新高考高一下物理第六单元训练卷圆周运动B解析Word下载.docx

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2．如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍，A、B分别为大轮和小轮边缘上的点。

在压路机前进时（　　）

A．A、B两点的线速度之比为vA∶vB＝2∶3

B．A、B两点的线速度之比为vA∶vB＝3∶2

C．A、B两点的角速度之比为ωA∶ωB＝3∶2

D．A、B两点的向心加速度之比为aA∶aB＝2∶3

3．如图所示，是中国古代玩具饮水鸟，它的神奇之处是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口水后，鸟将绕着O点不停摆动，一会儿它又会俯下身去，再“喝”一口水。

A、B是鸟上两点，OA＞OB，则在摆动过程中（　　）

A．A、B两点的线速度大小相同

B．A、B两点的线速度方向相同

C．A、B两点的角速度大小相同

D．A、B两点的向心加速度大小相等

4．有一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑圆铁环的半径R＝20cm，环上有一个质量为m的穿孔的小球，仅能沿环做无摩擦滑动。

如果圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10rad/s的角速度旋转（g取10m/s2），则小球相对环静止时和环心O的连线与O1O2的夹角θ可能是（　　）

A．30°

B．45°

C．60°

D．75°

5．冬奥会上的花样滑冰赛场，运动员高超优美的滑姿让观众们大饱眼福。

如图为男运动员以一只脚为支点，手拉女队员保持如图所示姿式原地旋转，此时女队员脚与手臂上A、B两点角速度大小分别为ωA、ωB，线速度大小分别为vA、vB，向心加速度大小aA、aB，向心力大小分别为FA、FB，则（ 

）

A．ωA＜ωBB．vA＞vBC．aA＜aBD．FA＞FB

6．一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M与m（M＞m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为l（l＜R）的轻绳连在一起，如图所示，若将甲物体放在转动轴的位置上，甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直，要使两物体与转盘之间不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大值不得超过（　　）

A．B．

C．D．

7．如图所示，一位同学玩飞镖游戏。

圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高，且距离P点为L。

当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点水平轴在竖直平面内匀速转动。

忽略空气阻力，重力加速度g，若飞镖恰好击中P点，下列说法错误的是（　　）

A．飞镖击中P点所需的时间为

B．圆盘转动角速度的最小值为

C．P点随圆盘转动的线速度可能为

D．圆盘的半径为

8．一质量为2.0×

103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×

104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（ 

A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力

B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×

104N

C．汽车转弯的速度为20m/s时汽车不会发生侧滑

D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2

9．如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。

则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下列分析正确的是（ 

A．螺丝帽的重力与其受到的最大静摩擦力平衡

B．螺丝帽受到塑料管的弹力方向水平向外，背离圆心

C．此时手转动塑料管的角速度

D．若塑料管的转动加快，螺丝帽有可能相对塑料管发生运动

10．如图所示，两根长度不同的细线分别系有两个小球。

细线的上端都系于O点。

设法让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动。

已知细线长度之比为L1∶L2＝∶1，L1跟竖直方向成60°

角。

下列说法正确的有（　　）

A．两小球做匀速圆周运动的周期必然相等

B．两小球的质量之比m1∶m2＝∶1

C．L2跟竖直方向成45°

角

D．L2跟竖直方向成30°

11．一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动的轻杆，另一端与一小球相连，如图甲所示。

现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）

A．t1时刻小球通过最高点，t3时刻小球通过最低点

B．t2时刻小球通过最高点，t3时刻小球通过最低点

C．v1大小一定小于v2大小，图乙中S1和S2的面积一定相等

D．v1大小可能等于v2大小，图乙中S1和S2的面积可能不等

12．如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为l的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角θ＝30°

，此时细绳伸直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为μ＝，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为ω，重力加速度为g，则（　　）

A．当ω＝时，物块与转台间的摩擦力为0

B．当ω＝时，细绳的拉力为0

C．当ω＝时，细绳的拉力大小为mg

D．当ω＝时，细绳的拉力大小为mg

二、计算题（本题共5小题，共52分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）

13．（9分）如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置。

两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，求a、b两球落地点间的距离。

14．（10分）甲质点由静止从A点沿直线AC做匀加速运动，质点乙同时从B点起以速度v沿半径为R的圆周做匀速圆周运动，BC为圆的直径，AB＝BC＝2R，为使甲、乙质点相遇，质点甲的加速度应满足什么条件？

15．（10分）如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥的顶角为2θ，当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时，球压紧锥面，此时细线的张力是多少？

若要使小球离开锥面，则小球的角速度至少为多少？

16．（10分）如图所示，在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。

质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F，当质点以速率v＝通过A点时，对轨道的压力为其重力的7倍，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。

（1）求质点的质量；

（2）若磁性引力大小恒为2F，为确保质点做完整的圆周运动，求质点通过B点最大速率。

17．（13分）某高速公路的一个出口段如图所示，情景简化：

轿车从出口A进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B点（通过B点前后速率不变），再匀速率通过水平圆弧路段至C点，最后从C点沿平直路段匀减速到D点停下。

已知轿车在A点的速度v0＝72km/h，AB长L1＝150m；

BC为四分之一水平圆弧段，限速（允许通过的最大速度）v＝36km/h，轮胎与BC段路面间的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，CD段长L2＝50m，重力加速度g取10m/s2。

（1）若轿车到达B点速度刚好为v＝36km/h，求轿车在AB下坡段加速度的大小；

（2）为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段BC半径R的最小值；

（3）轿车从A点到D点全程的最短时间。

圆周运动（B）解析

【答案】B

【解析】通过B点时，物块受到重力，支持力和摩擦力，三力的合力应该由B指向O点，提供向心力，此时摩擦力不会由B指向O，A错误；

通过C点时，受到重力，支持力，摩擦力，三力合力的方向由C指向O，提供向心力，摩擦力由C指向O，B正确；

通过A点时，若物块所受的重力和支持力的合力正好提供向心力，则物体不受摩擦力，C错误；

通过B、D两点时，摩擦力的方向不一样，所以物块受到的摩擦力不同，D错误。

【答案】D

【解析】压路机前进时，其轮子边缘上的点参与两个分运动，即绕轴心的转动和随着车的运动；

与地面接触点速度为零，故A、B两点圆周运动的线速度大小都等于汽车前进的速度大小，故A、B两点的线速度之比vA∶vB＝1∶1，故选项A、B错误；

A、B两点的线速度之比vA∶vB＝1∶1，根据公式v＝ωr可知，线速度相等时角速度与半径成反比，故A、B两点的角速度之比ωA∶ωB＝rB∶rA＝2∶3，由a＝可知，A、B两点的向心加速度之比aA∶aB＝rB∶rA＝2∶3，故选项D正确，C错误。

【答案】C

【解析】根据同轴转动角速度相等知，A、B两点的角速度大小相同，故C正确；

根据v＝ωr知A点半径大，线速度较大，故A错误；

线速度的方向沿切线方向，A、B两点与轴的连线不共线，所以A、B两点的线速度方向不同，故B错误；

根据a＝ω2r，A点半径大，加速度较大，故D错误。

【解析】小球受重力G与圆环的支持力FN，两力的合力提供向心力。

根据牛顿第二定律有mgtanθ＝mω2r，r＝Rsinθ，即cosθ＝＝＝，