【一轮复习】2021届高考一轮复习复习同步锁定特训 圆周运动及其应用

2021届高考物理一轮复习同步锁定特训

复习点： 圆周运动及其应用

一、选择题

1. 如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是( )

A．线速度vA＝vB B．角速度ωA＝ωB C．受到的合力FA合＝FB合 D．受到的摩擦力FfA>FfB

2．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则( )

v2

A．该弯道的半径r＝

gsinθ

B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小随之变化 C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压 D．当火车以规定速度行驶时，火车只受重力和支持力

3. 如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是( )

A．B的向心力是A的向心力的2倍

B．盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍 C．A、B都有沿半径向外滑动的趋势

1

D．若B先滑动，则B对A的动摩擦因数μA大于盘对B的动摩擦因数μB

4. 如图所示，两个相同材料制成的水平摩擦轮A和B，两轮半径RA＝2RB，A为主动轮。当A轮匀速转动时，在A轮边缘处放置的小木块恰能在A轮的边缘上与A轮相对静止，若将小木块放在B轮上让其相对B轮静止，木块与B轮转轴间的最大距离为( )

RBA. 8C．RB

RBB. 2RBD. 4

5．如图，有一倾斜的匀质圆盘(半径足够大)，盘面与水平面的夹角为θ，绕过圆心并垂直于盘面的转轴以角速度ω匀速转动，有一物体(可视为质点)与盘面间的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，重力加速度为g。要使物体能与圆盘始终保持相对静止，则物体与转轴间最大的距离为( )

μgcosθA.

ω2

μcosθ－sinθC.g

ω2

gsinθB.

ω2

μcosθ＋sinθD.g

ω2

6．一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是( )

7. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆环，圆心为O，OA连线水平，AB为固定在A、B两点间的光滑直杆，在直杆和圆环上分别套着一个相同的小球M、N。先后两次让小球M、N以角速度ω和2ω随圆环一起绕竖直直径BD做匀速圆周运动。则( )

2

A．小球M第二次的位置比第一次时离A点近 B．小球M第二次的位置与第一次时相同 C．小球N第二次的竖直位置比第一次时高 D．小球N第二次的竖直位置比第一次时低

8．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N，小球在最高点的速度大小为v，N-v2图象如图乙所示。下列说法正确的是( )

R

A．当地的重力加速度大小为

ba

B．小球的质量为R

b

C．v2＝c时，杆对小球的弹力方向向上 D．若c＝2b，则杆对小球的弹力大小为2a

9．游乐场有一种叫做“快乐飞机”的游乐项目，模型如图所示。已知模型飞机的质量为m，固定在长为L的旋臂上，旋臂与竖直方向的夹角为θ，当模型飞机以角速度ω绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( )

A．模型飞机受到重力、旋臂的作用力和向心力 B．旋臂对模型飞机的作用力方向一定与旋臂垂直 C．旋臂对模型飞机的作用力大小为mg2＋ω4L2sin2θ D．若夹角θ增大，则旋臂对模型飞机的作用力减小

10. 如图所示，金属块Q放在带光滑小孔的水平桌面上，一根穿过小孔的细线，上端固定在Q

3

上，下端拴一个小球。小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)，细线与竖直方向成30°角(图中P位置)。现使小球在更高的水平面上做匀速圆周运动。细线与竖直方向成60°角(图中P′位置)。两种情况下，金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面判断正确的是( )

A．Q受到桌面的静摩擦力大小不变 B．小球运动的角速度变大 C．细线所受的拉力之比为2∶1 D．小球向心力大小之比为3∶1

11．傣族人民手中经常拿着鼓状能转的装置叫做“转经筒”，又称“玛尼”。把经文放在转经筒里，转经筒每转动一周等于念诵经文一遍。某人制作了新式的转经筒如图所示，筒呈圆锥状，且在顶端左右系着两段一长一短的绳子，绳子的另一端挂着相同的小球，圆锥筒缓慢加速转动，不计空气阻力。下列说法正确的是( )

A．当角速度达到一定值的时候，两个球一定同时离开圆锥筒 B．当角速度慢慢增大，一定是低的那个球先离开圆锥筒 C．两个球都离开圆锥筒后，它们一定高度相同 D．两个球都离开圆锥筒后，两段绳子的拉力一定相同 二、非选择题

12． 如图所示，一质量为m＝0.5 kg 的小球，用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动。g取 10 m/s2，求：

(1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？ (2)当小球在最高点的速度为4 m/s时，轻绳拉力多大？

(3)若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球的最大速度不能超过多大？

4

13．半径为R的水平圆台可绕通过圆心O的竖直光滑细轴CC′转动，如图所示。圆台上沿相互垂直的两个半径方向刻有槽，质量为mA的物体A放在一个槽内，A与槽底间的动摩擦因数为μ0，质量为mB的物体B放在另一个槽内，此槽是光滑的，A、B间用一长为l(l

(1)当圆台做匀速转动，A物体与圆盘之间刚好没有摩擦力且A、B两物体相对圆台不动时，A到圆心的距离x为多大？此时的转动角速度ω应为多大？

(2)当圆台做匀速转动，A、B两物体相对圆台不动且A物体与圆台间有摩擦时，转动角速度ω和A到圆心的距离x应满足的条件。

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