（江浙選考1）2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 曲線運(yùn)動 考點(diǎn)強(qiáng)化練12 圓周運(yùn)動

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1、（江浙選考1）2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 曲線運(yùn)動 考點(diǎn)強(qiáng)化練12 圓周運(yùn)動1.(2018浙江杭州預(yù)測)轉(zhuǎn)籃球是一項(xiàng)難度較高的技巧,其中包含了許多物理知識。如圖所示,假設(shè)某轉(zhuǎn)籃球高手能讓籃球在手指上(手指剛好在籃球的正下方)做勻速圓周運(yùn)動,下列有關(guān)轉(zhuǎn)籃球的物理知識正確的是()A.籃球上各點(diǎn)做圓周運(yùn)動的圓心在手指上B.籃球上各點(diǎn)的向心力是由手指提供的C.籃球上各點(diǎn)做圓周運(yùn)動的角速度相同D.籃球上各點(diǎn)離轉(zhuǎn)軸越近,做圓周運(yùn)動的向心加速度越大2.如圖所示,有一皮帶傳動裝置,A、B、C三點(diǎn)到各自轉(zhuǎn)軸的距離分別為RA、RB、RC,已知,若在傳動過程中,皮帶不打滑。則()A.A點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小相等

2、B.B點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度大小相等C.B點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小之比為21D.B點(diǎn)與C點(diǎn)的向心加速度大小之比為143.如圖所示,甲、乙、丙三個輪子依靠摩擦傳動,相互之間不打滑,其半徑分別為r1、r2、r3。若甲輪的角速度為1,則丙輪的角速度為()A.B.C.D.4.質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓管中運(yùn)動,小球的直徑略小于圓管的口徑,如圖所示。已知小球以速度v通過圓管的最高點(diǎn)時對圓管的外壁的壓力恰好為mg,則小球以速度通過圓管的最高點(diǎn)時()A.對圓管的內(nèi)、外壁均無壓力B.對圓管外壁的壓力等于C.對圓管內(nèi)壁的壓力等于D.對圓管內(nèi)壁的壓力等于mg5.如圖所示,質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中,盒子的邊長

3、略大于球的直徑。某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動,已知重力加速度為g,空氣阻力不計,要使在最高點(diǎn)時盒子與小球之間恰好無作用力,則()A.該盒子做圓周運(yùn)動的向心力一定恒定不變B.該盒子做勻速圓周運(yùn)動的周期一定等于2C.盒子在最低點(diǎn)時,小球?qū)凶拥淖饔昧Υ笮〉扔趍gD.盒子在與O點(diǎn)等高的右側(cè)位置時,小球?qū)凶拥淖饔昧Υ笮〉扔趍g6.(20172018學(xué)年浙江嘉興高二第一學(xué)期期末)體操運(yùn)動員做“單臂大回環(huán)”時,用一只手抓住單杠,伸展身體,以單杠為軸在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,如圖所示,此過程中,運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)時手臂受的拉力約為()A.50 NB.500 NC.2 500 ND.5

4、000 N7.如圖所示,在光滑的水平面上相距0.1 m處釘兩枚鐵釘A、B,長1 m的柔軟細(xì)線一端拴在A上,另一端拴一質(zhì)量為500 g的小球,小球的初始位置在AB連線上A的一側(cè),把細(xì)線拉直,給小球2 m/s垂直于細(xì)線方向的水平速度,使它做圓周運(yùn)動。由于釘子B的存在,使細(xì)線逐漸纏繞在AB上,問:線全部纏繞在釘子上的時間是多少?如果細(xì)線的抗斷張力為7 N,從開始經(jīng)多長時間繩子斷裂?8.(多選)“水流星”是一種常見的雜技項(xiàng)目,該運(yùn)動可以簡化為細(xì)繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動模型。已知圓周運(yùn)動的最高點(diǎn)為P,最低點(diǎn)為Q,繩長為l,重力加速度為g,則()A.小球運(yùn)動到最低點(diǎn)Q時,處于失重狀態(tài)B.小球初

5、速度v0越大,則在P、Q兩點(diǎn)繩對小球的拉力差越大C.當(dāng)v0時,小球一定能通過最高點(diǎn)PD.當(dāng)v0時小球一定能通過最高點(diǎn)P,選項(xiàng)C正確;當(dāng)v0=時,由=mgh得小球能上升的高度h=l,即小球不能越過與懸點(diǎn)等高的位置,故當(dāng)v0時,小球?qū)⒃谧畹忘c(diǎn)位置附近來回擺動,細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài),選項(xiàng)D正確。9.B先對小球受力分析,如圖所示,由圖可知,兩球的向心力都來源于重力mg和支持力FN的合力,建立如圖所示的坐標(biāo)系,則有:FNsin =mgFNcos =mr2由得FN=,小球A和B受到的支持力FN相等,根據(jù)牛頓第三定律可知,選項(xiàng)D錯誤;由于支持力FN相等,A球運(yùn)動的半徑大于B球運(yùn)動的半徑,結(jié)合式知,A球的角速

6、度小于B球的角速度,選項(xiàng)A錯誤;A球的運(yùn)動周期大于B球的運(yùn)動周期,選項(xiàng)C錯誤;又根據(jù)FNcos =m可知:A球的線速度大于B球的線速度,選項(xiàng)B正確。10.A以地面為參考系,車輪上的每個點(diǎn)(除軸心)可視為同時參與兩個運(yùn)動,即向右勻速直線運(yùn)動和圓周運(yùn)動,相對于地面的速度是這兩個運(yùn)動速度的矢量合成。相對于地面,輪胎與地面的接觸點(diǎn)是靜止的,A點(diǎn)的速度為零,即A點(diǎn)向右勻速直線運(yùn)動速度v大小與圓周運(yùn)動線速度R大小相等。可知不考慮車輪與地面間的滑動,車軸相對于地面的速度即車的速度為R。相對于地面車輪邊緣B點(diǎn)速度大小等于車軸勻速運(yùn)動的速度大小與對軸圓周運(yùn)動速度大小之和,即vB=2R,故A正確,C錯誤。B、A兩

7、點(diǎn)相對于車軸的角速度相同,故B錯誤;同理可知C點(diǎn)的速度為向右的勻速直線運(yùn)動和豎直向上的勻速圓周運(yùn)動的合成,根據(jù)平行四邊形法則,合速度小于2R,故D錯誤。所以A正確,BCD錯誤。11.C物體隨圓盤做圓周運(yùn)動,運(yùn)動到最低點(diǎn)時最容易滑動,因此物體在最低點(diǎn)且剛好要滑動時的轉(zhuǎn)動角速度為最大值,這時,根據(jù)牛頓第二定律有,mgcos 30-mgsin 30=mr2,求得=1.0 rad/s,C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)錯誤。12.B當(dāng)彈力F方向向下時,F+mg=,解得F=v2-mg,當(dāng)彈力F方向向上時,mg-F=m,解得F=mg-m,對比F-v2圖象可知,b=gR,a=mg,聯(lián)立解得g=,m=,選項(xiàng)A正確,B錯誤

8、;v2=c時,小球?qū)U的彈力方向向上,選項(xiàng)C正確;v2=2b時,小球受到的彈力與重力大小相等,選項(xiàng)D正確。13.D在釋放前的瞬間繩拉力為零對支架進(jìn)行分析可知FN1=m0g當(dāng)擺球運(yùn)動到最低點(diǎn)時,由機(jī)械能守恒得mgR=由牛頓第二定律得FT-mg=,解得繩對小球的拉力FT=3mg擺球到達(dá)最低點(diǎn)時,對支架由受力平衡,地面支持力FN=m0g+3mg由牛頓第三定律知,支架對地面的壓力FN2=3mg+m0g,故選項(xiàng)D正確。14.B根據(jù)m2g=m1r2得r=,可知r與成正比,與2成反比,故A錯誤,B正確。因?yàn)?,則與2成正比。故C、D錯誤。15.答案 (1)2 N(2)見解析圖解析 (1)由于小球在A處的速度大小為v,半徑為R則在A處時有F+mg=m,可得F=m-mg在C處時,有F-mg=m由式得F=F-F=2mg=2 N。(2)在A處時板對小球的作用力為F,球做勻速圓周運(yùn)動的向心力:F向=F+mg。由于無相對運(yùn)動趨勢,在B處不受摩擦力作用,受力分析如圖所示。則tan =F+1作出的tan -F的關(guān)系圖象如圖所示。