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1、（江浙選考1）2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 曲線運動 考點強化練12 圓周運動1.(2018浙江杭州預(yù)測)轉(zhuǎn)籃球是一項難度較高的技巧,其中包含了許多物理知識。如圖所示,假設(shè)某轉(zhuǎn)籃球高手能讓籃球在手指上(手指剛好在籃球的正下方)做勻速圓周運動,下列有關(guān)轉(zhuǎn)籃球的物理知識正確的是()A.籃球上各點做圓周運動的圓心在手指上B.籃球上各點的向心力是由手指提供的C.籃球上各點做圓周運動的角速度相同D.籃球上各點離轉(zhuǎn)軸越近,做圓周運動的向心加速度越大2.如圖所示,有一皮帶傳動裝置,A、B、C三點到各自轉(zhuǎn)軸的距離分別為RA、RB、RC,已知,若在傳動過程中,皮帶不打滑。則()A.A點與C點的角速度大小相等

2、B.B點與C點的線速度大小相等C.B點與C點的角速度大小之比為21D.B點與C點的向心加速度大小之比為143.如圖所示,甲、乙、丙三個輪子依靠摩擦傳動,相互之間不打滑,其半徑分別為r1、r2、r3。若甲輪的角速度為1,則丙輪的角速度為()A.B.C.D.4.質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓管中運動,小球的直徑略小于圓管的口徑,如圖所示。已知小球以速度v通過圓管的最高點時對圓管的外壁的壓力恰好為mg,則小球以速度通過圓管的最高點時()A.對圓管的內(nèi)、外壁均無壓力B.對圓管外壁的壓力等于C.對圓管內(nèi)壁的壓力等于D.對圓管內(nèi)壁的壓力等于mg5.如圖所示,質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中,盒子的邊長

3、略大于球的直徑。某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,已知重力加速度為g,空氣阻力不計,要使在最高點時盒子與小球之間恰好無作用力,則()A.該盒子做圓周運動的向心力一定恒定不變B.該盒子做勻速圓周運動的周期一定等于2C.盒子在最低點時,小球?qū)凶拥淖饔昧Υ笮〉扔趍gD.盒子在與O點等高的右側(cè)位置時,小球?qū)凶拥淖饔昧Υ笮〉扔趍g6.(20172018學(xué)年浙江嘉興高二第一學(xué)期期末)體操運動員做“單臂大回環(huán)”時,用一只手抓住單杠,伸展身體,以單杠為軸在豎直平面內(nèi)做圓周運動,如圖所示,此過程中,運動員到達最低點時手臂受的拉力約為()A.50 NB.500 NC.2 500 ND.5

4、000 N7.如圖所示,在光滑的水平面上相距0.1 m處釘兩枚鐵釘A、B,長1 m的柔軟細線一端拴在A上,另一端拴一質(zhì)量為500 g的小球,小球的初始位置在AB連線上A的一側(cè),把細線拉直,給小球2 m/s垂直于細線方向的水平速度,使它做圓周運動。由于釘子B的存在,使細線逐漸纏繞在AB上,問:線全部纏繞在釘子上的時間是多少?如果細線的抗斷張力為7 N,從開始經(jīng)多長時間繩子斷裂?8.(多選)“水流星”是一種常見的雜技項目,該運動可以簡化為細繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運動模型。已知圓周運動的最高點為P,最低點為Q,繩長為l,重力加速度為g,則()A.小球運動到最低點Q時,處于失重狀態(tài)B.小球初

5、速度v0越大,則在P、Q兩點繩對小球的拉力差越大C.當(dāng)v0時,小球一定能通過最高點PD.當(dāng)v0時小球一定能通過最高點P,選項C正確;當(dāng)v0=時,由=mgh得小球能上升的高度h=l,即小球不能越過與懸點等高的位置,故當(dāng)v0時,小球?qū)⒃谧畹忘c位置附近來回擺動,細繩始終處于繃緊狀態(tài),選項D正確。9.B先對小球受力分析,如圖所示,由圖可知,兩球的向心力都來源于重力mg和支持力FN的合力,建立如圖所示的坐標(biāo)系,則有:FNsin =mgFNcos =mr2由得FN=,小球A和B受到的支持力FN相等,根據(jù)牛頓第三定律可知,選項D錯誤;由于支持力FN相等,A球運動的半徑大于B球運動的半徑,結(jié)合式知,A球的角速

6、度小于B球的角速度,選項A錯誤;A球的運動周期大于B球的運動周期,選項C錯誤;又根據(jù)FNcos =m可知:A球的線速度大于B球的線速度,選項B正確。10.A以地面為參考系,車輪上的每個點(除軸心)可視為同時參與兩個運動,即向右勻速直線運動和圓周運動,相對于地面的速度是這兩個運動速度的矢量合成。相對于地面,輪胎與地面的接觸點是靜止的,A點的速度為零,即A點向右勻速直線運動速度v大小與圓周運動線速度R大小相等?？芍豢紤]車輪與地面間的滑動,車軸相對于地面的速度即車的速度為R。相對于地面車輪邊緣B點速度大小等于車軸勻速運動的速度大小與對軸圓周運動速度大小之和,即vB=2R,故A正確,C錯誤。B、A兩

7、點相對于車軸的角速度相同,故B錯誤;同理可知C點的速度為向右的勻速直線運動和豎直向上的勻速圓周運動的合成,根據(jù)平行四邊形法則,合速度小于2R,故D錯誤。所以A正確,BCD錯誤。11.C物體隨圓盤做圓周運動,運動到最低點時最容易滑動,因此物體在最低點且剛好要滑動時的轉(zhuǎn)動角速度為最大值,這時,根據(jù)牛頓第二定律有,mgcos 30-mgsin 30=mr2,求得=1.0 rad/s,C項正確,A、B、D項錯誤。12.B當(dāng)彈力F方向向下時,F+mg=,解得F=v2-mg,當(dāng)彈力F方向向上時,mg-F=m,解得F=mg-m,對比F-v2圖象可知,b=gR,a=mg,聯(lián)立解得g=,m=,選項A正確,B錯誤

8、;v2=c時,小球?qū)U的彈力方向向上,選項C正確;v2=2b時,小球受到的彈力與重力大小相等,選項D正確。13.D在釋放前的瞬間繩拉力為零對支架進行分析可知FN1=m0g當(dāng)擺球運動到最低點時,由機械能守恒得mgR=由牛頓第二定律得FT-mg=,解得繩對小球的拉力FT=3mg擺球到達最低點時,對支架由受力平衡,地面支持力FN=m0g+3mg由牛頓第三定律知,支架對地面的壓力FN2=3mg+m0g,故選項D正確。14.B根據(jù)m2g=m1r2得r=,可知r與成正比,與2成反比,故A錯誤,B正確。因為2,則與2成正比。故C、D錯誤。15.答案 (1)2 N(2)見解析圖解析 (1)由于小球在A處的速度大小為v,半徑為R則在A處時有F+mg=m,可得F=m-mg在C處時,有F-mg=m由式得F=F-F=2mg=2 N。(2)在A處時板對小球的作用力為F,球做勻速圓周運動的向心力:F向=F+mg。由于無相對運動趨勢,在B處不受摩擦力作用,受力分析如圖所示。則tan =F+1作出的tan -F的關(guān)系圖象如圖所示。