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2018届高考物理一轮复习专题圆周运动专项练习

圆周运动 一、选择题(1~5 题为单项 选择题,6~9 题为多项选择题) 1.如图 1 所示,光滑水平面上,小球 m 在拉力 F 作用下做匀速圆周运动。若小球运动 到 P 点时,拉力 F 发生变化,下列关于小球运动情况的说法正确的是( ) 图1 A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹 Pa 做离心运动 B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹 Pa 做离心运动 C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹 Pb 做离心运动 D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹 Pc 运动 2.如图 2 所示,是马戏团中上演的飞车节目,在竖直平面内有半径为 R 的圆轨道。表 演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为 m,人以 v1= 2gR的 速度通过轨道最高点 B,并以 v2= 3v1 的速度通过最低点 A。则在 A、B 两点轨道对摩托车 的压力大小相差( ) 图2 A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg 3.如 图 3 所示,小物体 P 放在水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦 力 Ff 的叙述正确的是( ) 1 图3 A.Ff 的方向总是指向圆心 B.圆盘匀速转动时 Ff=0 C.在物体与轴 O 的距离一定的条件下,Ff 跟圆盘转动的角速度成正比 D.在转速一定的条件下,Ff 跟物体到轴 O 的距离成正比 4.质量为 m 的物体随水平传送带一起匀速运动,A 为传送带的终端皮带轮。如图 4 所 示,皮带轮半径为 r,要使物体通过终端时能水平抛出,皮带轮的转速至少为( ) 图4 A. 1 2π g r B. g r C. gr D. gr 2π 5.如图 5 所示,转动轴垂直于光滑平面,交点 O 的上方 h 处固定细绳的一端,细绳的 另一端拴接一质量为 m 的小球 B,绳长 AB=l>h,小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做 匀速圆周运动。要使球不离开水平面,转动轴的转速的最大值是( ) 图5 A. 1 2π g h B.π gh C. 1 2π g l D.2π l g 6.铁路转弯处的弯道半径 r 是根据地形决定的。弯道处要求外轨比内轨高,其内、外 轨高度差 h 的设计不仅与 r 有关。还与火车在弯道上的行驶速度 v 有关。下列说法正确的是 ( ) A.速率 v 一定时,r 越小,要求 h 越大 B.速率 v 一定时,r 越大,要求 h 越大 C.半径 r 一定时,v 越小,要求 h 越大 D.半径 r 一定时,v 越大,要求 h 越大 7.如图 6 所示,质量为 m 的物体,沿着半径为 R 的半球形金属壳内壁滑下,半球形金 2 属壳竖直固定放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为 v,若物体与球壳之间的动摩擦 因数为 μ ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( ) 图6 A.受到的向心力为 mg+m B.受到的摩擦力为 μ m v R 2 v2 R v2 R C.受到的摩擦力为 μ (mg+m ) D.受到的合力方向斜向左上方 8.(2016·宜昌联考)如图 7 所示,半径为 R 的光滑细圆环轨道被固定在竖直平面上, 轨道正上方和正下方分别有质量为 2m 和 m 的静止小球 A、B,它们由长为 2R 的轻杆固定连 接,圆环轨道内壁开有环形小槽,可使细杆无摩擦、无障碍地绕其中心点转动。今对上方 小球 A 施加微小扰动。两球开始运动后,下列说法正确的是( ) 图7 A.轻杆转到水平位置时两球的加速度大小相等 B.轻杆转到竖直位置时两球的加速度大小不相等 C.运动过程中 A 球速度的最大值为 4gR 3 13 D.当 A 球运动到最低点时,两小球对轨道作用力的合力大小为 mg 3 9.如图 8 所示,一个固定在竖直 平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于 管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从 B 点脱离后做平抛运动,经过 0.3 s 后又恰 好垂直与倾角为 45°的斜面相碰。已知半圆形管道的半径 R=1 m,小球可看做质点且其质 量为 m=1 kg,g 取 10 m/s 。则( 2 ) 3 图8 A.小球在斜面上的相碰点 C 与 B 点的水平距离是 0.9 m B.小球在斜面上的相碰点 C 与 B 点的水平距离是 1.9 m C.小球经过管道的 B 点时,受到管道的作用力 FNB 的大小是 1 N D.小球经过管道的 B 点时,受到管道的作用力 FNB 的大小是 2 N 二、非选择题 10.如图 9 所示,内壁光滑的弯曲钢管固定在天花板上,一根结实的细绳穿过钢管, mA 1 两端分别拴着一个小球 A 和 B。小球 A 和 B 的质量之比 = 。当小球 A 在水平面内做匀速圆 mB 2 周运动时,小球 A 到管口的绳长为 l,此时小球 B 恰好处于平衡状态。管子的内径粗细不 计,重力加速度为 g。试求: 图9 (1)拴着小球 A 的细绳与竖直方向的夹角 θ ; (2)小球 A 转动的周期。 11.(2016·湖 南怀化三模)某高速公路的一个出口路段如图 10 所示,情景简化:轿车 从出口 A 进入匝道,先匀减速直线通过下坡路段至 B 点(通过 B 点前后速率不变),再匀速率 通过水平圆弧路段至 C 点,最后从 C 点沿平直路段匀减速到 D 点停下。已知轿车在 A 点的速 度 v0=72 km/h,AB 长 L1=150 m;BC 为四分之一水平圆弧段,限速(允许通过的最大速度)v =36 km/h,轮胎与 BC 段路面间的动摩擦因数 μ =0.5,最大静摩擦力可认为等于滑动摩 擦力,CD 段为平直路段,长为 L2=50 m,重力加速度 g 取 10 m/s 。 2 图 10 4 (1)若轿车到达 B 点速度刚好为 v=36 km/h,求轿车在 AB 下坡段加速度的大小; (2)为保证行车安全,车轮不打滑,求水平圆弧段 BC 半径 R 的最小值; (3)轿车从 A 点到 D 点全程的最短时间。 12.如图 11 所示,固

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