第六單元圓周運(yùn)動(dòng)

1、圓周運(yùn)動(dòng)一、選擇題(本題共12小題，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第18小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，第912小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)12016·衡水中學(xué)周測(cè)關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)B勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)C勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的運(yùn)動(dòng)D勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng)，屬于變速運(yùn)動(dòng)22017·棗莊檢測(cè)如圖所示，內(nèi)部為豎直光滑圓軌道的鐵塊靜置在粗糙的水平地面上，其質(zhì)量為M。有一質(zhì)量為m的小球以水平速度v0從圓軌道最低點(diǎn)A開始向左運(yùn)動(dòng)，小球沿圓軌道運(yùn)動(dòng)且始終不脫離圓軌道，在此過程

2、中，鐵塊始終保持靜止，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是()A地面受到的壓力一定大于MgB小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)與鐵塊間可能無作用力C經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)小球處于失重狀態(tài)D小球在圓軌道左側(cè)運(yùn)動(dòng)的過程中，地面受到的摩擦力方向可能向右32017·湖南瀏陽模擬如圖所示，半徑為R的圓輪在豎直面內(nèi)繞O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，輪上A、B兩點(diǎn)均粘有一小物體，當(dāng)B點(diǎn)轉(zhuǎn)至最低位置時(shí)，A、B兩點(diǎn)處的小物體同時(shí)脫落，最終落到水平地面上同一點(diǎn)。此時(shí)O、A、B、P四點(diǎn)在同一豎直線上，已知：OAAB，P是地面上一點(diǎn)。(不計(jì)空氣的阻力)則OP的距離是()A7R B.R C.R D5R42016·湛江一模如圖所示，小球在豎直放

3、置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法中正確的是()A小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vminB小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vminC小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力D小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力52016·蘭州高三診斷如圖所示，轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于光滑水平面，交點(diǎn)O的上方h(A點(diǎn))處固定細(xì)繩的一端，細(xì)繩的另一端拴接一質(zhì)量為m的小球B，繩長(zhǎng)l大于h，轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)小球在光滑水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度逐漸增大時(shí)，下列說法正確的是()A小球始終受三個(gè)力的作用B細(xì)繩上的拉力始終保持不變C要使球不離開水平面角

4、速度的最大值為D若小球飛離了水平面則角速度為62017·湖南衡陽質(zhì)檢如圖所示，從光滑的圓弧槽的最高點(diǎn)滑下的小滑塊滑出槽口時(shí)速度方向?yàn)樗椒较?，槽口與一個(gè)半球頂點(diǎn)相切，半球地面為水平，若要使小物塊滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圓弧軌道的的半徑為R1，半球的半徑為R2，則R1和R2應(yīng)滿足的關(guān)系是()AR1R2 BR1R2 CR1 DR172017·湖北四地七校聯(lián)盟如圖所示，一豎直放置、內(nèi)壁粗糙的圓錐筒繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)，角速度為0(0>0)，內(nèi)壁上有一小物塊始終與圓錐保持相對(duì)靜止，則下列說法正確的是()A物塊不可能受兩個(gè)力作用B物塊受到的支持力一定大于重力C當(dāng)角速度從0增大

5、時(shí)，物塊受到的支持力可能減小D當(dāng)角速度從0增大時(shí)，物塊受到的摩擦力可能一直增大82016·全國卷小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示。將兩球由靜止釋放。在各自軌跡的最低點(diǎn)()AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能CP球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度92016·浙江高考如圖所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)水平“梨形”賽道，兩個(gè)彎道分別為半徑R90 m的大圓弧和r40 m的小圓弧，直道與彎道相切。大、小圓弧圓心O、O距離L

6、100 m。賽車沿彎道路線行駛時(shí)，路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍。假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。要使賽車不打滑，繞賽道一圈時(shí)間最短(發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大，重力加速度g10 m/s2，3.14)，則賽車()A在繞過小圓弧彎道后加速B在大圓弧彎道上的速率為45 m/sC在直道上的加速度大小為5.63 m/s2D通過小圓弧彎道的時(shí)間為5.58 s102016·衡水中學(xué)模擬如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上。小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圓錐擺)。現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速

7、圓周運(yùn)動(dòng)(圖上未畫出)，兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止。則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是()AQ受到桌面的支持力變大BQ受到桌面的靜摩擦力變大C小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變大D小球P運(yùn)動(dòng)的周期變大112016·石家莊一模如圖所示，半徑分別為R、2R的兩個(gè)水平圓盤，小圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)大圓盤不打滑地一起轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量為m的小物塊甲放置在大圓盤上距離轉(zhuǎn)軸R處，質(zhì)量為2m的小物塊乙放置在小圓盤的邊緣處。它們與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)小圓盤以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩物塊均相對(duì)圓盤靜止。下列說法正確的是()A小物塊甲受到的摩擦力大小為m2RB兩物塊的線速度大小相等C在角速度逐漸增大的過程中，物塊甲先

8、滑動(dòng)D在角速度逐漸減小的過程中，摩擦力對(duì)兩物塊做負(fù)功122016·全國卷如圖，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過程中，克服摩擦力做的功為W。重力加速度大小為g。設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度的大小為a，容器對(duì)它的支持力大小為N，則()Aa BaCN DN第卷(非選擇題，共62分)二、填空題(本題共2小題，共12分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答)132016·上海高三調(diào)研(6分)一人騎自行車由靜止開始上一長(zhǎng)L200 m斜坡，斜坡坡度為0.05(沿斜坡前進(jìn)100 m，高度上升5 m)，自行

9、車達(dá)到最大速度前做加速度a1 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度后腳蹬踏板使大齒輪以n轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，自行車勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，由于騎行者體能下降，自行車距離坡頂50 m處開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，已知最后50 m的平均速度只有之前平均速度的84%。此人質(zhì)量M60 kg，自行車質(zhì)量m15 kg，大齒輪直徑d115 cm，小齒輪直徑d26 cm，車輪直徑d360 cm。運(yùn)動(dòng)過程中，自行車受到大小恒為f20 N的摩擦阻力作用。取g10 m/s2，求：運(yùn)動(dòng)過程中自行車的最大速度vm_，到達(dá)坡頂時(shí)的速度v_。142016·惠州二調(diào)(6分)在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內(nèi)低，如圖所示

10、，在某路段汽車向左拐彎，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些。汽車的運(yùn)動(dòng)可看作是做半徑為R的在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)內(nèi)外路面高度差為h，路基的水平寬度為d，路面的寬度為L(zhǎng)。已知重力加速度為g。要使車輪與路面之間的橫向摩擦力(即垂直于前進(jìn)方向)等于零，則汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的車速應(yīng)等于_。三、計(jì)算題(本題共4小題，共50分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)152017·福建四地六校聯(lián)考(10分)如圖是阿毛同學(xué)的漫畫中出現(xiàn)的裝置，描述了一個(gè)“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒：將板栗在地面小平臺(tái)上以初速度v0經(jīng)兩個(gè)四分

11、之一圓弧銜接而成的軌道，從最高點(diǎn)P飛出進(jìn)入炒鍋內(nèi)，利用來回運(yùn)動(dòng)使其均勻受熱。我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子，借這套裝置來研究一些物理問題。設(shè)兩個(gè)四分之一圓弧半徑分別為2R和R，小平臺(tái)和圓弧均光滑。將過鍋底的縱截面看作是兩個(gè)斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成。兩斜面傾角均為37°，滑塊的運(yùn)動(dòng)始終在包括鍋底最低點(diǎn)的豎直平面內(nèi)，重力加速度為g。設(shè)滑塊恰好能經(jīng)P點(diǎn)飛出，且恰好沿AB斜面進(jìn)入鍋內(nèi)。已知sin37°0.6，cos37°0.8，求：(1)滑塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力多大？(2)滑塊經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的速度大小？(3)P、A兩點(diǎn)間的水平距離為多少？162016·長(zhǎng)春高三

12、質(zhì)檢(12分)如圖所示，兩小球A和B用一根跨過固定的水平光滑細(xì)桿的不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，球A置于地面上且位于細(xì)桿正下方，球B被拉到與細(xì)桿同樣高度的水平位置，繩剛好拉直。由靜止釋放球B，若球B擺動(dòng)過程中球A始終沒有離開地面，已知球B的質(zhì)量為m，求球A質(zhì)量M應(yīng)滿足的條件(空氣阻力忽略不計(jì)，球B擺動(dòng)過程中不與繩相碰)。172016·全國卷(14分)如圖，在豎直平面內(nèi)有由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點(diǎn)B平滑連接。AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為。一小球在A點(diǎn)正上方與A相距處由靜止開始自由下落，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)。(1)求小球在B、A兩點(diǎn)的動(dòng)能之比；(2)通過計(jì)算判斷小球能

13、否沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。182017·四川六校聯(lián)考(14分)嘉年華上有一種回力球游戲，如圖所示，A、B分別為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B點(diǎn)距水平地面的高度為h，某人在水平地面C點(diǎn)處以某一初速度拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球恰好水平進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè)的最低點(diǎn)B，并恰好能過最高點(diǎn)A后水平拋出，又恰好回到C點(diǎn)拋球人手中。若不計(jì)空氣阻力，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，求：(1)小球剛進(jìn)入半圓形軌道最低點(diǎn)B時(shí)軌道對(duì)小球的支持力；(2)半圓形軌道的半徑；(3)小球拋出時(shí)的初速度大小。生活中的圓周運(yùn)動(dòng)題組一離心現(xiàn)象1.洗衣機(jī)的脫水桶采用帶動(dòng)衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水,下列說法中錯(cuò)誤的是()A.

14、脫水過程中,衣物是緊貼桶壁的B.水會(huì)從桶中甩出是因?yàn)樗问艿降南蛐牧艽蟮木壒蔆.加快脫水桶轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,脫水效果會(huì)更好D.靠近中心的衣物的脫水效果不如周邊的衣物的脫水效果好2.雨天在野外騎車時(shí),在自行車的后輪輪胎上常會(huì)粘附一些泥巴,行駛時(shí)感覺很“沉重”。如果將自行車后輪撐起,使后輪離開地面而懸空,然后用手勻速搖腳踏板,使后輪飛速轉(zhuǎn)動(dòng),泥巴就會(huì)被甩下來。如圖所示,圖中a、b、c、d為后輪輪胎邊緣上的四個(gè)特殊位置,則() A.泥巴在圖中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度B.泥巴在圖中的b、d位置時(shí)最容易被甩下來C.泥巴在圖中的c位置時(shí)最容易被甩下來D.泥巴在圖中的a位置時(shí)最容易被甩

15、下來3.關(guān)于離心運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是()A.物體突然受到離心力的作用,將做離心運(yùn)動(dòng)B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)提供向心力的合力突然變大時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng)C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,只要提供向心力的合力大小發(fā)生變化,就將做離心運(yùn)動(dòng)D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)提供向心力的合力突然消失或變小時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng)題組二水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)4.在水平面上轉(zhuǎn)彎的自行車,向心力是()A.重力和支持力的合力B.靜摩擦力C.滑動(dòng)摩擦力D.重力、支持力、摩擦力的合力5.(多選)全國鐵路大面積提速后,京哈、京滬、京廣、膠濟(jì)等提速干線的部分區(qū)段時(shí)速可達(dá)300公里,我們從濟(jì)南到青島乘“和諧號(hào)”列車就可以體驗(yàn)時(shí)速300公里的追風(fēng)感覺

16、。火車轉(zhuǎn)彎可以看成是在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),火車速度提高會(huì)使外軌受損。為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌受損這一難題,以下措施可行的是()A.適當(dāng)減小內(nèi)外軌的高度差B.適當(dāng)增加內(nèi)外軌的高度差C.適當(dāng)減小彎道半徑D.適當(dāng)增大彎道半徑6.高速公路轉(zhuǎn)彎處,若路面向著圓心處是傾斜的,要求汽車在該處轉(zhuǎn)彎時(shí)沿傾斜路面沒有上下滑動(dòng)的趨勢(shì),在車速v=15 m/s的情況下,路面的傾角應(yīng)多大?(已知彎道半徑R=100 m,g取9.8 m/s2)題組三豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)7.在下面所介紹的各種情況中,哪種情況將出現(xiàn)超重現(xiàn)象()蕩秋千經(jīng)過最低點(diǎn)的小孩汽車過凸形橋汽車過凹形橋在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船中的儀器 A.B.C.D

17、.8.(多選)乘坐游樂園的過山車時(shí),質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)(虛線為軌道),下列說法正確的是()A.車在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài),全靠保險(xiǎn)帶拉住,若沒有保險(xiǎn)帶,人一定會(huì)掉下去B.人在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)座位仍可能產(chǎn)生壓力,但壓力一定小于mgC.人在最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)D.人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力大于mg9.如圖所示,在盛滿水的試管中裝有一個(gè)小蠟塊,當(dāng)用手握住A端讓試管在豎直平面內(nèi)左右快速擺動(dòng)時(shí),關(guān)于蠟塊的運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是()A.與試管保持相對(duì)靜止B.向B端運(yùn)動(dòng),一直到達(dá)B端C.向A端運(yùn)動(dòng),一直到達(dá)A端D.無法確定1.下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說法正確的是()A.當(dāng)物體所受的離心力大于向心力

18、時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí),它將做背離圓心的圓周運(yùn)動(dòng)C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí),它將沿切線做直線運(yùn)動(dòng)D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí),它將做曲線運(yùn)動(dòng)2.汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎,地面的摩擦力已達(dá)到最大,當(dāng)汽車的速率增大為原來的2倍時(shí),則汽車轉(zhuǎn)彎的軌道半徑必須(A.至少增大到原來的4倍B.至少增大到原來的2倍C.至少增大到原來的倍D.減小到原來的3.(多選)鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的。彎道處要求外軌比內(nèi)軌高,其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān),還與火車在彎道上的行駛速率v有關(guān)。下列說法正確的是()

19、A.v一定時(shí),r越小,則要求h越大B.v一定時(shí),r越大,則要求h越大C.r一定時(shí),v越小,則要求h越大D.r一定時(shí),v越大,則要求h越大4.如圖所示,汽車在炎熱的夏天沿不平的曲面行駛,其中最容易發(fā)生爆胎的點(diǎn)是(假定汽車運(yùn)動(dòng)速率va=vc,vb=vd)() A.a點(diǎn)B.b點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)5.公共汽車在到達(dá)路口轉(zhuǎn)彎前,車內(nèi)廣播“乘客們請(qǐng)注意,前方車輛轉(zhuǎn)彎,請(qǐng)拉好扶手”。這樣可以防止乘客()A.突然向前傾倒B.突然向后傾倒C.因汽車轉(zhuǎn)彎而向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)傾倒D.因汽車轉(zhuǎn)彎而向轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)傾倒6.質(zhì)量為m的小球,用一根繩子系在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為v,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度變?yōu)?則兩位置處繩子所受的拉力之差是()A.6mgB.5mgC.4mgD.2mg7.(多選)一輛汽車勻速率通過一半徑為R的拱形橋,不考慮汽車運(yùn)動(dòng)過程中受到的摩擦阻力,則關(guān)于汽車的受力情況,下列說法中正確的是()A.