(新课标)高考物理一轮总复习第四章第三讲圆周运动练习(含解析)

圆周运动[A组·基础题]1．(2019·湖北、山东要点中学联考)对于圆周运动，以下说法中正确的有(C)A．匀速圆周运动是匀变速运动B．做圆周运动物体所受的协力一直指向圆心C．做匀速圆周运动的物体加快度一直指向圆心D．向心力只改变速度的大小，不改变速度的方向如下图是某课外研究小组设计的能够用来丈量转盘转速的装置．该装置上方是一与转盘固定在一同有横向平均刻度的标尺，

带孔的小球穿在圆滑细杆上与一轻弹簧相连，

弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动．当转盘不转动时，指针指在

O处，当转盘转动的角速度为

ω1时，指针指在

A处，当转盘转动的角速度为

ω2时，指针指在

B处，设弹簧均没有超出弹性限度．则

ω1与ω2的比值为

(B)1B．1A.2211C.4D．33.(多项选择)(2018·山东青州三模)如下图，在绕中心轴转动的圆筒内壁上，有两物体、AB靠在一同随圆筒转动，在圆筒的角速度平均增大的过程中，两物体相对圆筒一直保持静止，以下说法中正确的选项是(BC)A．在此过程中，圆筒对A必定有竖直向上的摩擦力B．在此过程中，A、B之间可能存在弹力C．随圆筒的角速度渐渐增大，圆筒对

A、B的弹力都渐渐增大D．随圆筒的角速度渐渐增大，圆筒对

B的摩擦力也渐渐增大分析：在此过程中，

A可能只受重力和

B对

A的支持力，不必定遇到圆筒对

A的竖直向上的摩擦力，选项

A错误，

B正确；水平方向，圆筒对

AB的弹力充任做圆周运动的向心力，根据F＝mω2r可知，随圆筒的角速度渐渐增大，圆筒对A、B的弹力都渐渐增大，选项C正确；圆筒对B的摩擦力在竖直方向，与水平方向的受力没关，即与圆筒的转速没关，选项D错误．4.(多项选择)(2019·江西红色七校联考)如下图，一根不行伸长的轻绳两头各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的圆滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平地点静止开释．当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力恰巧为零，以下结论正确的选项是(AD)A．ma∶mb＝3∶1B．ma∶mb＝2∶1C．若只将细杆D水平向左挪动少量，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力恰巧为零D．若只将细杆D水平向左挪动少量，则当b球摆过的角度仍为90°时，a球对地面的压力恰巧为零分析：因为b球摇动过程中机械能守恒，则有：b＝1b2，当b球摆过的角度为90°时，mgl2mv依据牛顿运动定律和向心力公式得：v2lbbb压力恰巧为零，可知此时绳索张力为：T＝mg，解得：m∶m＝3∶1，故A正确，B错误．由aab上述求解过程能够看出T＝3mbg，细绳的拉力T与球到悬点的距离没关，只需b球摆到最低点，细绳的拉力都是3mg，a球对地面的压力恰巧为零．故C错误，D正确．b(多项选择)铁路在弯道处的内外轨道高度是不一样的，已知内外轨道平面与水平面间的夹角为θ，弯道处的圆弧半径为R.若质量为m的火车转弯时的速度小于Rgtanθ，则(AD)A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．铁轨对火车的支持力等于

mgcosθD．铁轨对火车的支持力小于

mgcosθ6．(多项选择)如下图，在圆滑的横杆上衣着两质量分别为m1、m2的小球，小球用细线连结起来，当转台匀速转动时，以下说法正确的选项是(BD)A．两小球速率必相等B．两小球角速度必相等C．两小球加快度必相等D．两小球到转轴距离与其质量成反比7．(多项选择)铁路转弯处的弯道半径r是依据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不单与r相关．还与火车在弯道上的行驶速度v相关．以下说法正确的是(AD)A．速率v一准时，r越小，要求h越大B．速率v一准时，r越大，要求h越大C．半径r一准时，v越小，要求h越大D．半径r一准时，v越大，要求h越大[B组·能力题]8．(2017·江苏卷)如下图，一小物块被夹子夹紧，夹子经过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平圆滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其双侧面与夹子间的最大静摩擦力均为

F.小环和物块以速度

v向右匀速运动，小环遇到杆上的钉子

P后马上停止，物块向上摇动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加快度为以下说法正确的选项是(D)

g.A．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2FB．小环遇到钉子P时，绳中的张力大于2F2v2C．物块上涨的最大高度为gF－MgLD．速度v不可以超出M9．(多项选择)(2019·湖北、山东要点中学联考)游玩园里有一种叫“飞椅”的游玩项目，简化后的表示图如下图．已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的圆周上．转环绕穿过此中心的竖直轴匀速转动．稳固后，每根钢绳(含飞椅及旅客)与转轴在同一竖直平面内．图中P、Q两位旅客悬于同一个圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2.不计钢绳的重力．以下判断正确的选项是(BD)A．P、Q两个飞椅的线速度大小同样B．不论两个旅客的质量分别有多大，θ1必定大于θ2C．假如两个旅客的质量同样，则有θ1等于θ2D．假如两个旅客的质量同样，则Q的向心力必定小于P的向心力分析：由tanθ＝ω2tanθ得，P＝Q.(h为钢绳延伸线与转轴交点相对旅客水平面mgmhhhr12，的高度)，由h＝tanθ＋Lcosθ(此中r为圆盘半径)得，L越小则θ越小．则θ>θ与质量没关．由R＝r＋Lsinθ可得，RP>RQ，则vP>vQ；由向心力公式可知F＝mgtanθ，可知Q的向心力必定小于P的向心力，应选项B、D正确，A、C错误．10．(多项选择)(2015·浙江卷)如下图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2.一辆质量为的赛车经过线经弯道抵达′′线，rmABAB犹如下图的①、②、③三条路线，此中路线③是以O′为圆心的半圆，OO′＝r.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经过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则(ACD)A．选择路线①，赛车经过的行程最短B．选择路线②，赛车的速率最小C．选择路线③，赛车所用时间最短D．①、②、③三条路线的圆弧上，赛车的向心加快度大小相等11.游玩园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，如下图，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到极点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并马上通知下边的同学接住，结果重物掉落时正处在c处(如图)的乙同学恰幸亏第一次抵达最低点b处接到，已知“摩天轮”半径为R，重力加快度为g，(不计人和吊篮的大小及重物的质量)．求：接住前重物着落运动的时间t；人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v；(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN.12R分析：(1)由2R＝2gt，解得t＝2g.(2)sπRv＝，s＝t41联立解得：v＝8πgR.v2由牛顿第二定律，F－mg＝mR2π解得F＝(1＋64)mg2由牛顿第三定律可知，乙同学在最低点处对地板的压力大小为F′＝(1＋π64)mg，方向竖直向下．R12答案：(1)2(2)gR(3)(1＋π)，方向竖直向下g64812．如下图，装置BO′O可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A与两细线连结后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球的质量

m＝1kg

，细线

AC长

l＝1m，B点距

C点的水平易竖直距离相等．

(重力加快度

g取

10m/s

2，sin37

°＝

35，cos37°＝

45)(1)若装置匀速转动的角速度为ω1时，细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度ω1的大小；50，求细线AC与竖直方向的夹角．(2)若装置匀速转动的角速度ω2＝3rad/s分析：(1)当细线AB上的张力为0时，小球的重力和细线AC张力的协力供给小球圆周运动的向心力，有21g52解得ω1＝lcos37°＝2rad/s.50(2)当ω2＝3rad/