高考物理总复习 4.3圆周运动及其应用考题演练（含解析）试题VIP免费

1.(2014·上海高考)如图,带有一白点的黑色圆盘,可绕过其中心,垂直于盘面的轴匀速转动,每秒沿顺时针方向旋转30圈。在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘,观察到白点每秒沿()A.顺时针旋转31圈B.逆时针旋转31圈C.顺时针旋转1圈D.逆时针旋转1圈【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)s闪一次,顺时针转动圈。(2)视觉效果是逆时针“转动”圈。【解析】选D。频闪光源s闪一次,圆盘顺时针转动圈,视觉效果是逆时针“转动”圈,所以在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘,观察到白点每秒沿逆时针旋转1圈。2.(多选)(2013·新课标全国卷Ⅱ)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处,()A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于v0,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于v0,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比,v0的值变小【解析】选A、C。当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,即不受静摩擦力,此时由重力和支持力的合力提供向心力,所以路面外侧高内侧低,选项A正确;当车速低于v0时,需要的向心力小于重力和支持力的合力,汽车有向内侧运动的趋势,但并不会向内侧滑动,静摩擦力向外侧,选项B错误;当车速高于v0时,需要的向心力大于重力和支持力的合力,汽车有向外侧运动的趋势,静摩擦力向内侧,速度越大,静摩擦力越大,只有静摩擦力达到最大以后,车辆才会向外侧滑动,选项C正确;由mgtanθ=m可知,v0的值只与斜面倾角和圆弧轨道的半径有关,与路面的粗糙程度无关,选项D错误。3.(2015·徐州模拟)如图,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.mgB.2mgC.3mgD.4mg【解析】选A。当小球到达最高点时速率为v,两段线中张力恰好均为零,有mg=m;当小球到达最高点时速率为2v,设每段线中张力大小为FT,应有2FTcos30°+mg=m,解得FT=mg,选项A正确。4.(2013·福建高考)如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0m,B点离地高度H=1.0m,A、B两点的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不计空气影响,求：(1)地面上DC两点间的距离s。(2)轻绳所受的最大拉力大小。【解析】(1)小球从A到B机械能守恒,有mgh=m①小球从B到C做平抛运动,水平方向有s=vBt②竖直方向有H=gt2③联立①②③式解得s=1.41m(2)小球下摆到B,绳子的拉力和小球重力的合力提供向心力,据牛顿第二定律有：F-mg=m④联立①④式解得F=20N据牛顿第三定律轻绳所受的最大拉力大小F′=F=20N答案：(1)1.41m(2)20N【总结提升】圆周运动中临界问题的分析应首先考虑达到临界条件时物体所处的状态,然后分析该状态下物体的受力特点,结合圆周运动的知识,列出相应的动力学方程。