2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題4.3圓周運(yùn)動的規(guī)律押題專練

1、專題4.3圓周運(yùn)動的規(guī)律1 1 未來的星際航行中，宇航員長期處于零重力狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖1 1 所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。A.A. 旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大B.B. 旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小C.C. 宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D.D. 宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小解析：選 B 施轉(zhuǎn)械對宇航員的支持力提供宇航員做圓周運(yùn)動的向心力，即比解得畑=冷,即旋韓艙的半徑越大，角速度越小，而且與手航員的質(zhì)量無

2、關(guān)，選項(xiàng) B 正確。2.2.如圖 2 2 所示，由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面上P、Q兩物體均繞地球自轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運(yùn)動，對于P、Q兩物體的運(yùn)動，下列說法正確的是（）圖 2 2A. P、Q兩點(diǎn)的角速度大小相等B. P、Q兩點(diǎn)的線速度大小相等C. P點(diǎn)的線速度比Q點(diǎn)的線速度大D. P、Q兩物體均受重力和支持力兩個力作用為達(dá)到上述目的，下列說法正確的是解析：選 A AP、Q兩點(diǎn)都是繞地軸做勻速圓周運(yùn)動，角速度相等，即 3P=3Q,選項(xiàng) A A 對。根據(jù)圓周運(yùn)動線速度v= 3R, P、Q兩點(diǎn)到地軸的距離不等，即P、Q兩點(diǎn)圓周運(yùn)動線速度大小不等，選項(xiàng) B B 錯。Q點(diǎn)到地軸的距離遠(yuǎn)，圓周運(yùn)動半徑大，線速度大

3、，選項(xiàng)C C 錯。p、Q兩物體均受到萬有引力和支持力作用，重力只是萬有引力的一個分力，選項(xiàng)D D 錯。3.3.（多選）變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度。如圖3 3 所示是某一變速自行車齒輪轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有 4848 齒，B輪有 4242 齒，C輪有 1818 齒，D輪有 1212 齒，則（）圖 3 3A.該自行車可變換兩種不同擋位B.該自行車可變換四種不同擋位C.當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比3A： 3D=1 1 ：4D.當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比 3A： 3D= 4 4：1解析；選 BC 該自行車可孌換四種不同擋位，分為/與心/與刀行與 CM 與從 A 錯誤，

4、B 正 漏 當(dāng)丄輪與 D輪組合時(shí)，由兩輪齒數(shù)可知，當(dāng)丄輪轉(zhuǎn)動一周時(shí)，。輪要轉(zhuǎn) 4 周，故血：換=1：4, C 正 漏 D 錯誤4 4如圖 4 4 所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊A、B疊放在一起，放在水平轉(zhuǎn)臺上隨轉(zhuǎn)臺一起繞固定轉(zhuǎn)軸0O勻速轉(zhuǎn)動，木塊A B與轉(zhuǎn)軸0O的距離為 1 1 m,m,A的質(zhì)量為 5 5 kgkg,B的質(zhì)量為 1010 kgkg。已知A與B間的動摩擦因數(shù)為 0.20.2 ,B與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)為 0.30.3，如木塊A、B與轉(zhuǎn)臺始終 保持相對靜止，則轉(zhuǎn)臺角速度3的最大值為（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g= 10102m/sm/s ）（）（）A.A. 1 1 rad/srad/sB

5、 B.,2,2 rad/srad/sC.C.3 3 rad/srad/sD D . 3 3 rad/srad/s解析：選 B B 由于A、AB整體受到的靜摩擦力均提供向心力，故對A,有：卩1RAgm32r對AB整體，有：（m+m+m） 32rgC：9,b繩將出現(xiàn)彈力圖 5 5A.A. 選擇路線，賽車經(jīng)過的路程最短B.B. 選擇路線，賽車的速率最小C.C. 選擇路線，賽車所用時(shí)間最短D.D.、三條路線的圓弧上，賽車的向心加速度大小相等解析：選 ACD 宙幾何關(guān)系可得，路線、賽車通過的路程分別知 如+2（加+2r）和 Mr, 可知路線 d啲踣程最亜 選項(xiàng) A 正確圓周運(yùn)動時(shí)的最犬速率對應(yīng)著最大靜摩

6、換力提供向心力的情形，即 何尸眉，可得最大速率x 陌,則知和的速率相等，且犬于的速率，選項(xiàng) E 錯誤根據(jù)所用時(shí)間最短選項(xiàng) c 正確；在圓弧軌道上由牛頓第二定律可得：盹二跑 I“=慫，可知三條踣線上的向心加速度大小均為呀選項(xiàng) D 正確。&如圖 8 8 所示，兩段長均為L的輕質(zhì)線共同系住一個質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定 在等高的A B兩點(diǎn)，A B兩點(diǎn)間距也為L,今使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為v，兩段線中張力恰好均為零，若小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為線中張力大小為（）得F=3 3mg選項(xiàng) A A 正確。可得、所用的時(shí)間分別為/! =2 2v,則此時(shí)每段A A.3 3mg

7、C.3 3mgB B . 2 2mgD D . 4 4mg解析：選 A A 當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為v,兩段線中張力恰好均為零，有mg= mr球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為2 2v,設(shè)每段線中張力大小為F,應(yīng)有 2 2Fcoscos 3030+mg= m2一； 解圖 7 7it=it=9 9如圖 9 9,質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊沿該圓形軌道解析：選 B 因?yàn)檐壍拦饣?所以小滑塊與軌道之間沒有摩撥力.小滑塊在A A點(diǎn)時(shí),與軌道沒有水平方 向的作用力所以軌道浚有運(yùn)動趨勢，即摩擦力為劃當(dāng)小滑塊的速度=腹時(shí)，對軌道的壓力崗劉軌 道對地面的壓力用=隔當(dāng)小滑塊的速度時(shí)對軌道的壓力向上軌

8、道對地面的壓力用施，故選項(xiàng) A 錯誤 d 小滑塊在$點(diǎn)時(shí)，對軌道的作用力水平向左所以軌道對地有向左運(yùn)動的趙勢，地面給軌道向右的摩換力；豎直方問上對軌道無作用力，所以軌道對地面的壓力陽=磁，故選項(xiàng) B 正確小滑塊在 C 點(diǎn)時(shí)，地面對軌道也沒有摩換力；豎直萬向上小滑塊對軌道的壓力犬于其重力，所臥軌道對地面的壓力用 （V+ 故選項(xiàng)C 錯誤夕小滑塊在 D 點(diǎn)時(shí)地面給軌道向左的摩揀九 軌道對地面的壓力用=唸，故 選項(xiàng) D 錯誤。1010.（多選）如圖 1010 所示，一位同學(xué)玩飛鏢游戲。圓盤最上端有一P點(diǎn)，飛鏢拋出時(shí)與P等高，且距離P點(diǎn)為L。當(dāng)飛鏢以初速度vo垂直盤面瞄準(zhǔn)P點(diǎn)拋出的同時(shí)，圓盤以經(jīng)過盤心0

9、點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動。忽略空氣阻力，重力加速度為g,若飛鏢恰好擊中P點(diǎn)，則（）（）在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動。A、C點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),的點(diǎn)。 小滑塊運(yùn)動時(shí)， 物體 擦力有關(guān)說法正確的是（M在地面上靜止不動，則物體）B D點(diǎn)是與圓心0同一水平線上M對地面的壓力FN和地面對M的摩A A.小滑塊在A點(diǎn)時(shí),FNMg摩擦力方向向左B B.小滑塊在B點(diǎn)時(shí),FN=Mg摩擦力方向向右C.C.小滑塊在 C C 點(diǎn)時(shí),FN=（M+mg,M與地面無摩擦D.D.小滑塊在 D D 點(diǎn)時(shí),FN=（M+mg,摩擦力方向向左圖 9 9圖 1010D.D. P P 點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度可能為5 5 ngL4 4Vo

10、解析：選 ADAD 飛鏢水平拋出做平拋運(yùn)動，在水平方向做勻速直線運(yùn)動，因此t=-，故 A AVo正確；飛鏢擊中P點(diǎn)時(shí)，P恰好在最下方，則 2 2r= 1 1gt2，解得圓盤的半徑r= 4 4 呂，故 B B 錯誤；0飛鏢擊中P點(diǎn)，貝 UP點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度滿足0 = 3t= n + 2 2kn ( (k= 0,1,20,1,2) )，故 3=* =k+nVo，則圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為 ，故 C C 錯誤；P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度為v一皿，當(dāng)k= 2 2 時(shí)，v=5嚴(yán)，故 D D 正確。4 4Vo1111天津國際無人機(jī)展開幕。 其中，首次公開展出的軟體飛機(jī)引發(fā)觀眾廣泛關(guān)注。據(jù)介紹,軟體飛機(jī)是沒有硬質(zhì)骨

11、架的飛機(jī)，從箱子里面取出來吹氣成型。同比之下機(jī)翼面積大，載荷 能力強(qiáng)，可做超低速超低空飛行，具有良好的彈性，耐撞擊而不易受損?？捎糜诤脚摹⒑綔y、 遙感等用途。飛翔從容、穩(wěn)定、柔和、自如，易操縱，被稱為“空中自行車”“無線的風(fēng)箏”。若一質(zhì)量為m的軟體飛機(jī)超低空飛行，在距離地面h高度的水平面內(nèi)，以速率v做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，重力加速度為goA A.飛鏢擊中P點(diǎn)所需的時(shí)間為LV0B B.圓盤的半徑可能為gL22 2V02C.C.圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為nVoL2=4 4vo4 4vo(1)(1) 求空氣對飛機(jī)的作用力的大小。(2)(2) 若飛機(jī)在勻速圓周運(yùn)動過程中，飛機(jī)上的一個質(zhì)點(diǎn)脫落，求質(zhì)點(diǎn)落

12、地點(diǎn)與飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動的圓心之間的距離( (空氣阻力忽略不計(jì)) )。解析：（1）飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動，所受合力提供向心力，則空氣對飛機(jī)的作用力的大小F= + mg1 2 3=m務(wù)+亂2）飛機(jī)上的一個質(zhì)點(diǎn)脫落后，做初速度為的平拋運(yùn)動，由平拋運(yùn)動規(guī)律得:x=vl1 1每一滴水離開容器后經(jīng)過多長時(shí)間滴落到盤面上？2 2要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，圓盤的角速度3 應(yīng)為多大？3 3當(dāng)圓盤的角速度為 1.51.5 n 時(shí)，第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的距離為2 2 m m，求容器的加速度a。解析：（1 1）離開容器后，每一滴水在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，則每一滴水滴落到盤面質(zhì)點(diǎn)落地點(diǎn)與

13、飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動的圓心之間的距離Z二 &： + +用聯(lián)立解得A、答案：（1 1）mRaRa+g21212.如圖 1111 所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸00勻速轉(zhuǎn)動，規(guī)定經(jīng)過圓心0點(diǎn)且水平向右為x軸正方向。在0點(diǎn)正上方距盤面高為h=5 5 m m 處有一個 可間斷滴水的容器，從t=0 0 時(shí)刻開始，容器沿水平軌道向x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。已知t=0 0 時(shí)刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時(shí)再滴下一滴水。（取g= 1010 m/sm/s2）tP+R22)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，則圓盤在 1 E 內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧度為上為不為零的正 整數(shù)。1 1第二滴水離0 0點(diǎn)的