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课时提升作业
十二 圆周运动及其应用
(建议用时40分钟)
1.做匀速圆周运动的物体,它所受的向心力的大小必定与 ( ) A.线速度平方成正比 B.角速度平方成正比 C.运动半径成反比
D.线速度和角速度的乘积成正比
【解析】选D。因做匀速圆周运动的物体满足关系Fn=m=mRω2=mvω,由此可以看出在R、v、ω是变量的情况下,Fn与R、v、ω是什么关系不能确定,只有在R一定的情况下,向心力才与线速度的平方、角速度的平方成正比;在v一定时,Fn与R成反比;ω一定时,Fn与R成正比。故选项A、B、C错误,而从Fn=mvω看,因m是不变的,故选项D正确。 2.如图所示,汽车雨刮器在转动时,杆上的A、B两点绕O点转动的角速度大小为ωA、ωB,线速度大小为vA、vB,则 ( )
A.ωA<ωB vA=vB B.ωA>ωB vA=vB
C.ωA=ωB vA>vB D.ωA=ωB vA 【解析】选C。杆上A、B两点绕O点的转动属于同轴转动,所以角速度相等,故ωA=ωB;由于rA>rB,根据v=rω可得,vA>vB,故C正确,A、B、D错误。 【加固训练】 如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点的 ( ) A.角速度之比ωA∶ωB= ∶1 ∶1 B.角速度之比ωA∶ωB=1∶C.线速度大小之比vA∶vB= D.线速度大小之比vA∶vB=1∶ 【解析】选D。板上A、B两点的角速度相等,角速度之比ωA∶ωB=1∶1,选项A、B均错误;线速度v=ωr,线速度之比vA∶vB=1∶误,D正确。 3.(2016·浙江4月选考真题)如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间。假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他 ( ) ,选项C错 A.所受的合力为零,做匀速运动 B.所受的合力恒定,做匀加速运动 C.所受的合力恒定,做变加速运动 D.所受的合力变化,做变加速运动 【解析】选D。人做匀速圆周运动,向心加速度始终指向圆心,即加速度的方向不断变化,所以是变加速运动,故向心力的方向也不断变化,A、B、C错误,D正确。 4.(2024·嘉兴模拟)如图所示,餐桌上的水平玻璃转盘匀速转动时,其上的物品相对于转盘静止,则 ( ) A.物品所受摩擦力与其运动方向相反 B.越靠近圆心的物品摩擦力越小 C.越靠近圆心的物品角速度越小 D.越靠近圆心的物品加速度越小 【解析】选D。由于物品做匀速圆周运动,所以物品所受的摩擦力指向圆心提供向心力,故A错误;由摩擦力提供向心力可知,f=mω2r,由于物品的质量大小不知道,所以无法确定摩擦力大小,故B错误;同一转轴转动的物品角速度相同,故C错误;由公式a=ω2r可知,越靠近圆心的物品加速度越小,故D正确。 5.(2024·杭州模拟)随着北京三环东路快速路的正式通车,城北到城南的通行时间将大幅缩减,大大提升了出行效率。该段公路有一个大圆弧形弯道,公路外侧路基比内侧路基高。当汽车以理论时速vc行驶时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则 ( ) A.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动 B.要求汽车在转弯过程中不打滑,车速不能大于vc C.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小 D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值不变 【解析】选D。车速低于vc,所需的向心力减小,此时车辆有向内侧滑动的趋势,摩擦力可以指向外侧,车辆不会向内侧滑动,故A错误。车速高于vc,所需的向心力增加,此时车辆有向外侧滑动的趋势,摩擦力可以指向内侧,车辆不一定会打滑,故B错误。当路面结冰时与未结冰时相比,由于支持力和重力不变,路面的倾角不变,则vc的值不变。故C错误,D正确。 6.如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是 ( ) 世纪金榜导学号 A.过山车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来 B.人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力 C.人在最低点时对座位的压力等于mg D.人在最低点时对座位的压力大于mg 【解析】选D。人过最高点时,FN+mg=m,当v≥人也不会掉下来,当v= 时,不用保险带, 时,人在最高点时对座位产生的压力为 mg,A、B均错误;人在最低点具有竖直向上的加速度,处于超重状态,故人此时对座位的压力大于mg,C错误,D正确。 7.如图所示为自行车的传动机制,行驶时与地面不打滑。a、c为与车轴等高的轮胎上的两点,d为轮胎与地面的接触点, b为轮胎上的最高点。行驶过程中 ( ) A.c处角速度最大 B.a处速度方向竖直向下 C.a、b、c、d四处速度大小相等 D.b处向心加速度指向d 【解析】选D。共轴传动角速度相等,以任意一点为转轴,都是共轴传动,角速度一定相等,故A错误;以圆心为转轴,a处速度方向竖直向下运动的同时,随着车一起向前运动,故合速度不是竖直向下,故B错误;以圆心为转轴,a、b、c、d四点绕圆心转动的同时还要一起向前运动,由于绕轴转动的分速度方向不同,故各个点的线速度方向不同,故C
2024版物理名师讲练大一轮复习方略浙江专版课时提升作业： 十二 圆周运动及其应用
