。3. BC 女运发动分开地面在空中做圆锥摆运动时受到重力G和拉力T的作用，合力沿程度方向指向圆心，拉力302G，由30ma得向心力加速度为，故B、C正确。4. CD 由于物体到达最低点时的速度为v，那么此时物体所需的向心力为，向心力由金属壳的支持力和物体本身的重力提供因摩擦力此时沿程度方向，那么可知金属壳对物体施加的弹力大小为，所以受到的摩擦力为，物体在最低点时除了竖直向上的向心力外，还受到金属壳对物体程度向左的摩擦力，因此物体受到的合力方向应该斜向左上方。5. A 小球在圆轨道上做的是圆周运动，到达D点的最小速度为，设释放点应比D点

11、高出h，由机械能守恒定律，解得，故A正确。6. B 在题图甲中小球的向心力一般情况下由小球的重力、圆锥内壁对它的支持力和绳子的拉力的合力提供，但当小球的转速为某一值时，小球的重力和圆锥内壁对它的支持力的合力恰能提供小球的向心力，此时绳子的拉力为零。在图乙中小球的向心力一般情况下也由小球的重力、圆锥内壁对它的支持力和绳子的拉力的合力提供，但当小球的转速为某一值时，小球的重力和圆锥内壁对它的支持力的合力恰能提供小球的向心力，此时绳子的拉力为零；或者是小球的重力和绳子的拉力的合力恰能提供小球的向心力，此时圆锥内壁对小球的支持力为零。故B正确。7. A 乘客在拐弯过程中与列车一起做匀速圆周运动，受到的

12、合外力提供向心力，由牛顿第二定律得，A正确。8. A 由滚轮不会打滑可知主动轴上的平盘与可随从动轴转动的圆柱形滚轮的接触点的线速度一样，所以，由此可得，所以，即A正确。9. 15.925 由题图可知游标卡尺为20分度，主尺上为5.9cm，游标尺上的第5条刻度线和主尺对齐，所以读数为，即可得该圆盘的半径。20.389 6.57 由题意知，纸带上每相邻两点的时间间隔T=0.10s，打下计数点D时，纸带运动速度大小为：=38.9cm/s=0.389m/s此时圆盘转动的角速度为。30.5925 纸带运动的加速度大小为，代入数值，得。10. 设杆的弹力为FT，由题意可知，对，由牛顿第二定律和向心力公式得：，对，由牛顿第二定律和向心力公式得：，所以。11. 1滑块在圆弧轨道受重力、支持力和摩擦力作用，由动能定理代入数据解得2代入数据解得3小滑块分开圆弧后做平抛运动落地时竖直分速