2022高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第三节圆周运动课后训练.docx

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1、第三节圆周运动(建议用时：30分钟)1在城市车流量大、多路口交汇的地方常设置环岛交通设施，需要通过路口的车辆都按照逆时针方向行进，有效减少了交通事故的发生。环岛路为圆形，已知图中三车道的总宽度为12 m，内车道边缘间最远的距离为120 m。假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的。g取10 m/s2，假设汽车匀速率通过环形路段，则汽车()A最大速度不能超过24 m/sB所受的合力为0C一定受到恒定的合外力作用D受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用解析：选A。汽车转弯的最大半径为r(12) m72 m，fmgmg，由牛顿第二定律mg，解得v m/s24 m/s，A正确；汽车做匀速圆周运动。所受的合力大

2、小不变，方向不断变化，不等于零，B、C错误；车在水平公路上做匀速圆周运动，所需向心力由摩擦力提供，D错误。2如图所示，甲、乙为两辆完全一样的电动玩具汽车，以相同且不变的角速度在水平地面上做匀速圆周运动。甲运动的半径小于乙运动的半径，下列说法正确的是()A甲的线速度大于乙的线速度B甲、乙两辆车受到的摩擦力相同C若角速度增大，乙先发生侧滑D甲的加速度大于乙的加速度解析：选C。甲、乙两车以相同且不变的角速度在水平地面上做圆周运动，甲运动的半径小于乙运动的半径，根据vr可得甲的线速度小于乙的线速度，故A错误；甲、乙两车以相同且不变的角速度在水平地面上做匀速圆周运动，静摩擦力提供向心力，则有fm2r，由

3、于甲运动的半径小于乙运动的半径，所以甲车受到的摩擦力小于乙车受到的摩擦力，故B错误；车辆刚好发生侧滑时，有mgm2r，解得，运动的半径越大，临界的角速度越小，越容易发生侧滑，所以若角速度增大时，乙先发生侧滑，故C正确；根据a2r可知，甲运动的半径小于乙运动的半径，甲的加速度小于乙的加速度，故D错误。3(多选)如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在水平的旋转圆盘上，座椅A离转轴的距离较近，不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动，稳定后A、B都在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A座椅B的角速度比A的大B座椅B的向心加速度比A的大C悬

4、挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D悬挂B的缆绳所承受的拉力比悬挂A的缆绳所承受的拉力大解析：选BD。同轴转动角速度相同，由于座椅B的圆周半径比座椅A的半径大，由a2r得B的向心加速度比A的大，故A错误，B正确；设缆绳与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律：mgtan m2r，解得：tan ，由于座椅B的圆周半径比座椅A的半径大，故B与竖直方向的夹角大，在竖直方向上有：Tcos mg，解得：T，悬挂B的缆绳所受到的拉力比悬挂A的大，故C错误，D正确。4(2020浙江六校联考)一辆质量为2 t的汽车，驶过一半径为10 m的凹形路面，已知车胎的最大承受力是40 000 N，为防止爆胎，安全行车的速度不

5、得超过()A10 km/hB16 km/hC36 km/hD60 km/h解析：选C。在凹形路面最低点，对汽车受力分析，合力充当向心力，则Nmgm，代入数据知v10 m/s36 km/h。5(多选)(2020台州质检)如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RBRC，若在传动过程中，皮带不打滑，则()AA点与C点的角速度大小相等BA点与C点的线速度大小相等CB点与C点的角速度大小之比为21DB点与C点的向心加速度大小之比为14解析：选BD。处理传动装置类问题时，对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点，线速度相等；同轴转动的点，角速度相等，对于本题，显然

6、vAvC，AB，B正确；根据vAvC及关系式vR，可得ARACRC，又RC，所以A，A错误；根据AB，A，可得B，即B点与C点的角速度大小之比为12，C错误；根据B及关系式a2R，可得aB，即B点与C点的向心加速度大小之比为14，D正确。6如图所示，图1是甲汽车在水平路面上转弯行驶，图2是乙汽车在倾斜路面上转弯行驶。关于两辆汽车的受力情况，以下说法正确的是()A两车都受到路面竖直向上的支持力作用B两车都一定受平行路面指向弯道内侧的摩擦力C甲车可能不受平行路面指向弯道内侧的摩擦力D乙车可能受平行路面指向弯道外侧的摩擦力解析：选D。题图1中路面对汽车的支持力竖直向上；题图2中路面对汽车的支持力垂直

7、于路面斜向上，A错误；题图1中甲汽车受到平行路面指向弯道内侧的摩擦力作为向心力；题图2中若路面的支持力与重力的合力提供向心力，即mgtan m，即v，则此时路面对车没有摩擦力作用；若v，则乙车受平行路面指向弯道外侧的摩擦力，B、C错误，D正确。7(2020金华质检)如图，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则()At1t2D无法比较t1、t2的大小解析：选A。在滑道AB段上取任意一点E，比较从A点到

8、E点的速度v1和从C点到E点的速度v2，易知v1v2。因E点处于“凸”形轨道上，速度越大，轨道对小滑块的支持力越小，因动摩擦因数恒定，则摩擦力越小，可知由A滑到C比由C滑到A在AB段上的摩擦力小，因摩擦造成的动能损失也小。同理，在滑道BC段的“凹”形轨道上，小滑块速度越小，其所受支持力越小，摩擦力也越小，因摩擦造成的动能损失也越小，从C处开始滑动时，小滑块损失的动能更大。综上所述，从A滑到C比从C滑到A在轨道上因摩擦造成的动能损失要小，整个过程中从A滑到C平均速度要更大一些，故t1t2，A正确。8(2020山东烟台模拟)一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R

9、的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是()A小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于0B小球过最高点的最小速度是C小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小解析：选A。轻杆可对小球产生向上的支持力，小球经过最高点的速度可以为0，当小球过最高点的速度v时，杆所受的弹力等于0，A正确，B错误；若v，则杆在最高点对小球的弹力竖直向上，mgFm，随v增大，F减小，若v，则杆在最高点对小球的弹力竖直向下，mgFm，随v增大，F增大，故C、D均错误。9(2020舟山高二月考)如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半

10、径之比RBRC32，A轮的半径大小与C轮的相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘上的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的()A线速度大小之比为322B角速度大小之比为332C转速大小之比为232D向心加速度大小之比为964 解析：选D。A、B轮摩擦传动，故vavb，即aRAbRB，得ab32。B、C同轴，故bc，即，得vbvc32，因此vavbvc332，abc322，故A、B错误；转速之比等于角速度之比，故C错误；由av得aaabac964，D正确。10(2020湖州质检)如图所示，在匀速转动的水平圆盘上

11、，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况是()A物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动B物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越近C两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远答案：A11如图所示，在一固定在水平地面上A点的半径为R的球体顶端放一质量为m的物块，现给物块一水平初速度v0，则()A若v0，则物块落地点距离A点为RB若球面是粗糙的，当v0时，物块一定会沿球面下滑一段，再斜抛离开球面C若v0，则物块落地点离A点为RD若v0，则物块落地点离A点至少为2R解析：选D。若v0，物块将离开球面做平抛运动，由y2R，xv0t，得x2R，A错误，D正确；若v0时，b绳中存在张力D当b绳突然被剪断，则a绳的张力一定发生变化解析：选AC。小球做匀速圆周运动，在竖直方向上，受到的合力为零，受到的水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力大小相等，可知a绳的张力不可能为零，A正确；根据小球在竖直方向上受力平衡得Tasin mg，解得Ta，可知a绳的张力不变，B错误；b绳对小球不一定有力的作用，当b绳中不存在张力时有ml2，解得，当角速度时，b绳中存在张力，C正确；由于b绳可能不存在张力，故b绳突然被剪断，a绳的张力可能不变，D错误。