專題07 生活中的圓周運動及離心現(xiàn)象（原卷版）-備戰(zhàn)期末高一物理

試卷第=page22頁，共=sectionpages33頁專題07生活中的圓周運動及離心現(xiàn)象一、單選題1．（22-23高一下·湖南邵陽·期末）如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸轉動的水平轉臺上，轉臺轉軸與過陶罐球心O的對稱軸重合。轉臺以一定角速度勻速轉動，一質量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后小物塊隨陶罐一起轉動且相對罐壁靜止，此時小物塊受到的摩擦力恰好為0，且它和O點的連線與之間的夾角θ，重力加速度為g。轉臺轉動的角速度為（）A． B． C． D．2．（22-23高一下·湖南湘西·期末）如圖所示，輕桿一端固定質量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，以下說法正確的是（）A．小球過最高點時，桿所受的彈力方向一定豎直向下B．小球過最高點時，速度至少為C．小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大D．若把題中的輕桿換為輕繩，其他條件不變，小球過最高點時，速度至少為3．（22-23高一下·重慶九龍坡·期末）任冬冬老師利用周末帶家人們?nèi)ブ貞c渝樂小鎮(zhèn)游玩，如圖所示是任老師及家人坐摩天輪的情景，摩天輪邊緣懸掛透明座艙，任老師隨座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，則任老師（）A．受到合力不斷改變 B．對座椅的壓力始終不變C．速度始終恒定 D．加速度始終恒定4．（22-23高一下·甘肅臨夏·期末）如圖甲所示，在花樣滑冰比賽中，男運動員手拉女運動員做勻速圓周運動，女運動員恰好離開水平冰面。該過程可簡化為輕繩系一小球在水平面內(nèi)懸空做勻速圓周運動（如圖乙），已知繩長為L，輕繩與豎直方向的夾角為，小球的質量為m，小球的線速度大小為v。下列說法正確的是（

）A．小球的角速度為 B．小球所受合力的大小為C．小球做勻變速曲線運動 D．當?shù)氐闹亓铀俣却笮?．（22-23高一下·青海西寧·期末）如圖所示，汽車以一定的速率通過凹陷路面（路面凹陷呈圓弧形）的最低點時，則（

）A．路面對汽車的支持力小于汽車的重力 B．路面對汽車的支持力大于汽車的重力C．汽車的速率越小，路面對車的支持力越大 D．汽車的速率越大，路面對車的支持力不變6．（22-23高一下·山東德州·期末）游樂場中有一種叫旋轉飛椅的游樂項目，示意圖如圖所示。長為的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為的水平轉盤邊緣，轉盤可繞穿過其中心的豎直軸轉動。座椅和小孩的質量為，當轉盤勻速轉動時，鋼繩與轉動軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為，不計鋼繩的重力和空氣阻力，重力加速度g取，下列說法正確的是（）A．小孩轉動的軌道半徑為B．鋼繩對轉椅的拉力大小為C．座椅勻速轉動的角速度大小為D．小孩的向心加速度大小為7．（22-23高一下·北京東城·期末）如圖所示，質量為m的小球由不可伸長的輕繩a和b分別系于一輕質細桿的A點和B點，當輕桿繞軸OO'以角速度ω0勻速轉動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，a繩與水平面成θ角，b繩平行于水平面，此時b繩張緊且繩拉力不等于零。當ω>ω0時，隨著ω的緩慢增大，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)繩上拉力不變，b繩上拉力增大B．a(chǎn)繩上拉力減小，b繩上拉力增大C．a(chǎn)繩上拉力增大，b繩上拉力不變D．a(chǎn)繩上拉力增大，b繩上拉力減小8．（22-23高一下·天津·期末）如圖為某一水平彎道的限速牌，則汽車行駛至該路段轉彎時（

）A．由輪胎受到的摩擦力與運動方向相反B．由汽車受到的重力和支持力的合力提供向心力C．若汽車轉彎速度大于40km/h，它將受到離心力D．雨雪天氣汽車行駛至該路段應以更小的速度通過9．（22-23高一下·黑龍江哈爾濱·期末）如圖所示，一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉動，角速度是2rad/s。盤面上距圓盤中心0.1m的位置處有一個質量為1kg的小物體在隨圓盤一起做勻速圓周運動，小物體可視為質點。下列對小物體的分析正確的是（）A．小物體的向心加速度大小為0.2m/s2B．小物體的向心力大小為0.2NC．圓盤對小物體的靜摩擦力方向指向圓盤中心D．若圓盤對小物體的最大靜摩擦力為4N，則當圓盤角速度是5rad/s時，小物體會相對圓盤滑動10．（22-23高一下·云南普洱·期末）m為在水平傳送帶上被傳送的小物體（可視為質點），A為終端皮帶輪，如圖所示，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會打滑，當m可被水平拋出時（）A．皮帶的最小速度為 B．皮帶的最小速度為C．A輪每秒的轉數(shù)最少是 D．A輪每秒的轉數(shù)最少是多選題11．（22-23高一下·陜西渭南·期末）在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌，內(nèi)外鐵軌平面與水平面傾角為，當火車以規(guī)定的行駛速度轉彎時，內(nèi)、外軌均不會受到輪緣的側向擠壓（如圖甲）；汽車通過凹形橋時速度不能過大，不然易發(fā)生交通事故（如圖乙）；半徑為的光滑圓管軌道（圓管內(nèi)徑遠小于軌道半徑）豎直放置，管內(nèi)有一個小球（小球直徑略小于管內(nèi)徑）可沿管轉動（如圖丙）。重力加速度為，以下說法中正確的是（）A．火車過該彎道的運動半徑B．當火車速率大于時，內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓C．汽車通過凹形橋的最低點時，速度越快越容易爆胎D．小球通過最高點的最小速度為12．（22-23高一下·福建莆田·期末）工程師為解決火車高速轉彎時不使外軌受損這一難題，你認為以下措施可行的是（

）A．適當減小彎道半徑 B．適當增大彎道半徑C．適當減小內(nèi)外軌的高度差 D．適當增加內(nèi)外軌的高度差13．（22-23高一下·湖南益陽·期末）如圖所示，用一根長為l的輕繩一端系一質量為m的小球（可視為質點），另一端固定在光滑固定的圓錐體頂端，錐面與豎直方向的夾角，小球繞著錐體的軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，重力加速度為g，。則（

）A．小球恰好離開錐面時的角速度為B．小球恰好離開錐面時的線速度為C．若小球恰好離開錐面時，繩子的拉力大小為D．若小球恰好離開錐面時，繩子的拉力大小為14．（22-23高一下·河北石家莊·期末）如圖所示，內(nèi)壁光滑的半球形容器固定放置，其圓形頂面水平。兩個完全相同的小球分別沿容器內(nèi)壁，在不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運動。下列判斷正確的是（）A．對內(nèi)壁的壓力大于對內(nèi)壁的壓力 B．的角速度小于的角速度C．的周期小于的周期 D．的向心加速度與的向心加速度大小相等三、解答題15．（22-23高一上·吉林長春·期末）如圖所示，水平圓盤上沿直徑方向放置著用水平輕繩相連的兩個小物塊A和B。兩物塊的質量分別為和，到圓心的距離分別為r和3r。兩物塊與圓盤的最大靜摩擦力均為自身重力的倍，重力加速度為g。不考慮輕繩拉力上限，輕繩伸直且最初拉力為零。圓盤繞過圓心的豎直軸轉動，轉動的角速度由零緩慢增大，求：（1）角速度增大至多少時輕繩開始出現(xiàn)拉力？（2）若，角速度在什么范圍內(nèi)，兩物塊與圓盤之間都不發(fā)生相對滑動？16．（22-23高一下·黑龍江佳木斯·期末）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑圓弧管道，其半徑為R=0.5m，一質量m=0.8kg的小球從平臺邊緣的A處水平射出，恰能沿圓弧管道上P點的切線方向進入管道內(nèi)側，管道半徑OP與豎直線的夾角為53°，已知管道最高點Q與A點等高，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取。試求：（1）小球從平臺上的A點射出時的速度大小；（2）如果小球沿管道通過圓弧的最高點Q時的速度大小為3m/s，則小球運動到Q點時對軌道的壓力。17．（22-23高一下·山東威?！て谀┤鐖D所示，半徑的半球形陶罐可以繞豎直軸勻速轉動，O為陶罐球心，一小物塊靠在陶罐內(nèi)壁上隨陶罐一起轉動。已知小物塊與罐壁間的動摩擦因數(shù)，它和O點連線與之間的夾角，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度，，。求：（1）陶罐的角速度為多大時，小物塊與罐壁間無摩擦力；（2）要保證小物塊不滑動，陶罐角速度的最大值。18．（22-23高一下·天津·期末）動畫片“熊出沒”中有這樣一個情節(jié)：某天熊大和熊二中了光頭強設計的陷阱，被掛在了樹上（如圖甲），聰明的熊大想出了一個辦法，讓自己和熊二蕩起來使繩斷裂從而得救，其過程可簡化如圖乙所示，設懸點為O，整個裝置可視為質點且總質量為m，繩長為L且保持不變，繩子能承受的最大張力為，不計一切阻力，重力加速度為g，求：（1）設熊大和熊二剛好在向右擺到最低點時繩子恰好斷裂，求他們在最低點的速度的大??；（2）若繩長改為2L，兩熊在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖丙。若兩熊做圓錐擺運動時繩子與豎直方向的夾角為，求此時繩子受到的拉力F的大小以及兩熊的速度v的大小。一、單選題1．（22-23高一下·黑龍江齊齊哈爾·期末）如圖所示，質量為m的小球置于正方體的光滑盒子中，盒子的邊長略大于球的直徑。某同學拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，已知重力加速度為g，空氣阻力不計，要使在最高點時盒子與小球之間恰好無作用力，則（）A．在最高點小球的速度為零，處于平衡狀態(tài)B．小球經(jīng)過與圓心等高的位置時，處于超重狀態(tài)C．在最高點小球的速度水平，小球既不超重也不失重D．盒子在最低點時對小球彈力大小等于2mg，方向向上2．（22-23高一下·北京東城·期末）如圖，有兩個圓錐擺，擺線與豎直方向夾角都是，擺球質量也一樣，只是擺線長短不同，則（

）A．擺線較長的小球速度較小 B．擺線較長的小球周期較大C．擺線較長的小球受到繩的拉力較大 D．擺線較長的小球所受向心力更大3．（22-23高一下·海南省直轄縣級單位·期末）如圖所示，質量為m的汽車，沿半徑為R的半圓形拱橋運動，當汽車通過拱橋最高點B時速度大小為v，則此時（）A．汽車速度越大，對拱形橋壓力越大B．在B點的速度最小值為C．若汽車速度等于，汽車將做平拋運動，越過橋后落地點與B點的水平距離為D．若汽車對橋頂?shù)膲毫?，汽車的速度大小?．（22-23高一下·福建泉州·期末）如圖，質量為m的小球固定在長為l的細輕桿的一端，可繞細桿的另一端O在豎直平面上做圓周運動，不計空氣阻力。若球轉到最低點A時，線速度的大小為，此時小球對桿的作用力大小為（

）A． B． C． D．5．（22-23高一下·貴州畢節(jié)·期末）畢節(jié)阿西里西大草原是非常著名的旅游景點，其波浪路是游客網(wǎng)紅打卡必經(jīng)之地，波浪路如圖甲所示，某游客駕駛小車以恒定速率通過波浪路，小車始終不脫離路面且安全行駛的過程中，其過程可抽象為在豎直平面內(nèi)圖乙所示的軌道模型，則關于小車通過波浪路段的最高點A和最低點B時（）A．小車經(jīng)過A點時對地面的壓力大于小車的重力B．小車經(jīng)過B點時對地面的壓力小于小車的重力C．若增大小車行駛的速率，則速率越大通過A、B兩點時對地面的壓力大小之差的絕對值越大D．若減小小車行駛的速率，則速率越小通過A、B兩點時對地面的壓力大小之差的絕對值越大6．（22-23高一下·江西九江·期末）如圖，A、B兩個相同的茶杯放在餐桌上的自動轉盤上，B離中心的距離比A離中心距離大，一個杯中裝滿水，另一個是空杯，轉盤在電動機的帶動下勻速轉動，A、B兩杯與轉盤保持相對靜止，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）A．裝滿水的杯子受到的摩擦力大B．杯子B受到的摩擦力大C．若增大轉動的角速度，空杯一定先滑動D．若增大轉動的角速度，杯子B先滑動7．（22-23高一下·甘肅定西·期末）如圖所示裝置繞豎直軸勻速旋轉，有一緊貼內(nèi)壁的小物體隨裝置一起在水平面內(nèi)勻速轉動，則下列說法正確的是（）A．小物體可能只受重力、彈力B．小物體一定受到摩擦力作用C．小物體可能受到重力、彈力、向心力的作用D．隨著角速度的增大，小物體始終與該裝置相對靜止，在此過程中，物體受到的摩擦力一定增大8．（22-23高一下·浙江麗水·期末）2022年我國航天員在空間站太空艙開設“天宮課堂”，課堂演示了“水油分離”實驗。如圖所示，用細繩系住裝有水和油的瓶子，手持細繩的另一端，使瓶子在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則（

）A．水油分離后，水的線速度大于油的線速度B．瓶子運動到最高點的線速度小于最低點的線速度C．瓶子的速度需大于某一值才能通過圓周的最高點D．瓶子運動到最高點，航天員松開繩子，瓶子將做平拋運動9．（22-23高一下·內(nèi)蒙古通遼·期末）如圖所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運動。若小球運動到P點時，拉力F突然消失，關于小球運動情況的說法正確的是（）A．小球在離心力的作用下將沿軌跡Pa做離心運動B．小球在離心力的作用下將沿軌跡Pb做離心運動C．小球在離心力的作用下將沿軌跡Pc做離心運動D．小球將沿軌跡Pa做離心運動，但并不受離心力的作用二、多選題10．（22-23高一下·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·期末）如圖所示，圓形餐桌上鑲嵌著一可繞中心軸O轉動的圓盤，圓盤上A、B處分別放有甲、乙餐盤（可視為質點），，甲餐盤的質量為m，乙餐盤的質量為，兩餐盤與圓盤之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，兩餐盤與圓盤之間的動摩擦因數(shù)均為，已知重力加速度大小為g。當圓盤勻速轉動時，下列說法正確的是（

）A．在未與圓盤發(fā)生相對滑動之前，甲餐盤受到的摩擦力始終大于乙餐B．隨著圓盤轉速緩慢增大，甲餐盤會比乙餐盤先相對于圓盤發(fā)生滑動C．若圓盤表面突然變光滑，餐盤將會沿圓盤半徑方向運動D．當圓盤轉動的角速度時，將會有餐盤相對于圓盤發(fā)生滑動11．（22-23高一下·北京海淀·期末）波輪洗衣機中的脫水筒如圖所示，在洗衣機脫水過程中，一段時間內(nèi)濕衣服緊貼在筒的內(nèi)壁上，隨著圓筒一起轉動而未發(fā)生滑動。對于上述過程，下列說法正確的有（）A．衣服受到重力、筒壁的彈力和摩擦力、向心力的作用B．脫水筒以更大的角速度轉動時，筒壁對衣服的摩擦力會變大C．脫水筒以更大的頻率轉動時，脫水效果會更好D．當衣服對水滴的作用力不足以提供水滴需要的向心力時，水滴將和衣服分離12．（22-23高一下·天津薊州·期末）如圖甲所示是滾筒洗衣機滾筒的內(nèi)部結構，內(nèi)筒壁上有很多光滑的突起和小孔。洗衣機脫水時，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時針方向的勻速圓周運動。如圖乙，a、b、c、d分別為一件小衣物（可視為質點）隨滾筒轉動過程中經(jīng)過的四個位置，a為最高位置，c為最低位置，b、d與滾筒軸心等高。下面說法正確的是（）A．衣物在c位置向心加速度最大B．衣物在四個位置向心加速度大小相同C．衣物在c位置受到滾筒筒壁的支持力最大D．衣物在a位置受到滾筒壁的支持力最大13．（22-23高一下·山東臨沂·期末）在如圖所示的水平轉盤上，沿半徑方向放著質量均為的兩物塊A和B（均視為質點），它們用不可伸長的輕質細線相連，A、B兩物塊與轉盤之間的動摩擦因數(shù)均為。已知A和B與圓心的距離分別為、，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為?，F(xiàn)緩慢增大轉盤的轉速，則（

）A．當轉盤的角速度為時，A、B開始滑動B．當轉盤的角速度為時，A、B相對轉盤靜止C．當轉盤的角速度為時，細線中的張力大小為D．當轉盤的角速度為時，剪斷細線只有B物塊做離心運動三、解答題14．（22-23高一下·北京平谷·期末）一位同學做了這樣一個實驗：手握輕繩的一端，另一端系一金屬小球，小球下方吸附一塊小磁鐵，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。該同學經(jīng)過反復嘗試發(fā)現(xiàn)，當小球速度達到某一值時，小磁鐵將被甩脫。（1）他將上述過程簡化為如下模型：伸長的輕繩一端系一金屬小球，小球下方吸附一質量為m的小磁鐵，輕繩的另一端固定在O點，測得O點離地面的高度為d，繩長為。使吸附著小磁鐵的小球（可以將小球和小磁鐵組成的整體看作質點）在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動。若小球某次運動到最低點時，磁鐵恰好脫離小球沿水平方向飛出，通過水平距離后落地。已知重力加速度為g，忽略空氣阻力。a．求磁鐵脫離前瞬間的速度大小v及小球與磁鐵之間的相互作用力大小F；b．保持O點的高度不變，改變繩長，使球重復上述運動，若磁鐵仍運動到最低點時恰好