高考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題突破06圓周運(yùn)動(dòng)的復(fù)習(xí)與檢測(cè)（四）

2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題突破06圓周運(yùn)動(dòng)的復(fù)習(xí)與檢測(cè)（四）一、單選題1．如圖所示，自行車(chē)的大齒輪通過(guò)鏈條帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，大、小齒輪邊緣上與鏈條接觸的A、B兩點(diǎn)繞軸做圓周運(yùn)動(dòng)。在描述A、B兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的下列物理量中，大小相等的是（）A．周期 B．線速度 C．向心加速度 D．角速度2．若以固定點(diǎn)為起點(diǎn)畫(huà)出若干矢量，分別代表質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的速度，這些矢量的末端所形成的軌跡被定義為“速矢端跡”，則以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．勻速直線運(yùn)動(dòng)的速矢端跡是線段

B．勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速矢端跡是射線C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速矢端跡是圓

D．平拋運(yùn)動(dòng)的速矢端跡是豎直方向的射線3．如圖所示，一個(gè)小球m用細(xì)繩系著在水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中（）A．受到拉力、重力、向心力 B．受到拉力、重力C．處于平衡狀態(tài) D．拉力做了正功4．小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩掛在天花板上，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，使兩球均被水平拉直，如圖所示。將兩球由靜止釋放，在各自軌跡的最低點(diǎn)（）A．P球的速度一定大于Q球的速度B．P球的動(dòng)能一定大于Q球的動(dòng)能C．P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力D．P球的向心加速度一定大于Q球的向心加速度5．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中不正確的是()A．向心力一定指向圓心B．向心力一定是物體受到的合外力C．向心力的大小一定不變D．向心力的方向一定不變6．如圖所示，一水平平臺(tái)可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，平臺(tái)上有、、三個(gè)物體，其質(zhì)量之比，它們到轉(zhuǎn)軸的距離之比，三物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，且最大靜摩擦力均與其壓力成正比，當(dāng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度逐漸增大時(shí)，物塊將會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)，以下判斷正確的是（）A．先滑動(dòng) B．先滑動(dòng)C．先滑動(dòng) D．、不一定同時(shí)滑動(dòng)7．如圖所示，物體以恒定的速率沿圓弧AB作曲線運(yùn)動(dòng)，對(duì)它的運(yùn)動(dòng)分析可知（）A．因?yàn)樗乃俾屎愣ú蛔儯首鲃蛩龠\(yùn)動(dòng)B．該物體受的合外力一定不等于零C．該物體受的合外力可能等于零D．它的加速度方向與速度方向有可能在同一直線上8．如圖所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個(gè)質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則只要運(yùn)動(dòng)角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力。則在該同學(xué)手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時(shí)，下述分析正確的是（）A．螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡B．螺絲帽受到桿的管的角速度C．螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心D．若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快，螺絲帽有可能相對(duì)桿發(fā)生運(yùn)動(dòng)二、多選題9．如圖所示，圓弧形光滑軌道ABC固定在豎直平面內(nèi)，O是圓心，OC豎直，OA水平。A點(diǎn)緊靠一足夠長(zhǎng)的平臺(tái)MN，D點(diǎn)位于A點(diǎn)正上方，如果從D點(diǎn)無(wú)初速度釋放一質(zhì)量為m的小球，從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，有可能從C點(diǎn)飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)，落在平臺(tái)MN上。重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．只要D點(diǎn)的高度合適，小球可以從C點(diǎn)飛出，落在MN上任意一點(diǎn)B．在由D運(yùn)動(dòng)到A，和由C運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程中重力功率都越來(lái)越大C．由D經(jīng)A、B、C點(diǎn)到P過(guò)程中機(jī)械能守恒D．如果DA距離為h，則小球經(jīng)過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力為10．如圖所示，水平放置的轉(zhuǎn)盤(pán)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，放在轉(zhuǎn)盤(pán)上的質(zhì)量為m的小物體跟著轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知物體距圓心O的距離為R．物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．關(guān)于物體受到的摩擦力，下列說(shuō)法正確的是A．方向與物體的瞬時(shí)速度方向相反B．方向指向圓心C．大小一定為mω2RD．大小一定為μmg11．如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)小球A、B套在光滑水平直桿P上，整個(gè)直桿被固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，并保持水平，兩球間用勁度系數(shù)為k，自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧連接在一起，A球被輕質(zhì)細(xì)繩拴在豎直轉(zhuǎn)軸上，細(xì)繩長(zhǎng)度也為L(zhǎng)，現(xiàn)欲使橫桿AB隨豎直轉(zhuǎn)軸一起在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度為，求當(dāng)彈簧長(zhǎng)度穩(wěn)定后，細(xì)繩的拉力和彈簧的總長(zhǎng)度各為多大？（）A．細(xì)繩的拉力為 B．彈簧總長(zhǎng)度為C．細(xì)繩的拉力為 D．彈簧總長(zhǎng)度為12．一質(zhì)量為2.0×103kg的汽車(chē)在水平公路上行駛，路面對(duì)輪胎的最大靜摩擦力為1.6×104N，當(dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)半徑為100m的彎道時(shí)，下列判斷正確的是（）A．汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力B．汽車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度為任意值時(shí)所需的向心力均為1.6×104NC．汽車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度為30m/s時(shí)汽車(chē)會(huì)發(fā)生側(cè)滑D．汽車(chē)能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過(guò)8.0m/s2三、實(shí)驗(yàn)題13．用如圖所示的裝置來(lái)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小與質(zhì)量m角速度和半徑r之間的關(guān)系。兩個(gè)變速輪塔通過(guò)皮帶連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)鋼球所受向心力的比值。如圖是探究過(guò)程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置的狀態(tài)。（1）在研究向心力的大小與質(zhì)量m關(guān)系時(shí)，要保持___________相同；A．和rB．和mC．m和rD．m和（2）圖中所示，兩個(gè)鋼球質(zhì)量和半徑相等，則是在研究向心力的大小與___________的關(guān)系；A．質(zhì)量mB．半徑rC．角速度（3）在該實(shí)驗(yàn)中，主要利用了___________來(lái)探究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度之間的關(guān)系；A．理想實(shí)驗(yàn)法B．控制變量法C．微元法D．等效替代法四、解答題14．如圖所示,半徑R=0.4m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi),軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角=30°．下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與粗糙水平面相切,一質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中的A點(diǎn)以=2m/s的速度被水平拋出,恰好從B點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)入軌道,g取10m/s2．求:（1）小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的時(shí)間；（2）小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上的C點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力．15．如圖所示，小球A質(zhì)量為m，固定在長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕細(xì)直桿一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球產(chǎn)生向下的拉力大小等于球的重力。已知重力加速度為g。求：(1)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度的大?。?2)當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度為，桿對(duì)球的作用力的大小。參考答案1．B【詳解】根據(jù)同線傳動(dòng)線速度相等，由圖可知A、B兩點(diǎn)邊緣點(diǎn)為同線，故線速度相等，由于半徑不相等，根據(jù)可知角速度不相等根據(jù)可知周期不相等根據(jù)可知向心加速度不相等，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2．A【詳解】試題分析：勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度不變，即速度大小和方向都不變，根據(jù)“速矢端跡”的定義，作出其速矢端跡應(yīng)是一個(gè)點(diǎn)．故A錯(cuò)誤；勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變，速度隨時(shí)間均勻增大，畫(huà)出其“速矢端跡”為射線．故B正確；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小保持不變，速度方向繞圓心勻速旋轉(zhuǎn)，其“速矢端跡”為圓．故C正確；平拋運(yùn)動(dòng)的加速度是重力加速度，加速度保持不變，速度隨時(shí)間均勻增大，畫(huà)出其“速矢端跡”為射線．故D正確；

此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選A．考點(diǎn)：矢量；勻速圓周運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題首先要具有基本的學(xué)習(xí)能力，讀懂題意，理解什么是“速矢端跡”，其次要掌握各種運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；能掌握利用有向線段來(lái)表示矢量的基本方法．3．B【詳解】AB．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受重力和拉力，合力提供向心力，向心力是效果力，不能重復(fù)受力，故A錯(cuò)誤，B正確；C．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)刻改變，一定具有加速度，不是平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．拉力與速度方向垂直，則拉力不做功，故D錯(cuò)誤；故選B。4．C【詳解】A．對(duì)任意一球，設(shè)繩子長(zhǎng)度為L(zhǎng)，小球從靜止釋放至最低點(diǎn)，由機(jī)械能守恒得解得則知，通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，P球的速度一定小于Q球的速度。故A錯(cuò)誤；B．由于P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，而P球的速度小于Q球的速度，所以P球的動(dòng)能不一定大于Q球的動(dòng)能。故B錯(cuò)誤；C．在最低點(diǎn)，由拉力和重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得解得F=3mg與L無(wú)關(guān)，與m成正比，所以P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力，故C正確；D．在最低點(diǎn)小球的向心加速度與L、m無(wú)關(guān)，所以P球的向心加速度一定等于Q球的向心加速度，故D錯(cuò)誤。故選C。5．D【詳解】AB．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力提供向心力，向心力一定指向圓心，選項(xiàng)AB正確，不符合題意；CD．勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力的大小一定不變，方向總是指向圓心，即方向不斷變化，選項(xiàng)C正確，不符合題意，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，符合題意；故選D。6．C【詳解】三物塊都是靠靜摩擦力提供向心力，當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知，三物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，所以半徑大的臨界角速度??；當(dāng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度逐漸增大時(shí)，三物塊受到的靜摩擦力都增大，物體c的半徑r大，靜摩擦先達(dá)到最大值，c最先滑動(dòng)起來(lái)，即半徑越大越容易發(fā)生滑動(dòng)，與質(zhì)量無(wú)關(guān)；而a、b的半徑相同，a、b一定同時(shí)滑動(dòng)，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。7．B【詳解】A．物體以恒定的速率沿圓弧AB作曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向沿曲線的切線方向，則速度方向在改變，速度是變化的，不可能做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BC．物體的速度是變化的，一定有加速度，合外力不等于零，故C錯(cuò)誤，B正確；D．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，加速度方向與速度方向一定不在同一直線上，故D錯(cuò)誤。故選B。8．A【詳解】A．螺絲帽做圓周運(yùn)動(dòng)，受到豎直向下的重力、水平方向的彈力和豎直向上的最大靜摩擦力，螺絲帽在豎直方向上沒(méi)有加速度，根據(jù)牛頓第二定律得知，螺絲帽的重力與最大靜摩擦力平衡，選項(xiàng)A正確；B．螺絲帽做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得又聯(lián)立解得選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．螺絲帽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由彈力提供向心力，所以彈力方向水平向里，指向圓心，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快，角速度ω增大，螺絲帽受到的彈力N增大，最大靜摩擦力增大，螺絲帽不可能相對(duì)桿發(fā)生運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。9．BC【詳解】A．小球恰好通過(guò)C點(diǎn)時(shí)，有得小球通過(guò)C點(diǎn)的最小速度為小球離開(kāi)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，由小球離開(kāi)C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離最小值為所以小球只有落在平臺(tái)MN上距M點(diǎn)距離為的右側(cè)位置上，故A錯(cuò)誤；B．在由D運(yùn)動(dòng)到M的過(guò)程中，速度增大，由P=mgv知，重力功率增大．由C運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程中，由P=mgvy，知vy增大，則重力功率增大，故B正確；C．小球由D經(jīng)A、B、C到P的過(guò)程中，軌道對(duì)小球不做功，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故C正確；D．小球從D運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒得在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得解得由牛頓第三定律得知，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為故D錯(cuò)誤。故選BC。10．BC【分析】對(duì)物體進(jìn)行受力分析，受重力，支持力，由于圓周運(yùn)動(dòng)物體具有離心趨勢(shì)，受指向圓心的靜摩擦力．因?yàn)樵谒矫嫔线\(yùn)動(dòng)，故而重力和支持力平衡，即合力等于靜摩擦力，合力提供向心力．【詳解】A、B.由于圓周運(yùn)動(dòng)物體具有離心趨勢(shì)，受指向圓心的靜摩擦力，與速度垂直，則A錯(cuò)誤，B正確；C.摩擦力充當(dāng)向心力即大小一定為mω2R，則C正確；D.摩擦力不一定達(dá)到最大靜摩擦力，即大小不一定為μmg，則D錯(cuò)誤；故選BC．11．BC【詳解】設(shè)直桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為x，

對(duì)A球有對(duì)B球有解以上方程組可得則彈簧的總長(zhǎng)為故BC正確；AD錯(cuò)誤；故選BC。12．CD【詳解】A．汽車(chē)在水平面轉(zhuǎn)彎時(shí)，做圓周運(yùn)動(dòng)，重力與支持力平衡，側(cè)向靜摩擦力提供向心力，不能說(shuō)受到向心力，故A錯(cuò)誤；BC．汽車(chē)所需的向心力隨速度的增加向心力增加，如果車(chē)速達(dá)到30m/s，需要的向心力F＝m2.0×1031.8×104N由于最大靜摩擦力f＝1.6×104N，則F＞f，所以汽車(chē)會(huì)發(fā)生側(cè)滑，故B錯(cuò)誤，C正確；D．最大加速度為a8.0m/s2故D正確。故選CD。13．ACB【詳解】(1)[1]在研究向心力的大小Fn與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時(shí)，需先控制某些量不變，研究剩余兩個(gè)物理量的關(guān)系，即是控制變量法，因此在研究的大小與質(zhì)量m之間的關(guān)系時(shí)，要保持角速度ω和半徑r不變，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。(2)[2]圖中所示，兩球的質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑相同，則研究的是向心力的大小Fn與角速度ω的關(guān)系，AB錯(cuò)誤，C正確。故選C。(3)[3]在該實(shí)驗(yàn)中，主要利用了控制變量法來(lái)探究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度之間的關(guān)系，ACD錯(cuò)誤，