2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 圆周运动的规律及应用

《2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 圆周运动的规律及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 圆周运动的规律及应用（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 训练：*圆周运动的规律及应用* 一、选择题 1．如图所示，ABC为竖直平面内的金属半圆环，AC连线水平，A、B两点间固定着一根直金属棒，在直金属棒和圆环的BC部分上分别套着小环M、N(棒和半圆环均光滑)，现让半圆环绕竖直对称轴以角速度ω1做匀速转动，小环M、N在图示位置．如果半圆环的角速度变为ω2，ω2比ω1稍微小一些．关于小环M、N的位置变化，下列说法正确的是(　　) A．小环M将到达B点，小环N将向B点靠近稍许 B．小环M将到达B点，小环N的位置保持不变 C．小环M将向B点靠近稍许，小环N将向B点靠近稍许 D．小环M向B点靠近

2、稍许，小环N的位置保持不变 2．小李同学撑一把雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆匀速转动，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一个半径为r的圆形，伞边缘距离地面的高度为h，当地重力加速度为g，则(　　) A．雨滴着地时的速度大小为 B．雨滴着地时的速度大小为 C．雨伞转动的角速度大小为 D．雨伞转动的角速度大小为 3．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上．物块质量为M，到小环的距离为L，其两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，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动

3、．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，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　) A．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F B．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F C．物块上升的最大高度为 D．速度v不能超过 4．如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间的弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，F—v2图象如图乙所示．下列说法正确的是(　　) A．当地的重力加速度大小为 B．小球的质量为 C．当v2＝c时，杆对小球弹力方向向上 D．若v2＝2b，则杆对小球弹力大小为

4、2a 5．如图所示，用手握着细绳的一端在水平桌面上做半径为r的匀速圆周运动，圆心为O，角速度为ω.细绳长为L，质量忽略不计，运动过程中细绳始终与小圆相切，在细绳的另外一端系着一个质量为m的小球，小球恰好沿以O为圆心的大圆在桌面上运动，小球和桌面之间存在摩擦力，以下说法正确的是(　　) A．小球将做变速圆周运动 B．小球与桌面间的动摩擦因数为 C．小球做圆周运动的线速度为ω(l＋L) D．细绳拉力为mω2 6．如图是一个设计“过山车”的试验装置的工作原理示意图，光滑斜面与竖直平面内的光滑圆形轨道的最低点B平滑连接，圆形轨道最高点为C点，轨道半径为R，重力加速度大小为g，下列说法正

5、确的是(　　) A．将小车放于B点且水平向右的初速度满足2R即可 D．上述三个选项都不对 7．如图放在水平转台上的物体A、B、C正随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，B与转台、C与转台、A与B间的动摩擦因数都为μ，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，以下说法正确的是(　　) A．B对A的摩擦力有可能为3

6、μmg B．C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力 C．转台的角速度ω有可能恰好等于 D．若角速度ω在题干所述基础上缓慢增大，A与B间将最先发生相对滑动 8．如图所示的装置可以测量子弹的飞行速度．在一根轴上相距s＝1 m处安装两个平行的薄圆盘，使轴带动两圆盘以n＝3 000 r/min的转速匀速转动，飞行的子弹平行于轴沿一条直线穿过两圆盘，即在盘上留下两个小孔，现测得两小孔所在半径间的夹角为30，子弹飞行的速度大小可能是下述的(设在穿过两圆盘的过程中子弹的速度保持不变)(　　) A．500 m/s B．600 m/s C．700 m/s D．800 m/s 9．如图所示，

7、两个可视为质点的相同的木块A和B放在水平转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动．开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法不正确的是(　　) A．当ω> 时，A、B相对于转盘会滑动 B．当ω> 时，绳子一定有弹力 C．当ω在 <ω< 范围内增大时，B所受摩擦力变大 D．当ω在0<ω< 范围内增大时，A所受摩擦力一直变大 10．(多选)如图所示，在水平转台上放置用轻绳相连的质量相同的滑块1和滑块2，转台绕转轴OO′以角速度ω匀速转动过程中，轻绳

8、始终处于水平状态，两滑块始终相对转台静止，且与转台之间的动摩擦因数相同，滑块1到转轴的距离小于滑块2到转轴的距离．关于滑块1和滑块2受到的摩擦力f1、f2与角速度的二次方的关系图线，可能正确的是(　　) 11．(多选)图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中皮带不打滑，则(　　) A．c点与d点的角速度大小相等 B．a点与b点的角速度大小相等 C．a点与c点的线速度大小相等 D．a点与c点的向心加速度大小相等 12.

9、(多选)如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动，接触处无相对滑动．甲圆盘与乙圆盘的半径之比r甲r乙＝31，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时，下列说法正确的是(　　) A．滑动前m1与m2的角速度之比ω1：ω2＝1：3 B．滑动前m1与m2的向心加速度之比a1：a2＝2：9 C．随转速慢慢增加，m1先开始滑动 D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动 13．(多选)如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点，弹簧一端固定于圆心

10、O点，另一端与小球拴接．已知弹簧的劲度系数k＝，原长L＝2R，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度v0，已知重力加速度为g，则(　　) A．当v0较小时，小球可能会离开圆轨道 B．若，小球就能做完整的圆周运动 D．只要小球能做完整的圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关 14．(多选)2017年7月23日，在第13届莫斯科航展上“俄罗斯勇士”飞行表演队完成了倒飞筋斗的动作．现将其简化成如图所示的光滑的板(飞机)和小球(飞行员)，让小球在竖直面内始终与板相对静止且做匀速圆周运动．A为圆周的最高点，C为最

11、低点，B、D与圆心O等高，且此时板与水平面成θ角，设小球的质量为m，做圆周运动的半径为R，线速度为v，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A．小球通过C处时向心力与小球通过A处的向心力大小相等 B．小球在C处受到板的弹力比在A处大5mg C．在B、D两处板的倾角与小球的运动速度v应满足tanθ＝ D．小球在B、D两处受到板的弹力为N＝ 15．(多选)质量为m的小球通过轻绳a和b与两相互垂直的轻质木架上的A点和C点相连，如图所示，当木架AB绕木架BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，此时轻绳a竖直伸直，轻绳b水平伸直，轻绳a的长度为La，轻绳b的长度为Lb，

12、小球运动到图示位置时，轻绳b被烧断，同时木架停止转动，已知重力加速度大小为g，则(　　) A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动 B．在轻绳b被烧断瞬间，轻绳a中张力突然增大 C．若ω＝，则木架停止转动后小球不可能做完整的圆周运动 D．若ω＝，则木架停止转动后小球可能做完整的圆周运动 16．(多选)飞机飞行时除受到发动机的推力外，还受到重力和机翼的升力，机翼的升力垂直于机翼所在平面向上，当飞机在空中盘旋时机翼向内侧倾斜(如图所示)，以保证除发动机推力和阻力外的其他力的合力提供向心力．设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时机翼与水平面成θ角，飞行周期为T，则下列说法正确的是

13、(　　) A．若飞行速率v不变，θ增大，则半径R增大 B．若飞行速率v不变，θ增大，则周期T增大 C．若θ不变，飞行速率v增大，则半径R增大 D．若飞行速率v增大，θ增大，则周期T可能不变 17．(多选)有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是(　　) A．如图a所示，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C．如图c所示，同一小球在光滑且固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等 D．火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤

14、压作用 18．(多选)如图所示，BC是半径为R＝1 m的竖直面内的圆弧轨道，轨道末端C在圆心O的正下方，∠BOC＝60，将质量为m＝1 kg的小球，从与O等高的A点水平抛出，小球恰好从B点沿圆弧切线方向进入轨道，由于小球与圆弧之间有摩擦，能够使小球从B到C做匀速圆周运动，重力加速度大小g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．从B到C，小球与轨道之间的动摩擦因数可能保持不变 B．从B到C，小球克服摩擦力做功为5 J C．A、B两点间的距离为 m D．小球从B到C的全过程中，小球对轨道的压力不变 二、非选择题 19．如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆

15、心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O且水平向右为x轴正方向．在O点正上方距盘面高为h＝5 m处有一个可间断滴水的容器，从t＝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＝10 m/s2) (1)每一滴水离开容器后经过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，圆盘的角速度ω应为多大？ (3)当圆盘的角速度为1.5π时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2 m，求容器的加速度a. 20．如图所示，一小球从A点以某一水平向右的初速度出

16、发，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R＝10 cm的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动，C点右侧有一壕沟，C、D两点间的竖直高度h＝0.8 m，水平距离s＝1.2 m，水平轨道AB长为L1＝1 m，BC长为L2＝3 m，小球与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2. (1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A点的初速度． (2)若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在A点的初速度的范围． 参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B D B B D C

17、 B C 10 11 12 13 14 15 16 17 18 AC AC ABD CD ACD BD CD BD BC 19.(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上所用时间t＝ ＝1 s (2)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 s内转过的弧度为kπ，k为不为零的正整数 由ωt＝kπ，得ω＝kπ ＝kπ，其中k＝1,2,3… (3)第二滴水离开O点的距离为x1＝at2＋(at)t＝a 第三滴水离开O点的距离为x2＝a(2t)2＋(a2t)t＝4a 又Δθ＝ωt＝1.5π 即第二滴水和

18、第三滴水分别滴落在圆盘上x轴方向及垂直x轴的方向上，所以x＋x＝x2 即2＋(4a)2＝22，解得a＝ m/s2 20.(1)设小球恰能通过圆形轨道最高点的速度为v，由牛顿第二定律得mg＝m，由B到最高点，由机械能守恒定律得mv＝2mgR＋mv2，由A到B，－μmgL1＝mv－mv，解得小球在A点的速度为 vA＝3 m/s. (2)若小球刚好停在C处，则有－μmg(L1＋L2)＝0－mv，解得 vA1＝4 m/s. 若小球停在BC段，则3 m/s≤vA≤4 m/s. 若小球能通过C点，并恰好越过壕沟，则有h＝gt2，s＝vCt， －μmg(L1＋L2)＝mv－mv，则有vA2＝5 m/s， 所以小球在A点的初速度范围为3 m/s≤vA≤4 m/s和vA≥5 m/s.