專題練習(xí)12圓周運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用

1、專題練習(xí)(十二)圓周運(yùn)動(dòng)的根本規(guī)律及應(yīng)用1.如圖是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時(shí)的情形， 轉(zhuǎn)彎處路面常是外高內(nèi)低，摩托車轉(zhuǎn)彎有一個(gè)最大平安 速度，假設(shè)超過(guò)此速度， 摩托車將發(fā)生滑動(dòng).對(duì)于摩托車滑動(dòng)的問(wèn)題，以下論A托奎二貢受到沿半徑方向向外的離心力作川述正確的選項(xiàng)是()B 摩托車所受外力的合力小于所需的向心力C.摩托車將沿其線速度的方向沿直線滑去C如下圖加速轉(zhuǎn)塊 時(shí)運(yùn)動(dòng)，圖中G沿半徑指向肌ba與c垂直,列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(A 當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)P受摩擦力方向?yàn)闀r(shí)，B 當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)P受摩擦力方向可時(shí)，D 當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)P受摩擦力方向可a方d方向時(shí)，D 摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去解析：圓周運(yùn)動(dòng)，向心方向一定受力

2、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方切向方向不受力變速轉(zhuǎn)動(dòng)，切向 方向一定受力加速沿a方向，減速沿a反方向.摩擦力即為向心方向和切向方向 上的力的合力.由此可判斷B、 D正確.答案：BD3.如下圖，傾斜放置的圓盤繞看中軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤的傾角為37 °,在距轉(zhuǎn)動(dòng)中心r = 0.1 m處放一個(gè)小木塊，小木塊跟隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，小木塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 尸0.8，假設(shè)木塊與圓盤的最大靜摩擦力與相同條件下的滑動(dòng)摩擦力相同.假設(shè) 要保持小木塊不相對(duì)圓盤滑 動(dòng)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大不能超過(guò) ( )A .2 rad/sB.8 rad/sC. 124 rad/s60 rad/s解析：只要小木塊轉(zhuǎn)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)就能

3、始終不發(fā)生 相對(duì)滑動(dòng)，時(shí)所受靜摩擦力為Ff,由牛頓第二定律有Ff mgsin 0= m命式 相對(duì)滑F(xiàn)f < mcgos 0式.聯(lián)立解得3念rad/s，選項(xiàng)A正確.設(shè)其經(jīng)過(guò)最低答案：A4.長(zhǎng)度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn)，另一端各系一個(gè)質(zhì)量相同的 小球同使它平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)， 物理量相 同的是如下圖，那么有關(guān)兩個(gè)圓錐擺的A .周期B 線速度的大C .向心力D 繩的拉力解析：設(shè)0到小球所在水平面的距h，對(duì)球進(jìn)行受力分析如圖所2示，4冗如“4nh，故向=F 合=mgtan a= mT2 htan a 解得 T =周期項(xiàng)A對(duì)，B、C錯(cuò).又知F拉=mg，故繩的拉力不同，選項(xiàng)D錯(cuò).cos a答案：A：

4、為保證不發(fā)生5有一種雜技表演叫“飛車走壁，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺(tái)形表演臺(tái)的側(cè)壁，做勻速 圓周運(yùn)動(dòng).圖中有兩位駕駛摩托車的雜技演員A、B，他們離地面的高度分別為hA和hB，且AA摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力較大BA摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力較大C. A摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的周期較小D . A摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度較大FFNsin 0= mg , Fncos 0= 解析：以摩托車為研究對(duì)象受力分析如下圖，那么有2v2 n、mv = mR 2 n，因側(cè)壁與地面之間的夾角 8與h無(wú)關(guān)，故壓Fn不變，向心力不變，h越 高，R越大，那么T越大，V變大案：Dr和RR>r的甲、乙.在軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的空間站中，有如

5、下圖的裝置，半光滑的為形軌道在同一豎直平面上,軌道之間有一條水平軌道速度先滑上甲軌道，通過(guò)粗糙的CD段，又滑上乙CD相連，宇航員讓一小球離開兩圓軌道，那 么下軌道，列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是小球在CD間由于摩擦力而做減速B小球經(jīng)過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)乙軌道最高點(diǎn)CD如果減小小球的初速度，小球有可能不能到達(dá)乙軌道的最高點(diǎn) 小球經(jīng)過(guò)甲軌道最高點(diǎn) 時(shí)對(duì)軌道的壓力大于經(jīng)過(guò)乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力 解析：在軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的空 間站中，處于完全失重狀態(tài). 小球在CD間對(duì)接觸面壓力為零，所受摩擦力為零， 小球做勻速率運(yùn)動(dòng). 小球在甲、 乙兩個(gè)光滑的圓形軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)， 速度相等，軌道支扌寸力提供向心力，f =咗可知，

6、小球經(jīng)過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力 由大于經(jīng)過(guò)r乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力，選項(xiàng) D正確.答案：D7.2021上海檢測(cè)某機(jī)器內(nèi)有兩個(gè)圍繞各自的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤A、B，A盤固定一個(gè)A信號(hào)發(fā)射裝置P，能持續(xù)沿半徑向外發(fā)射紅外線，P到圓心的距離為28 cm.B盤上固定一個(gè)帶窗口的紅外線信號(hào)接收Q，Q到圓心的距離16 cm.P、Q轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度相同，都為是A .0.56 s4 n m/s當(dāng).P、Q正對(duì)時(shí),P發(fā)出的紅外線恰好進(jìn)入Q的接收窗口，如下圖，那么Q每隔定時(shí)間就能接收到紅外線信號(hào)，這C. 0.16 s個(gè)時(shí)間的最小值應(yīng)為 ( )B 0.28 sD 0.07 s解析：P轉(zhuǎn)動(dòng)的周期Tp = 0.14

7、s , Q轉(zhuǎn)動(dòng)的周期Tq= 0.08 s，設(shè)這個(gè)時(shí)間的最小值為t,t必8 . 2021廣西三校聯(lián)考如下圖， 一圓盤可繞通過(guò)其中心且垂直于盤面的 豎直軸轉(zhuǎn) 動(dòng)，盤上距中心r處放置一個(gè)質(zhì)量為 m的物體，物體與盤面間滑動(dòng)重力加速度為g. 段時(shí)間內(nèi)觀察到圓盤以3做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 物體隨圓盤一起相對(duì)一一 靜止角速度運(yùn)動(dòng)這段時(shí)間內(nèi)A 物體受到圓盤對(duì)它的摩擦力，大小一定為B 物體受到圓盤對(duì)它的摩擦力，大小一定為C.物m,2 m 3r 體受到圓盤對(duì)它的摩擦力，大小可能小于g方向與物體線速度方向相同,方向指向圓盤中心D 物體受到圓盤對(duì)它的摩擦力，大小可能小g方向指向圓盤中心 摩擦因數(shù)為9 .2021安徽高考一般的曲

8、線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來(lái)代替如圖a所示，曲線上A點(diǎn)的曲率圓 定義為：通過(guò)A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下， 這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓，其半徑P叫做A點(diǎn)的曲率半徑現(xiàn)將一物體沿與水平面 成a角的方向以速度vo拋出，如圖b所示那么在其軌跡最高點(diǎn) P處的曲率半徑是B *2VO A一 g2 2voSin a2 2v20COs 2 C.g解析：物體在最高點(diǎn)時(shí)速度沿水平方向， 曲率圓的運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)，由牛頓第二定律及圓周運(yùn)動(dòng) 規(guī)律知：n2 2v0 cos ag.答案：Cg2 2v20COS 2 agsin aP點(diǎn)可看作該

9、點(diǎn)對(duì)應(yīng)的豎直平面mg mv，解得Pv2vocos a2g10.2021上海高考圖a為測(cè)量分子速率分布的裝置示意圖.圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 側(cè)面 開有狹縫N，內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜，M為正對(duì)狹縫的位置從原子爐R中射出的銀原子蒸汽 穿過(guò)屏上S縫后進(jìn)入狹縫N，在圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)相繼到達(dá)并沉展開積在薄膜上.的薄膜如圖b所示，NP，PQ間距相等那么()A.到達(dá)M附近的銀原子速率較大B 到達(dá)Q附近的銀原子速率較大C.位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于 NP區(qū)間的分子百分率D .位于PQ區(qū)間的分子百分率小于位于 NP區(qū)間的分子百分率解析：到達(dá)M附近的銀原子速率較大，到達(dá) Q附近的銀原子數(shù)目最多，選項(xiàng) A正確

10、，B錯(cuò)誤；位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于 NP區(qū)間的分子百分率，選項(xiàng) C正確，D 錯(cuò)誤.答案：AC11 某實(shí)驗(yàn)中學(xué)的學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行科學(xué)探測(cè)時(shí)，一位同學(xué)利用繩索順利跨越了一道山澗，他先用繩索做了一個(gè)單擺(秋千)，通過(guò)擺動(dòng)，使自身獲得足夠速度后再平拋到山澗對(duì)面， 如下圖，假設(shè)他的質(zhì)量是 M ,所用繩長(zhǎng)為L(zhǎng),在擺到最低點(diǎn)B處時(shí)的速度為v，離 地高度為h，當(dāng)?shù)匚琢铀俣葹間.求：(1)他用的繩子能承受的最大拉力；這道山澗的寬度不超過(guò)多大.解析：該同學(xué)在B處，由牛頓第二定律得:12. “太極球是近年來(lái)在廣闊市民中較流行的一種健身器材做該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，健身者 半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動(dòng)球拍時(shí)，球卻不會(huì)掉落地 上現(xiàn) 將太極球簡(jiǎn)化成如下圖的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻 速圓周運(yùn)動(dòng)，且在運(yùn)動(dòng)到圖中的 A、B、C、D位置時(shí)球與板間無(wú)相對(duì)Vi運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).A為圓周的B、D與圓心0等高設(shè)球的重力為1 N，不計(jì)拍的重力求：(1)健身者在C處所需施加的力比在 A處大多少？設(shè)在A處時(shí)健身者需施加的力為 F，當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到B、D位置時(shí)，板與水平方向需有 一定的夾角Q請(qǐng)作出tan 9-F的關(guān)系圖象.作出的解析：(1)設(shè)球運(yùn)動(dòng)的線速度為v，半徑為R，那么在A