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【三维设计】2022届高三物理一轮 课时跟踪检测15 圆周运动

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课时跟踪检测(十五) 圆周运动高考常考题型:选择题+计算题1.如图1所示,物块在水平圆盘上,与圆盘一起绕固定轴匀速转动,下列说法中正确的是(  )A.物块处于平衡状态B.物块受三个力作用图1C.在角速度一定时,物块到转轴的距离越远,物块越不容易脱离圆盘D.在物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小,越不容易脱离圆盘2.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图2所示是某一变速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.该车可变换两种不同挡位图2B.该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ωA∶ωD=1∶4D.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA∶ωD=4∶13.如图3所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺表面上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是(  )A.a、b和c三点的线速度大小相等B.b、c两点的线速度始终相同C.b、c两点的角速度比a的大D.b、c两点的加速度比a点的大图34.雨天的野外骑车时,在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴,行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,泥巴就被甩下来。如图4所示,图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置,则(  )图4A.泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度B.泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来C.泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来D.泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来6\n5.(2022·广东高考)图5是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B处安装一个压力传感器,其示数FN表示该处所受压力的大小。某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,通过B图5时,下列表述正确的有(  )A.FN小于滑块重力     B.FN大于滑块重力C.FN越大表明h越大.FN越大表明h越小6.如图6所示,长为L的细绳一端固定,另一端系一质量为m的小球。给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法中正确的是(  )A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用B.小球做圆周运动的半径为L图6C.θ越大,小球运动的速度越大D.θ越大,小球运动的周期越大7.如图7所示,长为L的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端有固定转轴O。现使小球在竖直平面内做圆周运动。P为圆周轨道的最高点。若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为,则以下判断正确的是(  )A.小球不能到达P点图7B.小球到达P点时的速度小于C.小球能到达P点,但在P点不会受到轻杆的弹力D.小球能到达P点,且在P点受到轻杆向下的弹力8.如图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2v,则此时每段线中张力大小为(  )A.mgB.2mg图8C.3mgD.4mg9.如图9所示,是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置。该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺,带孔的小球穿在光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。当转图9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,设弹簧均没有超过弹性限度。则ω1与ω2的比值为(  )6\nA.B.C.D.10.如图10所示,两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置,两轮半径RA=2RB。当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上,欲使木块相对B轮也静止,则木块距B轮转动轴的最大距离为(  )图10A.B.C.D.RB11.(2022·重庆模拟)如图11所示,半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内。A通过最高点C时,对管壁上部压力为3mg,B通过最高点C时,对管壁下部压力为0.75mg,求A、B两球落地点间的距离。图1112.(2022·唐山摸底)“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上。现将太极球简化成如图12甲所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点,C为最低点,B、D与圆心O等高。设球的重力为1N,不计拍的重力。求:(1)健身者在C处所需施加的力比在A处大多少?(2)设在A处时健身者需施加的力为F,当球运动到B、D位置时,板与水平方向需有一定的夹角θ,请作出tanθ-F的关系图象。  图12答案课时跟踪检测(十五)圆周运动6\n1.选B 对物块进行受力分析可知,物块受竖直向下的重力、垂直圆盘向上的支持力及指向圆心的摩擦力共三个力作用,合力提供向心力,A错,B正确。根据向心力公式Fn=mrω2可知,当ω一定时,半径越大,所需的向心力越大,越容易脱离圆盘;根据向心力公式Fn=mr()2可知,当物块到转轴距离一定时,周期越小,所需向心力越大,越容易脱离圆盘,C、D错误。2.选BC 该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,由于两轮齿数可知,当A轮转动一周时,D轮要转4周,故ωA∶ωD=1∶4,C正确,D错误。3.选D 当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,a、b和c三点的角速度相同,a半径小,线速度要比b、c的小,A、C错;b、c两点的线速度大小始终相同,但方向不相同,B错;由a=ω2r可得b、c两点的加速度比a点的大,D对。4.选C 当后轮匀速转动时,由a=Rω2知a、b、c、d四个位置的向心加速度大小相等,A错误。在角速度ω相同的情况下,泥巴在a点有Fa+mg=mω2R,在b、d两点有Fbd=mω2R,在c点有Fc-mg=mω2R。所以泥巴与轮胎在c位置的相互作用力最大,容易被甩下,故B、D错误,C正确。5.选BC 设滑块到达B点时的速度为v,根据向心力公式得:FN-mg=m,根据机械能守恒定律可得:mgh=mv2,解得FN=mg(1+),所以B、C正确。6.选C 小球只受重力和绳的拉力作用,合力大小为F=mgtanθ,半径为R=Lsinθ,A、B均错;小球做圆周运动的向心力是由重力和绳的拉力的合力提供的,则mgtanθ=m,得到v=sinθ,θ越大,小球运动的速度越大,C对;周期T==2π,θ越大,小球运动的周期越小,D错。7.选B 根据机械能守恒定律2mgL=mv2-mvP2,可求出小球在P点的速度为<,故B正确,A错误。小球在P点所需要的向心力F==mg,故小球在P点受到轻杆向上的弹力,故C、D均错误。8.选A 当小球到达最高点时速率为v,有mg=m6\n,当小球到达最高点速率为2v时,应有F+mg=m=4mg,所以F=3mg,此时最高点各力如图所示,所以FT=mg,A正确。9.选B 小球随转盘转动时由弹簧的弹力提供向心力。设标尺的最小分度的长度为x,弹簧的劲度系数为k,则有kx=m·4x·ω12,k·3x=m·6x·ω22,故有ω1∶ω2=1∶,B正确。10.选C 由图可知,当主动轮A匀速转动时,A、B两轮边缘上的线速度相同,由ω=,得===。由于小木块恰能在A轮边缘静止,则由静摩擦力提供的向心力达最大值μmg,故μmg=mωA2RA①设放在B轮上能使木块相对静止的距B轮转动轴的最大距离为r,则向心力由最大静摩擦力提供,故μmg=mωB2r②因A、B材料相同,故木块与A、B的动摩擦因数相同,①②式左边相等,故mωA2RA=mωB2r,得r=()2RA=()2RA==。所以选项C正确。11.解析:A球通过最高点时,由FNA+mg=m已知FNA=3mg,可求得vA=2B球通过最高点时,由mg-FNB=m已知FNB=0.75mg,可求得vB=平抛落地历时t=故两球落地点间的距离Δl=(vA-vB)t解得Δl=3R答案:3R12.解析:(1)设球运动的线速度为v,半径为R则在A处时F+mg=m①在C处时F′-mg=m②由①②式得ΔF=F′-F=2mg=2N。(2)在A处时健身者需施加的力为F,球在匀速圆周运动的向心力F向=F+mg,在B6\n处不受摩擦力作用,受力分析如图甲所示。则tanθ===F+1作出的tanθ-F的关系图象如图乙所示。甲       乙答案:(1)2N (2)见解析图6

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发布时间:2022-08-25 12:34:06 页数:6
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文章作者:U-336598

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