《2020届高考物理一轮复习备考演练 5.3 匀速圆周运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高考物理一轮复习备考演练 5.3 匀速圆周运动（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020届高考物理一轮复习备考演练 5.3 匀速圆周运动 1关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法正确的是()A线速度大的角速度一定大B线速度大的周期一定小C角速度大的半径一定小D角速度大的周期一定小解析选项个性分析A错误由vr得，故只有当半径r一定时，角速度才与线速度v成正比B错误由v得T，故只有当半径r一定时，周期T才与线速度v成反比C错误由知，只有当线速度v一定时，角速度才与半径r成反比D正确由得T，故周期T与角速度成反比，即角速度大的，周期一定小答案D2.图5314一个环绕中心线AB以一定的角速度转动，P、Q为环上两点，位置如图5314所示，下列说法正确的是(
2、)AP、Q两点的角速度相等BP、Q两点的线速度相等CP、Q两点的角速度之比为1DP、Q两点的线速度之比为1解析P、Q两点的角速度相等，半径之比RPRQRsin 60(Rsin 30)1，由vR可得vpvQRPRQ1.答案A3.图5315如图5315所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的()周期相同线速度的大小相等角速度的大小相等向心加速度的大小相等A BC D解析设圆锥摆的高为h，则mgmm2rm2rma，故vr ， ，T2 ，ag.因两圆锥摆的h相同，而r不同，故两小球运动的线速度不同，角速度的大小相等，周期相同，向心加速度不同答案C4.
3、图5316(2020东北地区名校联考)如图5316所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动圆环半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时()A小球对圆环的压力大小等于mgB小球受到的向心力等于0C小球的线速度大小等于D小球的向心加速度大小等于0解析小球在最高点时刚好不脱离圆环，则圆环刚好对小球没有作用力，小球只受重力，重力竖直向下提供向心力，根据牛顿第二定律得小球的向心加速度大小为ag，再根据圆周运动规律得ag，解得v.(“绳”模型)答案C5全国铁路大面积提速后，京哈、京沪、京广、胶济等提速干线的部分区段时速可达300公里，我们从济南到青岛乘“和谐号”列车
4、就可以体验时速300公里的追风感觉火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，以下措施可行的是()A适当减小内外轨的高度差B适当增加内外轨的高度差C适当减小弯道半径D以上说法都不可行解析设火车轨道平面的倾角为时，火车转弯时内、外轨均不受损，根据牛顿第二定律有mgtan m，解得v，所以为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，可行的措施是适当增加内外轨的高度差(即适当增大角)和适当增大弯道半径r.答案B6“天宫一号”目标飞行器经过我国科技工作者的不懈努力，终于在2020年9月29日晚21点16分发射升空等待与神舟八号、九号、十号飞船对接
5、“天宫一号”在空中运行时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中“天宫一号”所受合力可能是下图中的()解析答案C7(2020烟台模拟)关于匀速圆周运动的物体所受的向心力下列说法正确的是()A因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小C物体所受的合力不一定指向圆心D向心力和向心加速度的方向都是不变的解析做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合力，由于指向圆心，且与线速度垂直，不能改变线速度的大小，只能改变线速度的方向向心力虽大小不变，但方向时刻改变，不是恒力，由此产生的向心加速度也是变化的，
6、所以A、D、C错误，B正确答案B8.图5317如图5317所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是()A绳的拉力B重力和绳的拉力的合力C重力和绳的拉力的合力沿绳方向的分力D以上说法都不对解析如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳子拉力作用，向心力是指向圆心方向的合外力因此，可以说是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向的分力的合力，C正确答案C9.图5318如图5318两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当
7、小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中张力大小为()A.mg B2mgC3mg D4mg解析当小球到达最高点速率为v，有mgm，当小球到达最高点速率为2v时，应有Fmgm4mg，所以F3mg，此时最高点各力如图所示，所以FTmg，A正确答案A10汽车甲和汽车乙质量相等，以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙以下说法正确的是()Af甲小于f乙Bf甲等于f乙Cf甲大于f乙Df甲和f乙大小均与汽车速率无关解析根据题中的条件可知，两车在水平面做匀速圆周运动，则地面对车的摩擦力用来提供其做
8、圆周运动的向心力，则F向f，又有向心力的表达式F向，因为两车的质量相同，两车运行的速率相同，因此轨道半径大的车所需的向心力小，即摩擦力小，A正确答案A11.图5319如图5319所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法中正确的是()A轨道对小球做正功，小球的线速度vPvQB轨道对小球不做功，小球的角速度PaQD轨道对小球的压力FPFQ解析本题考查圆周运动和机械能守恒，中档题轨道光滑，小球在运动的过程中只受重力和支持力，支持力时刻与运动方向垂直所以不做功，A错；那么在整个过程中只有重力做功满足机械能守恒，根据
9、机械能守恒有vPrQ，根据，a，得小球在P点的角速度小于在Q点的角速度，B正确；在P点的向心加速度小于在Q点的向心加速度，C错；小球在P和Q两点的向心力由重力和支持力提供，即mgFNma向，可得P点对小球的支持力小于Q点对小球的支持力，D错答案B12.图5320乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动(如图5320所示)，下列说法正确的是()A车在最高点时，人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去B人在最高点时，对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mgC人在最低点时，处于矢重状态D人在最低点时，对座位的压力大于mg解析人在最高点如果速度较大，就会产生
10、对座位的压力并且压力也有可能大于mg而不致于掉落，故A、B均错；人在最低点时具有向上的加速度，因此处于超重状态，C对；在最低点满足FNmgmmg，D对答案D13.图5321如图5321所示，将完全相同的两小球A、B，用长L0.8 m的细绳悬于以v4 m/s向左匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比FAFB为(g10 m/s2)()A11 B12C13 D14解析小车突然停止，B球将做圆周运动，所以FBmmg30m；A球做水平方向减速运动，FAmg10 m，故此时悬线中张力之比为FAFB13，C选项正确答案C14如图5322甲所示，弯曲部分AB和C
11、D是两个半径相等的圆弧，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径)，分别与上下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L可作伸缩调节下圆弧轨道与地面相切，其中D、A分别是上下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出今在A、D两点各放一个压力传感器，测试小球对轨道A、D两点的压力，计算出压力差F.改变BC的长度L，重复上述实验，最后绘得的FL图象如图5322乙所示(不计一切摩擦阻力，g取10 m/s2)图5322(1)某一次调节后，D点的离地高度为0.8 m，小球从D点飞出，落地点与D点的水平距离为2.4 m，求小球经过D点时的速度大小；(2)求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径解析(1)小球在竖直方向做自由落体运动，有：HDgt2，在水平方向做匀速直线运动，有：xvDt，得：vD6 m/s.(2)设轨道半径为r，A到D过程机械能守恒，有：mvA2mvD2mg(2rL)，在A点：FAmgm，在D点：FDmgm，由式得：FFAFD6mg2mg，由图象纵截距得：6mg12 N，得m0.2 kg，当L0.5 m时，F17 N，解得：r0.4 m(“杆”模型)答案(1)6 m/s(2)0.2 kg0.4 m
