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文檔簡介
2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)魯科版專題練:圓周運(yùn)動(dòng)
一、單選題
1.如圖甲所示,修正帶是通過兩個(gè)齒輪的相互嚙合進(jìn)行工作的,其原理可簡化為如圖
乙所示,下列說法正確的是()
圖甲圖乙
A.B點(diǎn)線速度比A點(diǎn)大,是因?yàn)?點(diǎn)所在齒輪的半徑大
B.B點(diǎn)線速度比A點(diǎn)大,是因?yàn)樵谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)3點(diǎn)通過的弧長更長
C.A、3兩點(diǎn)線速度大小相等,是因?yàn)樵谙嗤臅r(shí)間內(nèi)A、3兩點(diǎn)通過的弧長相等
D.A、3兩點(diǎn)線速度大小相等,是因?yàn)閮升X輪在相同的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相等
2.如圖所示,洗衣機(jī)脫水筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),衣服貼靠在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上而不掉下來,
則衣服()
A.受到重力、彈力、靜摩擦力和向心力四個(gè)力的作用
B.所需的向心力由重力提供
C.所需的向心力由彈力提供
D.轉(zhuǎn)速越快,彈力越大,摩擦力也越大
3.賽車是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)和危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng),比賽轉(zhuǎn)彎過程中若不能很好的控制速度很容易
發(fā)生側(cè)滑。如圖為賽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的情景,此時(shí)賽車過。點(diǎn),可看作沿圓弧做勻速圓
周運(yùn)動(dòng),。。方向?yàn)椤|c(diǎn)的切線方向。以下說法正確的是()
A.賽車過。點(diǎn)時(shí)速度方向與0a垂直
B.發(fā)生側(cè)滑時(shí),賽車滑離原軌道,做向心運(yùn)動(dòng)
C.賽車轉(zhuǎn)彎速率相同時(shí),半徑越小,越容易發(fā)生側(cè)滑
D.賽車受到重力、支持力、摩擦力及向心力的作用
4.如圖所示,一個(gè)小球在力R作用下以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若從某時(shí)刻起小球所
受的力R突然變大,下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()
A.將沿軌跡Pb運(yùn)動(dòng)B.將沿軌跡Pc運(yùn)動(dòng)
C.將沿軌跡Pa運(yùn)動(dòng)D.將沿圓軌道運(yùn)動(dòng)
5.用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素
有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是()
A.控制變量法B.累積法C微元法D.放大法
6.如圖為皮帶傳動(dòng)示意圖,假設(shè)皮帶沒有打滑,R>r()
A.大輪邊緣的線速度大于小輪邊緣的線速度
B.大輪邊緣的線速度小于小輪邊緣的線速度
C.大輪邊緣的線速度等于小輪邊緣的線速度
D.大輪的角速度較大
7.短道速滑運(yùn)動(dòng)員在水平冰面上彎道轉(zhuǎn)彎的過程可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)彎時(shí)冰刀嵌
入冰內(nèi)從而使冰刀受到與冰面夾角為。(蹬冰角)的支持力,如圖所示。已知彎道半
徑為凡不計(jì)一切摩擦,重力加速度為g。以下說法正確的是()
B.運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎時(shí)角速度的大小為出噤
C.運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎時(shí)向心加速度的大小為gtan0
D.若運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎速度變大,則需要增大蹬冰角。
8.如圖所示,一個(gè)圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度是4rad/s。盤面上距圓盤中心
0.10m的位置有一個(gè)質(zhì)量為0.10kg的小物體在隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則()
A.圓盤的轉(zhuǎn)速是0.5707sB.小物體的線速度為4m/s
C.小物體的向心加速為L6m/s2D.小物體受到的向心力為1.6N
9.在彎道上高速行駛的汽車,后輪突然脫離賽車,關(guān)于脫離了的后輪的運(yùn)動(dòng)情況,以
下說法正確的是()
A.仍然沿著汽車行駛的彎道運(yùn)動(dòng)
B.沿著與彎道切線垂直的方向飛出
C.沿著脫離時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng),離開彎道
D.上述情況都有可能
10.如圖所示,A、3是電風(fēng)扇葉片上的兩點(diǎn)。電風(fēng)扇工作時(shí)A、3兩點(diǎn)的角速度大小
分別為。A、%,線速度大小分別為L、%,則()
A.o)A>a)BB.?A<<?BC.vA>vBD.vA<vB
11.如圖所示,自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣,它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)
A、B、C.在自行車勻速騎行時(shí),下列說法正確的是()
A.A、3兩點(diǎn)的角速度大小相等
B.B、C兩點(diǎn)的線速度大小相等
C.A點(diǎn)的向心加速度小于3點(diǎn)的向心加速度
D.C點(diǎn)的向心加速度小于5點(diǎn)的向心加速度
12.如圖甲,一長為R且不可伸長的輕繩一端固定在點(diǎn),另一端系住一小球,使小球
在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),小球經(jīng)過最高點(diǎn)的速度大小為v,此時(shí)繩子拉力大小為E拉
力R與速度的平方/的關(guān)系如圖乙所示,以下說法正確的是()
F
A.繩長不變,用質(zhì)量更大的球做實(shí)驗(yàn),得到的圖線斜率更大
B.利用該裝置可以得出小球的質(zhì)量m=—
b
C.小球質(zhì)量不變,換繩長更長的輕繩做實(shí)驗(yàn),圖線〃點(diǎn)的位置不變
D.利用該裝置可以得出重力加速度g=£
a
二、多選題
13.在修筑鐵路時(shí),彎道處的外軌會(huì)略高于內(nèi)軌。當(dāng)火車以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時(shí),
內(nèi)、外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓,設(shè)此時(shí)的速度大小為口重力加速度為g,兩軌所在
面的傾角為仇則()
A.該彎道的半徑廠=
gtan?
B.當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí),規(guī)定的行駛速度大小不變
C.當(dāng)火車速率大于v時(shí),內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓
D.當(dāng)火車速率小于v時(shí),內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓
14.“飛車走壁”是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的雜技表演,表演者騎著摩托車沿桶壁行駛,可以在
一定高度的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(如圖甲所示)。某一次表演中,表演者先在較
低的水平面N內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)幾圈,后又在較高的水平面M內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)幾圈(示意圖如圖
乙所示),若不計(jì)摩擦及空氣阻力,以下說法正確的是()
甲乙
A.表演者(含車)在〃平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)線速度較大
B.表演者(含車)在N平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)角速度較小
C.表演者(含車)的向心力由支持力的水平分力提供
D.表演者(含車)的向心力由重力與支持力的合力提供
15.下列屬于離心現(xiàn)象的是()
A.投籃球B.洗衣機(jī)脫水
C.汽車高速轉(zhuǎn)彎容易甩出車道D.旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉雨傘上的水
三、填空題
16.如圖以=27,43通過皮帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)不打滑,則5:也=;%:%=
17.一物體在水平面內(nèi)沿半徑R=20cm的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),線速度
v=0.2m/s,那么,它的角速度rad/s,它的頻率—Hz,它的周期為s,它
的轉(zhuǎn)速為1____r/s,它的向心加速度為m/s?.
四、計(jì)算題
18.游樂場里“旋轉(zhuǎn)飛椅”的頂上有一個(gè)半徑為4.5m的“傘”,如圖甲所示。“傘蓋”在轉(zhuǎn)
動(dòng)過程中帶動(dòng)下面的懸繩轉(zhuǎn)動(dòng),其示意圖如圖乙所示。"傘蓋"高QQ=5.8m,繩長
L=5m,小明與座椅的總質(zhì)量為40kg。在某段時(shí)間內(nèi),“傘蓋”保持在水平面內(nèi)穩(wěn)定旋
轉(zhuǎn),繩與豎直方向夾角為37。。glXIOm/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,在此過程中,
求:
(1)座椅受到繩子的拉力大小;
(2)小明運(yùn)動(dòng)的線速度大小。
參考答案
1.答案:C
解析:修正帶是通過兩個(gè)齒輪的相互咬合進(jìn)行工作的,相同的時(shí)間內(nèi)A、3兩點(diǎn)通過
的弧長相等,邊緣點(diǎn)的線速度相等,A、5是轉(zhuǎn)動(dòng)的大小齒輪邊緣的兩點(diǎn),線速度大小
相等,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選C。
2.答案:C
解析:ABC.洗衣機(jī)脫水筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),衣服貼靠在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上而不掉下來,
衣服受到重力、彈力、靜摩擦力三個(gè)力的作用,其中豎直方向的重力與靜摩擦力平衡,
水平方向的彈力提供所需的向心力,AB錯(cuò)誤,C正確;
D.轉(zhuǎn)速越快,即角速度越大,水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得
N-mttTr
豎直方向根據(jù)受力平衡可得
于=mg
可知轉(zhuǎn)速越快,彈力越大,摩擦力一直與重力平衡,保持不變,D錯(cuò)誤;
故選C。
3.答案:C
解析:A.賽車過。點(diǎn)時(shí)速度方向與平行,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.發(fā)生側(cè)滑時(shí),賽車滑離原
2
軌道,做離心運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.根據(jù)〃7跖=機(jī)匕可知,賽車轉(zhuǎn)彎速率相同時(shí),半徑
r
越小,所需的向心力越大,即地面對(duì)賽車的摩擦力越大,則越容易發(fā)生側(cè)滑,選項(xiàng)C
正確;D.賽車受到重力、支持力、摩擦力的作用,向心力是效果力,不是物體受的力,
選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。
4.答案:B
解析:若從某時(shí)刻起小球所受的力歹突然變大,則受到的指向圓心的合外力大于所需
的向心力,則小球做近心運(yùn)動(dòng),則將沿軌跡Pc運(yùn)動(dòng)。
故選B。
5.答案:A
解析:探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān),本實(shí)驗(yàn)采用
的科學(xué)方法是控制變量法。
故選A。
6.答案:C
解析:由于皮帶沒有打滑,可知大輪邊緣的線速度等于小輪邊緣的線速度;根據(jù)
v=cor
可知大輪的角速度較小。
故選C。
7.答案:A
2
解析:ABC.根據(jù)牛頓第二定律可得%="=m—=m/R=ma解得
口tan。R
v=。=、匚三,。=三故A正確,BC錯(cuò)誤;D.根據(jù)v=、回若運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎
Vtand'Rtandtan。Ytan。
速度變大則需要減小蹬冰角仇故D錯(cuò)誤。故選A。
8.答案:C
解析:A.圓盤的轉(zhuǎn)速為〃=2=&r/s=2r/s故A錯(cuò)誤;BCD.小物體的線速度為
2兀27171
v=o>r=4xO.lm/s=0.4m/s小物體的向心加速為a=a>2r=42xO.lm/s2=1.6m/s?小物
體受到的向心力為尸=ma=O.lxl.6N=O.16N故BD錯(cuò)誤,C正確。故選C。
9.答案:C
解析:在彎道上高速行駛的賽車,突然后輪脫離賽車,由于慣性,脫離賽車后的后輪
沿著脫離時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng),離開彎道。故選C。
10.答案:C
解析:由圖可知A、3是電風(fēng)扇葉片上的兩點(diǎn),同軸轉(zhuǎn)動(dòng),則角速度相等,即
0A=%
根據(jù)
v=ra>,rA>rB
可知
VA>VB
故選c。
11.答案:C
解析:A.AB兩點(diǎn)在傳送帶上,是同緣傳動(dòng)的邊緣點(diǎn),所以兩點(diǎn)的線速度相等,根據(jù)
v=由于半徑不同,則角速度不相等.故A錯(cuò)誤;
B.BC兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,半徑不相等,根據(jù)丫=廠。可知線速度不相等.
故B錯(cuò)誤;
2
C.AB兩點(diǎn)的線速度相等,根據(jù)A的半徑比較大,所以A點(diǎn)的向心加速度小
r
于3點(diǎn)的向心加速度.故C正確;
D.BC點(diǎn)的角速度是相等的,根據(jù)四。點(diǎn)的半徑比較大,所以C點(diǎn)的向心加速
度大于8點(diǎn)的向心加速度,故D錯(cuò)誤;
12.答案:A
解析:A.小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有
v2
mg+r=m—
解得
m
t"=-v2-me
R
所以圖乙圖線的斜率為
,m
k=——
R
所以繩長不變,用質(zhì)量更大的球做實(shí)驗(yàn),得到的圖線斜率更大,選項(xiàng)A正確;
B.由圖像可知
,mb
k=——=—
Ra
解得
bR
m=——
a
選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)尸=0時(shí),有
廿=gR
所以小球質(zhì)量不變,換繩長更長的輕繩做實(shí)驗(yàn),圖線。點(diǎn)的位置將會(huì)發(fā)生變化,選項(xiàng)
C錯(cuò)誤。
D.由圖乙可知當(dāng)y2=a時(shí),此時(shí)繩子的拉力為零,物體的重力提供向心力,則
v2
mg=m—
R
解得
v2=gR
所以
a=gR
則重力加速度
a
8=R
選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
故選A。
13.答案:ABD
解析:AB.當(dāng)火車以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時(shí),內(nèi)、外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓,此時(shí)
重力和支持力的合力提供向心力,則有
mgtan6=m一
r
解得彎道的半徑為
v2
r=--------
gtan。
由表達(dá)式可知,當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí),規(guī)定的行駛速度大小不變,故AB正確;
CD.當(dāng)火車速率大于v時(shí),重力和支持力的合力不足以提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,此時(shí)
火車有做離心運(yùn)動(dòng)的趨勢,則外軌將受到輪緣的擠壓;同理,當(dāng)火車速率小于v時(shí),
內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選ABDo
14.答案:ACD
解析:CD.對(duì)M、N兩處演員和摩托車進(jìn)行受力分析,如圖所示
表演者(含車)的向心力由重力與支持力的合力提供,也是支持力的水平分力提供,
故CD正確;AB.由于兩個(gè)支持力與豎直方向的夾角相等,設(shè)夾角為仇則
/Hgtan。=優(yōu)上=加。*八所以n=Jgrtan/,。=J旦剪2由此可知,半徑越大,線速度越
大,角速度越小,故A正確,B錯(cuò)誤。故選ACD.
15.答案:BCD
解析:A、運(yùn)動(dòng)員將球踢出后球在空中運(yùn)動(dòng),是由于慣性作用,球要保持原來的狀態(tài),
故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B、洗衣機(jī)的脫水過程中,隨著轉(zhuǎn)速的增加,水滴所需要的向心力增加,當(dāng)大于衣服
對(duì)水的吸附力時(shí),水做離心運(yùn)動(dòng),從而被甩出,故選項(xiàng)B正確;
C、在水平面拐彎,汽車受重力、支持力、靜摩擦力,重力和支持力平衡,靜摩擦力
提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,由于最大靜摩擦力一定,所以速度過大,使靜摩擦力小于向
心力,做離心運(yùn)動(dòng),容易造成事故,故選項(xiàng)C正確;
D、通過旋轉(zhuǎn)雨傘來甩干傘上的雨滴,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)雨滴所需要的向心力增加,當(dāng)超過雨
傘對(duì)雨的吸附力時(shí),雨滴做離心運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)D正確;
16.答案:1
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