《2018届高考物理一轮总复习 专题4 曲线运动万有引力与航天 第3讲 圆周运动课后提能演练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高考物理一轮总复习 专题4 曲线运动万有引力与航天 第3讲 圆周运动课后提能演练（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、圆周运动一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求1(2017届桂林模拟)如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是()A若拉力突然消失，小于将沿轨迹Pa做离心运动B若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc运动【答案】A【解析】若拉力突然消失，小球将沿切线Pa做离心运动，A正确；若拉力突然变小，小球将沿Pb做离心运动，而拉力变大时，小球应沿Pc做近心运动，故选项B、C、D均错误2(2
2、017届太原模拟)如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动，角速度为.若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是()AdvL2gBL(12n)v0，(n0,1,2,3，)Cv0Dd2g2(12n)2，(n0,1,2,3，)【答案】B【解析】飞镖水平方向做匀速直线运动，到圆盘的时间为t，此段时间内圆盘转过的角度为t(12n)，(n0,1,2,3，)，由以上两式可得：L(12n)v0，(n0,1,2,3，)故B项正确3(2017年南通三模)如图所示，光滑的凸轮绕O轴匀速转动，C
3、，D是凸轮边缘上的两点，AB杆被限制在竖直方向移动，杆下端A在O点正上方与凸轮边缘接触且被托住图示位置时刻，AB杆下降速度为v，则()A凸轮沿逆时针方向转动BC，D两点的线速度大小相等CC，D两点的加速度大小相等D凸轮与杆下端接触点转动的速度大小是v【答案】A【解析】由于AB杆下降，可知A点到圆心的距离在减小，故可判断凸轮的转动方向为逆时针，故A项正确；凸轮上C，D两点角速度相等，但它们到O点的距离不同，由vr可得，线速度大小不相等，故B项错误；同理由anr2可得，加速度大小不相等，故C项错误；凸轮上与杆下端接触点的速度为线速度，与AB杆下降速度v不是一回事，故D项错误4(2017届枣阳月考)
4、用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，细线的张力为FT，则FT随2变化的图象是选项中的()ABCD【答案】C【解析】当角速度较小时，小球始终在圆锥面上运动，此时圆半径不变角速度增大，细线拉力增大，当角速度增大到某一值时，小球会离开圆锥面，继续做圆周运动，此时拉力仍随角速度的增大而增大，但变化率较先前大，所以只有C项符合题意5(2017届长沙模拟)近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目，如图(俯视图)是某台设计的冲关活动中的一个环节要求挑战者从平台上跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上，而不落入水中已知平台到转盘盘面
5、的竖直高度为1.25 m，平台边缘到转盘边缘的水平距离和转盘半径均为2 m，转盘以12.5 r/min的转速匀速转动转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同的障碍桩，障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿AO方向跳离平台，把人视为质点，不计桩的厚度，g取10 m/s2，则能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度为 ()A4 m/sB5 m/sC6 m/sD7 m/s【答案】B【解析】转盘以 rad/s匀速转动，转盘上障碍桩与障碍桩之间的间隙对应的圆心角均为，转盘转所用时间t10.4 s，挑战者从平台上跳到转盘边缘所用时间为hgt，t20.5 s，而转盘转所用时
6、间为0.4 s，则挑战者必须在0.4 s内跳到转盘边缘，否则就会碰到桩而落入水中，挑战者最小起跳速度为v0，则2 mv00.4 s，v05 m/s，挑战者最终落在盘内离盘边缘0.5 m处，故B项正确6(2017届唐山模拟)如图水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中 ()AB对A的支持力越来越大BB对A的支持力越来越小CB对A的摩擦力越来越小DB对A的摩擦力越来越大【答案】BC【解析】因物体做匀速圆周运动，所以其向心力大小不变，方向始终指向圆心，故对A物体，在ab的过程中，竖直方向的分加速度向下且增大，而竖直方向的力是由A的重力减去B
7、对A支持力提供的，因重力不变，所以支持力越来越小，即选项A错，B对；在水平方向上A的加速度向左且减小，至b时减为0，因水平方向的加速度是由摩擦力提供的，故B对A的摩擦力越来越小，所以选项C对，D错7英国特技演员史蒂夫特鲁加里亚曾飞车挑战世界最大环形车道如图所示，环形车道竖直放置，直径达12 m，若汽车在车道上以12 m/s的恒定速率运动，演员与汽车的总质量为1 000 kg，重力加速度g取10 m/s2，则()A汽车通过最低点时，演员处于超重状态B汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4104 NC若要挑战成功，汽车不可能以低于12 m/s的恒定速率运动D汽车在环形车道上的角速度为1 rad/
8、s【答案】AB【解析】因为汽车通过最低点时，演员具有向上的加速度，故处于超重状态，A项正确；由可得汽车在环形车道上的角速度为2 rad/s，D项错误；由mgm可得v07.7 m/s，C项错误；由mgFm结合牛顿第三定律可得汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4104 N，B项正确8(2017届郑州模拟)如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A，B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为53和37，以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面，s
9、in 370.6，cos 370.8，则 ()AA，B两球所受支持力的大小之比为43BA，B两球运动的周期之比为43CA，B两球的动能之比为169DA，B两球的机械能之比为11251【答案】AD【解析】由题意可知N，所以，A项正确；mgtan mRsin ，所以，B项错误；Ekv2，vRsin ，所以，C项错误；EpmgR(1cos )，所以，D项正确二、非选择题9在高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍(1)如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？(2)
10、如果高速公路上设计了圆弧拱形立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱形立交桥的半径至少是多少？(取g10 m/s2)解：(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有Fmax0.6mgm由速度v108 km/h30 m/s得，弯道半径rmin150 m.(2)汽车过圆弧拱桥，可看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有mgFNm 为了保证安全通过，车与路面间的弹力FN必须大于等于零，有mgm，则R90 m.10如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光
11、滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切质量为m的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点(不计空气阻力，重力加速度为g)求：(1)小球通过B点时对半圆槽的压力大小；(2)A、B两点间的距离；(3)小球落到A点时的速度方向解：(1)在B点小球做圆周运动FNmgmFNmgm.(2)在C点小球恰能通过，故只有重力提供向心力则mgm过C点小球做平抛运动：xABvCthgt2h2R联立以上各式可得xAB2R.(3)设小球落到A点时，速度方向与水平面的夹角为，则tan ，vgt,2Rgt2解得tan 2小球落到A点时，速度方向与水平面成角向左下方，且tan 2.11物体做圆周运动时所需的向心力F需由物体运动情况决定，合力提供的向心力F供由物体受力情况决定若某时刻F需F供，则物体能做圆周运动；若F需F供，物体将做离心运动；若F需v0，故绳中有张力根据牛顿第二定律有Tmgm，代入数据得绳中张力T3 N.(3)因为v2v0，故绳中无张力，小球将做平抛运动，其运动轨迹如图中实线所示，有L2(yL)2x2，xv2t，ygt2，代入数据联立解得t0.6 s.7
