高考一輪復(fù)習(xí)隨堂練習(xí)圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用

第2講

圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用圖－2－11在觀看雙人花樣滑冰表演時(shí)觀有時(shí)會(huì)看到女運(yùn)動(dòng)員被男運(yùn)動(dòng)員拉著離開冰面在空中做水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)已通過目測估計(jì)拉住女運(yùn)動(dòng)員的男運(yùn)動(dòng)員的手臂和水平冰面的夾角約為45°，重力加速度為＝10m/s2

，若已知女運(yùn)動(dòng)員的體重為kg據(jù)此可估算該女運(yùn)動(dòng)員)A受到的拉力約為2N受到的拉力約為350NC．心加速度約為m/s2

D．心速度約為22解析：

G350N3502NA10m/s

C答案：圖4－中央電視臺《今日說法》欄目最近報(bào)道了一起發(fā)生在湖南長沙某區(qū)湘府路上的離奇交通事故．家住公路拐彎處的張先生和李先生家在三個(gè)月內(nèi)連續(xù)遭遇了七次大卡車側(cè)翻在自家門口的場面八次有輛卡車沖進(jìn)先生家三死一傷和房屋嚴(yán)重?fù)p毀的血腥慘案公安部門和交通部門協(xié)力調(diào)查，畫出的現(xiàn)場示意圖如圖－2所．交警根據(jù)圖示作出以下判斷，你認(rèn)為正確的()．由圖可知汽車在拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐囎鲭x心運(yùn)動(dòng)．由圖可知汽車在拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐囎鱿蛐倪\(yùn)動(dòng)．公路在設(shè)計(jì)上可能(高(西低．公路在設(shè)計(jì)上可能(西)高內(nèi)東)低解析：ABC答案：m2πm1122211m2πm11222112圖4－(2010·湖北部分重中學(xué)聯(lián))如圖－2所，質(zhì)量為的球置于正方體的光滑盒子中盒的邊長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的速圓周運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為，氣阻力不計(jì)，要使在高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無作用力，則()．該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定小于π．該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定等于π

．盒子在最低點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間的作用力大小可能小于．盒子在最低點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間的作用力大小可能大于2mg解析gR2g

ABFmgF2mgD答案：圖4－如圖－2－14示，半徑為r＝20cm的圓柱體A和，靠電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)按相同方向均以角速度ω＝轉(zhuǎn)，兩圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸互相平行且在同一平面內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向已在圖中標(biāo)出，質(zhì)量均勻的木棒水平放置其上，重心在剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)恰B的上方，棒和圓柱間動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.16，兩圓柱體心間的距離＝1.6，長l>2m重力加速度取102

，求從棒開始運(yùn)動(dòng)到重心恰在A正方需多長時(shí)間？解析：ABωr80.2m/sm/sμg1.6m/s2

1s1

at

mωrssABs0.8t答案：1.5

ttt1.5．00′mg12122100′mg121221圖4－在一次抗洪救災(zāi)工作中，一架直升機(jī)用H＝m懸索(重力可忽略不)系住一質(zhì)量mkg的困人員，直升機(jī)和被困人員B＝10m/s速度一起沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，如圖4－－甲所示．某時(shí)刻開始收懸索將人吊起，s時(shí)內(nèi)、B之的豎直距離以l－2單：的規(guī)律變化取＝m/s2求這段時(shí)間內(nèi)懸索對被困人員的力大?。笤趕末困人員B速度大小及位移大?。鄙龣C(jī)在t＝s時(shí)止收懸索但發(fā)現(xiàn)仍然未離洪水圍困區(qū)將被困人員盡快運(yùn)送到安全處飛機(jī)在空中旋轉(zhuǎn)靜止在空中尋找最近的安全目標(biāo)使困人員B空中做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示．此時(shí)懸索與豎直方向成37°角，不計(jì)空氣阻力，求被困人員做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度以及懸索對被困員的力＝cos37°＝0.8)解析：(1)yl50t2

)m/smaFm(a)N.(2)10

102m/s

mx

0

t50xy25m.(3)5sl′5025rltan37°′r2

m/s.625N.cos答案：(1)600N225m(3)625N圖4－圖示－2－16所為某一皮帶動(dòng)裝置．主動(dòng)輪的半徑為r，從動(dòng)輪的半徑為r.知主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)動(dòng)過程中皮帶不打滑．下列說法正確的()A從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B．從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)rrC．動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為D．從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速rr1r222r1.5×31r222r1.5×3解析：AB2nr1

nr2r2

D答案：BC圖4－質(zhì)量為的塊從半為的半球形的碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過程中摩擦力的作用使得石塊的速度大小不變，如圖4－－17所，那()．因?yàn)樗俾什蛔?，所以石塊的加速度為零．石塊下滑過程中受的合外力越來越大．石塊下滑過程中受的摩擦力大小不變．石塊下滑過程中的加速度大小不變，方向始終指向球心解析：DA

maB(向)答案：D圖4－年月28日晨，山東境內(nèi)發(fā)生兩列列車相撞事故，造成了大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失．引發(fā)事故的主要原因是其中一列列車轉(zhuǎn)彎時(shí)超速行駛．如圖4－所，一種新型高速列車，當(dāng)它轉(zhuǎn)彎時(shí)，車廂會(huì)自動(dòng)傾斜，提供轉(zhuǎn)彎需要的向心力；假設(shè)這種新型列車以360m/h的度在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎道半徑為則量為kg的客在列車轉(zhuǎn)彎過程中所受到的合外力()ANB000NC．500ND0m2解析：360m/h100m/sF2×N500答案：A圖4－如圖－2－甲所示，一根細(xì)線上端固定在點(diǎn)下端連一小鐵球A，讓小鐵球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此裝置構(gòu)成一圓錐擺(不空氣阻力．列說法中正確的是()mgcosθTAABrmgcosθTAABrA小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到重力、繩子的拉力和向心力作用B小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度一定大于(l為長l．另有一個(gè)圓錐擺，擺長更大一點(diǎn)，兩者懸點(diǎn)相同，如－－19所示，如果改變兩小球的角速度，使兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則B球的角速度大于A球的角速度．如果兩個(gè)小球的質(zhì)量相等，則在圖乙中兩條細(xì)線受到的拉力相等解析：Amgtanθml

sin/lcosθcosθ1g/lBhmgtan2tanω/hCFθθcosθcos答案：．汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車在車的外側(cè)．兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff和Ff以說法正確的()AFf小于FfB．Ff等于FfC．大于FfD．和Ff大小均與汽車速率無關(guān)解析：Fm2A答案：A圖4－在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內(nèi)低．如圖－2－20所示，在某路段汽車向左拐彎司左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些車的運(yùn)動(dòng)可看作是做半徑為R的周運(yùn)動(dòng)．設(shè)內(nèi)外路面高度差為，基的水平寬為，路面的寬度為L已知重力加速度為.使車輪與路面之間的橫向摩擦(垂直于前進(jìn)方)等于零，則汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的車速應(yīng)等于()

D.Lhmθmθ解析：FmgtanθF

hgRh

B答案：圖4－(2010·衡水模擬)圖4－所，在豎直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上、b兩間距為40cm，細(xì)線長cm長在c系一質(zhì)量為的球在動(dòng)軸帶著小轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，下列說法不正確的是()A轉(zhuǎn)速小時(shí)受力松弛B．剛好拉直時(shí)中力為1.25mgC．拉直后轉(zhuǎn)速增大拉力不變D．bc拉直后轉(zhuǎn)速增大，ac拉增大答案：D圖4－如圖－2－所，同學(xué)用硬塑料管和一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的速圓周運(yùn)動(dòng)，則只要運(yùn)動(dòng)角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力近似于滑動(dòng)摩擦力．則在該同學(xué)手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時(shí)，下述分析正確的()．螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡．螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心C．時(shí)手轉(zhuǎn)動(dòng)塑料管的角速度ω＝

mgμrD．桿轉(zhuǎn)動(dòng)加快，螺絲帽有可能相對桿發(fā)生運(yùn)動(dòng)解析：ABCD答案：A圖4－如圖－2－23示，螺旋形光滑軌道豎直放置P為應(yīng)的軌道最高點(diǎn)，一個(gè)小球PQPQPQPQHPQPQPQPQH2gH以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，且能過軌道最高點(diǎn)P，下列說法中正確的是()．軌道對小球做正功，小球的線速度>．軌道對小球不做功，小球的角速度ω<．小球的向心加速度a．軌道對小球的壓力F>F解析<QrP>rQaPBPrrQPmg

N

ma

Q答案：10.圖4－如圖－2－24示一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO轉(zhuǎn)動(dòng)筒壁粗糙筒半徑和筒高分別為R和H筒內(nèi)壁點(diǎn)高度為筒高的一半．內(nèi)壁上有一質(zhì)量為的小物塊隨圓錐筒一起做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說法正確的()A小物塊所受合外力指向點(diǎn)2gHB當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度＝時(shí)小物塊受摩擦力作用gHC．轉(zhuǎn)動(dòng)角速度>時(shí)小物塊受摩擦力沿AO方D．轉(zhuǎn)角速度ω<

gH時(shí)，小物塊受摩擦力沿AO方解析Aωmgtanθm

tanBRRCOAD答案：BC11.圖4－如圖－2－所示，一水平光滑、距地面高為h邊長為a的正方形桌上，AAAB×ALLAABBAA12AAAAB×ALLAABBAA12A200用長為的不可伸長的輕繩連接質(zhì)量分別為m、的AB兩球，兩小球在繩子拉力的作用下，繞繩子上的某點(diǎn)O以不同的線速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心O與面中心重合，已知＝0.5g，L＝m，＝0.8ma2.1，＝m，球的速度大小＝0.4m/s重力加速度取10m/s，求：繩子上的拉力F以及球質(zhì)量；若當(dāng)繩子與MN行時(shí)突然斷開，則經(jīng)過1.5s兩的水平距離；兩小球落至地面時(shí)，落點(diǎn)間的距離．解析F

0.4LN0.1NωLωLmm

1k(2)x()t×m0.9ms

x2

0.9

2

1.2

(3)

h

2

s0.5sx′()×0.5mm2.4ms′

x′2

5m.5答案：g(2)1.512圖4－如圖－2－26示，小球從光滑的圓弧軌道下滑至水平軌道末端時(shí)，光電裝置被觸動(dòng)，控制電路會(huì)使轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來．轉(zhuǎn)筒的底面半徑為，知