2022届高考物理第四章曲线运动万有引力与航天第三节圆周运动练习

课时作业

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圆周运动一、单项选择题（每题6分，共18分）1．如下图为一种“滚轮——平盘无级变速器”的示意图，它由固定于主动轴上的平盘和可跟从动轴移动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟从转动，如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮距离主动轴中心的距离之间的关系是（）A．n＝n错误!B．n＝n错误!2121C．n2＝n1错误!D．n2＝n1错误!2．（2022·河北正定中学月考）如下图，质量为的物体从半径为R的半球形碗边向m碗底滑动，滑到最低点时的速度为v。若物体滑到最低点时受到的摩擦力是Ff，则物体与碗的动摩擦因数为（）A．错误!B．错误!C．错误!D．错误!3．（2022·浙江浙大附中期中）在粗拙水平木板上放一物块，沿如下图的逆时针方向在竖直平面内做匀速圆周运动，圆半径为R，速率v＜错误!，AC为水平直径，BD为竖直直径。设运动中木板始终保持水平，物体相关于木板静止，则（）A．物块始终受两个力作用B．只有在A、B、C、D四点，物块受到的合外力才指向圆心C．从B运动到A，物块处于超重状态D．从A运动到D，物块处于超重状态二、多项选择题（每题8分，共24分）4．上海磁悬浮线路需要转弯的地方有三处，其中设计的最大转弯处半径达到用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1300m。一个质量以360km/h不变速率驶过半径2500m弯道的车厢内，下列说法正确的选项是（

50kg

8000m，的乘客坐在）A

200NB．乘客受到来自车厢的力，大小约为

539NC．弯道半径设计特别长能够使乘客在转弯时舒坦一些D．弯道半径设计特别长能够减小转弯时列车的倾斜程度5．如下图，放置在水平地面上的支架质量为

M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为

m，现将摆球拉至水平地点，尔后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的选项是（）A．在释放前的瞬间，支架对地面的压力为（m＋M）gB．在释放前的瞬间，支架对地面的压力为MgC．摆球抵达最低点时，支架对地面的压力为（m＋M）gD．摆球抵达最低点时，支架对地面的压力为（3m＋M）g6．如下图，用细绳拴着质量为m的物体，在竖直面内做圆周运动，圆周半径为R，则下列说法正确的选项是（）A．小球过最高点时，绳子张力不能够为零B．小球过最高点时的最小速度为零C．小球恰巧过最高点时的速度是错误!D．小球过最高点时，绳子对小球的作使劲能够与球所受的重力方向相反三、非选择题（分值依次为18分、20分、20分）O、O、7．如下图，轮O、O固定在同一转轴上，轮O、O用皮带连结且不打滑。在1312123三个轮的边缘各取一点、、，已知三个轮的半径比r1∶2∶3＝2∶1∶1，则、、OABCrrABC三点的线速度大小之比v∶v∶v＝_________；角速度之比ω∶ω∶ω＝_________；向ABCABC心加快度大小之比aA∶aB∶aC＝___________。8．（2022·江西南昌联考）如下图，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O水平向右为轴的正方向。在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在中断滴水的容器，从t＝0时刻开始随传送带沿与轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v。已知容器在t＝0时刻滴下第一滴水，此后每目前一滴水恰巧落到盘面上时再滴一滴水。求：（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同一直线上，圆盘转动的角速度ω应为多大（3）第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离。9．如下图，质量为m的小球置于方形的圆滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内以O点为圆心做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加快度为g，空气阻力不计。求：1）若要使盒子运动到最高点时与小球之间恰巧无作使劲，则该同学拿着盒子做匀速圆周运动的周期为多少2）若该同学拿着盒子以第（1）问中周期的错误!做匀速圆周运动，则当盒子运动到如下图的地点（球心与O点位于同一水平面上）时，小球对盒子的哪些面有作使劲，作使劲大小分别为多少参照答案1．A解析：由于主动轮和从动轮接触处线速度大小相等，所以2πn1＝2πn2r，即n2＝n1错误!，所以选项A正确。2．B3．D4．ACDM：FN1＝Mg；当摆球运动到最低点时，5．BD解析：在释放前的瞬间绳拉力为零，对由机械能守恒得＝错误!，①mgRFT－mg＝错误!，②由牛顿第二定律得：由①②得绳对小球的拉力F＝3mg，对支架M由受力平衡，地面支持力F＝Mg＋3mg，由TN牛顿第三定律知，支架对地面的压力FN2＝3mg＋Mg，应选项B、D正确。6．AC解析：小球过最高点时的临界速度v＝错误!，此时绳中张力为零。小球过最高点时绳子中的张力可能为零，也可能向下，应选A、C。7．答案：2∶2∶11∶2∶12∶4∶1解析：（1）令vA＝，由于转动时不打滑，所以vB＝。因ωA＝ωC，由公式v＝知，vvωr当角速度一准时，线速度跟半径成正比，故v＝错误!v，所以v∶v∶v＝2∶2∶1。CABC（2）令ωA＝ω，由于共轴转动，所以ωC＝ω。因vA＝vB，由公式ω＝错误!知，当线速度一准时，角速度跟半径成反比，故ω＝2ω，所以ω∶ω∶ω＝1∶2∶1。BABC（3）令A点向心加快度为aA＝a，因vA＝vB，由公式a＝错误!知，当线速度一准时，向心加快度跟半径成反比，所以aB＝2a。又因为ωA＝ωC，由公式a＝ω2r知，当角速度一定时，向心加快度跟半径成正比，故aC＝错误!a，所以aA∶aB∶aC＝2∶4∶1。8．答案：（1）错误!（2）π错误!（3）5v错误!2，得解析：（1）水滴在竖直方向上做自由落体运动，有＝错误!gtt＝错误!。hnπ，所以角（2）剖析题意可知，在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的角度应为速度为ω＝错误!＝π错误!。（3）第二滴水落在圆盘上的水平位移为2＝·2＝2v错误!，第三滴水落在圆盘上的水vt平位移为3＝v·3t＝3v错误!。当第二与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心两侧时，两点间的距离最大，则＝2＋3＝5v错误!。9．答案：（1）2π错误!（2）小球对盒子的右侧面和下侧面有作使劲，大小分别为4和mgmg解析：（1）设盒子的运动周期为T。因为在最高点时盒子与小球之间恰巧无作使劲，因0此小球仅受重力作用，由重力提供向心力，根据牛顿运动定律得mg＝mR（错误!）2解之得0＝2π错误!。T2）设此时盒子的运动周期为错误!，则小球的向心加快度为a0＝错误!R由第（1）问知T0