2022届高考物理一轮复习知识点全方位练习：圆周运动.docx

1、2022届高考物理一轮复习知识点全方位练习：圆周运动􀳊 基础达标􀳊1.(多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10.在此10 s时间内,火车()A.运动路程为600 mB.加速度为零C.角速度约为1 rad/sD.转弯半径约为3.4 km2.在室内自行车比赛中,运动员以速度v在倾角为的赛道上做匀速圆周运动.已知运动员的质量为m,做圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.运动员做圆周运动的角速度为vRB.如果运动员减速,运动员将做离心运动C.运动员做匀速圆周运动的向心力大小是mv2

2、RD.将运动员和自行车看作一个整体,则整体受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用3.一辆汽车匀速率通过一座圆弧形拱形桥后,接着又以相同速率通过一圆弧形凹形桥.若两圆弧半径相等,汽车通过拱形桥桥顶时,对桥面的压力大小FN1为车重的一半,汽车通过圆弧形凹形桥的最低点时,对桥面的压力大小为FN2,则FN1与FN2之比为()A.31B.32C.13D.124.如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动盘,乙靠摩擦随甲转动且无滑动.甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲r乙=31,两圆盘和小物体1、2之间的动摩擦因数相同,1距O点为2r,2距O点为r,当甲缓慢转动起来且转速慢慢增大时()A.1与2滑动前

3、的角速度之比12=31B.1与2滑动前的向心加速度大小之比a1a2=13C.随转速慢慢增大,1先开始滑动D.随转速慢慢增大,2先开始滑动5. 拨浪鼓最早出现在战国时期,宋代时小型拨浪鼓已成为儿童玩具.四个拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳,绳一端系着小球,另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上.现使鼓绕竖直放置的手柄匀速转动,两小球在水平面内做周期相同的圆周运动.图中两球的位置关系可能正确的是(图中细绳与竖直方向的夹角)()􀳊 技能提升􀳊6.(多选)某游乐场中有一“飞舟冲浪”项目,其滑道由两段相同的光滑圆弧轨道组合而成,每段圆弧轨道的圆心角L,所以且Lcos Lc

4、os ,选项C正确.6.AB【解析】 游客从B到C过程做曲线运动,游客在C点时有向上的分加速度,故处于超重状态,故A正确;游客从A到B过程,合力在竖直方向上的分量越来越大,故竖直方向上的加速度一直增大,故B正确;游客在B点时,轨道对游客有沿半径向上的支持力,向心力由重力指向圆心的分力和支持力的合力提供,向心力小于mg,则向心加速度小于g,故C错误;从A到C过程,只有重力做功,故游客的机械能不变,故D错误.7.C【解析】 向心力Fn=mgtan =mv2R,若飞行速率v不变,增大,则半径R减小,由v=2RT可知,周期T减小,选项A、B错误;若不变,飞行速率v增大,则半径R增大,选项C正确;若飞行

5、速率v增大,增大,则半径R的变化情况不能确定,由mgtan =mR2T2,可知周期T的变化情况不能确定,选项D错误.8.B【解析】 小球在最高点时,若v=0,则有FN=mg=a,若FN=0,则重力提供向心力,有mg=mbR,解得g=bR,m=abR,故A错误,B正确;当v2=cb时,F合=mcRmbR=mg,故杆对小球的弹力方向向下,故C错误;若c=2b,则有FN+mg=m2bR,解得杆对小球的弹力大小为FN=mg=a,故D错误.9.C【解析】 力是改变物体运动状态的原因,故A错误;重力和拉力不在一条直线上,而且金属球也不处于平衡状态,故两者不是一对平衡力,故B错误;设绳与竖直方向夹角为,对金

6、属球有FTcos =mg,绳中拉力等于网袋的重力,即FT=Mg,故cos =mM保持不变,但是由于连接金属球的绳变长,故lcos 变大,金属球的位置比原来低,故C正确,D错误.10.(1)mgcos(2)gRtan(3)见解析【解析】 (1)对列车受力分析如图所示,有FNcos =mg解得FN=mgcos由牛顿第三定律知,列车对轨道的压力大小为FN=mgcos(2)由牛顿第二定律得mgtan =mv2R解得v=gRtan(3)铁轨对车轮有指向弯道内侧的摩擦力;将会出现外侧车轮的轮缘对外轨有侧向挤压力(或外轨对外侧车轮的轮缘有侧向挤压力);可能造成车轮和铁轨受损(变形),甚至出现列车脱轨,造成财

7、产损失和人员伤亡的严重后果.11.AC【解析】 当转台的角速度比较小时,物块只受重力、支持力和摩擦力,当细绳恰好要产生拉力时,有mg=m12lsin 30,解得1=2g3l,随角速度的增大,细绳上的拉力增大,当物块恰好要离开转台时,物块受到重力和细绳的拉力的作用,有mgtan 30=m22lsin 30,解得2=23g3l,由于13g4l2,所以当=3g4l时,物块与转台间的摩擦力不为零,故B错误;由于g2l1,所以当=g2l时,细绳的拉力为零,故A正确;由于1gl2,由牛顿第二定律得Ff+Fsin 30=mgl2lsin 30,因为压力小于mg,所以Ff13mg,故D错误;当=4g3l2时,

8、物块已经离开转台,细绳的拉力与重力的合力提供向心力,则mgtan =m4g3l2lsin ,解得cos =34,故F=mgcos=43mg,故C正确.12.ABC【解析】 两物体A和B随着圆盘转动时,合力提供向心力,有F合=m2R,B的轨道半径比A的轨道半径大,所以B所需向心力大,绳子拉力相等,所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,B所受的最大静摩擦力方向沿绳指向圆心,A所受的最大静摩擦力方向沿绳指向圆外,以B为研究对象,有FT+mg=2mr2,以A为研究对象,有FT-mg=mr2,联立解得FT=3mg,= 2gr,故选项A、B、C正确;烧断绳子,对A分析,若A恰好未发生相对滑动,有mg=mrA2,解得A=grv0,所以绳中有张力,根据牛顿第二定律得FT+mg=mv12L解得FT=3 N(3)因为v2v0,所以绳中无张力,小球将做平抛运动直至绳再次伸直,设此过程所用时间为t,水平、竖直位移分别为x、y,其运动轨迹如图中实线所示,由几何关系可知L2=(y-L)2+x2x=v2ty=12gt2联立解得t=0.6 s(t=0舍去).