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2020版高考物理一轮复习全程训练:周测12圆周运动的规律及应用含解析VIP免费

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圆周运动的规律及应用小题狂练?小题是基础练小题提分快1.[2019·湖南省永州市祁阳一中检测]如图为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图,已知质量为60kg的学员在A点位置,质量为70kg的教练员在B点位置,A点的转弯半径为5.0m,B点的转弯半径为4.0m,学员和教练员(均可视为质点)()A.运动周期之比为5:4B.运动线速度大小之比为1:1C.向心加速度大小之比为4:5D.受到的合力大小之比为15:14答案:D解析:学员和教练员做圆周运动的角速度相等,根据T=2πω知,周期相等,故A错误;根据v=rω,学员和教练员做圆周运动的半径之比为5:4,则学员和教练员做圆周运动的线速度之比为5:4,故B错误:根据a=rω2,学员和教练员做圆周运动的半径之比为5:4,则学员和教练员做圆周运动的向心加速度大小之比为5:4,故C错误;根据F=ma,学员和教练员做圆周运动的向心加速度大小之比为5:4,质量之比为6:7,则学员和教练员受到的合力大小之比为15:14,故D正确.2.[2019·福建省三明一中摸底]半径为1m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出时,半径OA方向恰好与该初速度的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,则圆盘转动的角速度大小可能是()A.2πrad/sB.4πrad/sC.6πrad/sD.8πrad/s答案:D解析:小球平抛运动的时间为t=Rv0=14s=0.25s,小球做平抛运动的时间和圆盘转动n圈的时间相等,则有t=nT=n2πω,解得ω=2nπt,n=1,2,3,⋯.当n=1时,ω=8πrad/s;当n=2时,ω=16πrad/s,随着n的增大,角速度在增大,故角速度最小为8πrad/s,故D正确.3.[2019·河北省邯郸市曲周一中调研]如图所示,长0.5m的轻质细杆一端O处有光滑的固定转动轴,另一端固定有一个质量为3kg的小球,当杆绕O在竖直平面内做圆周运动,小球通过最高点时的速率为2m/s,则此时轻杆的受力情况是(取g=10m/s2)()A.受54N的拉力B.受24N的拉力C.受6N的压力D.受6N的拉力答案:C解析:杆带着小球在竖直平面内做圆周运动,在最高点,杆可能表现为拉力,也可能表现为推力,取决于速度的大小,在最低点,杆只能表现为拉力,设在最高点杆表现为拉力,则有F+mg=mv2R,代入数据得,F=-6N,则杆表现为推力,大小为6N,所以小球对杆表现为压力,大小为6N,故C正确.4.[2019·云南民族大学附中模拟]如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),金属块Q两次都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较,下列说法错误的是()A.Q受到桌面的支持力不变B.Q受到桌面的静摩擦力变大C.小球P运动的周期变大D.小球P运动的角速度变大答案:C解析:设细线与竖直方向的夹角为θ,细线的拉力大小为T,细线的长度为L.P做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,则有:T=mgcosθ;mgtanθ=mω2Lsinθ;Q受到重力、细线的拉力和桌面的支持力、摩擦力的作用,在竖直方向上:Mg+Tcosθ=FN;联立可得:FN=Mg+mg,和小球的高度、细线与竖直方向之间的夹角都无关,保持不变.故A正确.对Q,由平衡条件知,Q受到桌面的静摩擦力f=mgtanθ,则θ变大时,Q受到桌面的静摩擦力变大,故B正确.由mgtanθ=mω2Lsinθ,得角速度ω=gLcosθ,使小球改到一个更高的水平面上做匀速圆周运动时,θ增大,cosθ减小,角速度增大.根据T=2πω可知,小球运动的周期将减小.D正确,C错误.此题选择错误的选项,故选C.5.[2019·河南省南阳一中测试](多选)如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其T—v2图象如图乙所示,则()A.当地的重力加速度为amB.轻质绳长为bmaC.小球在最低点受到的最小拉力为5aD.若把轻绳换成轻杆,则从最高点由静止转过90°的过程中杆始终对小球产生支持力答案:AB解析:在最高点时,绳对小球的...

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