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高三物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第3节 圆周运动课时跟踪检测试题VIP免费

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圆周运动对点训练:描述圆周运动的物理量1.(2015·天津高考)未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图1所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的,下列说法正确的是()图1A.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大B.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小解析:选B旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力,即mg=mω2r,解得ω=,即旋转舱的半径越大,角速度越小,而且与宇航员的质量无关,选项B正确。2.(2016·湖北省重点中学联考)如图2所示,由于地球的自转,地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动,对于P、Q两物体的运动,下列说法正确的是()图2A.P、Q两点的角速度大小相等B.P、Q两点的线速度大小相等C.P点的线速度比Q点的线速度大D.P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用解析:选AP、Q两点都是绕地轴做匀速圆周运动,角速度相等,即ωP=ωQ,选项A对。根据圆周运动线速度v=ωR,P、Q两点到地轴的距离不等,即P、Q两点圆周运动线速度大小不等,选项B错。Q点到地轴的距离远,圆周运动半径大,线速度大,选项C错。P、Q两物体均受到万有引力和支持力作用,重力只是万有引力的一个分力,选项D错。3.(多选)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图3所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿,则()图3A.该自行车可变换两种不同挡位B.该自行车可变换四种不同挡位C.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA:ωD=1∶4D.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA:ωD=4∶1解析:选BC该自行车可变换四种不同挡位,分别为A与C、A与D、B与C、B与D,A错误,B正确;当A轮与D轮组合时,由两轮齿数可知,当A轮转动一周时,D轮要转4周,故ωA∶ωD=1∶4,C正确,D错误。对点训练:水平面内的匀速圆周运动4.(2016·东北三省三校一模)如图4所示,可视为质点的木块A、B叠放在一起,放在水平转台上随转台一起绕固定转轴OO′匀速转动,木块A、B与转轴OO′的距离为1m,A的质量为5kg,B的质量为10kg。已知A与B间的动摩擦因数为0.2,B与转台间的动摩擦因数为0.3,如木块A、B与转台始终保持相对静止,则转台角速度ω的最大值为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2)()图4A.1rad/sB.rad/sC.rad/sD.3rad/s解析:选B由于A、AB整体受到的静摩擦力均提供向心力,故对A,有:μ1mAg≥mAω2r对AB整体,有:(mA+mB)ω2r≤μ2(mA+mB)g带入数据解得:ω≤rad/s,故选B。5.山城重庆的轻轨交通颇有山城特色,由于地域限制,弯道半径很小,在某些弯道上行驶时列车的车身严重倾斜。每到这样的弯道乘客都有一种坐过山车的感觉,很是惊险刺激。假设某弯道铁轨是圆弧的一部分,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车厢地面与水平面夹角)为θ,则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为()图5A.B.C.D.解析:选C轨道不受侧向挤压时,轨道对列车的作用力就只有弹力,重力和弹力的合力提供向心力,根据向心力公式mgtanθ=m,得v=,C正确。6.(多选)(2016·河南八市质检)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点,如图6所示,绳a与水平方向成θ角,绳b在水平方向且长为l,当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()图6A.a绳的张力不可能为零B.a绳的张力随角速度的增大而增大C.当角速度ω>,b绳将出现弹力D.若b绳突然被剪断,则a绳的弹力一定发生变化解析:选AC对小球受力分析可得a绳的弹力在竖直方向的分力平衡了小球的重力,解得Ta=,为定值,A正确,B错误;当Tacosθ=mω2l⇒ω=时,b绳的弹力为零,若角速度大于该值,则b绳将出现弹力,C正确;由于绳b可能没有弹力,故绳b突然被剪断,则a绳的弹力可能不变,D错误。7.(多选)(201...

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