2022-2024北京重點校高三（上）期末物理匯編：圓周運動章節(jié)綜合

2022-2024北京重點校高三（上）期末物理匯編

圓周運動章節(jié)綜合

一、單選題

1.（2022北京西城高三上期末）有一種叫“旋轉(zhuǎn)飛椅”的游樂項目（如圖所示）。鋼繩的一端系著座椅，另一

端固定在水平轉(zhuǎn)盤上。轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平

面內(nèi)。將游客和座椅看作一個質(zhì)點，不計鋼繩的重力，以下分析正確的是（）

A.旋轉(zhuǎn)過程中，游客和座椅受到重力、拉力和向心力

B.根據(jù)丫=。/可知，坐在外側(cè)的游客旋轉(zhuǎn)的線速度更大

C.根據(jù)4=攸a2r可知，“飛椅”轉(zhuǎn)動的角速度越大，旋轉(zhuǎn)半徑越小

D.若“飛椅”轉(zhuǎn)動的角速度變大，鋼繩上的拉力大小不變

2.（2022北京東城高三上期末）圖甲為游樂場中一種叫“魔盤”的娛樂設(shè)施，游客坐在轉(zhuǎn)動的魔盤上，當魔

盤轉(zhuǎn)速增大到一定值時，游客就會滑向盤邊緣，其裝置可以簡化為圖乙。若魔盤轉(zhuǎn)速緩慢增大，則游客在

滑動之前（）

甲

A.受到魔盤的支持力緩慢增大B.受到魔盤的摩擦力緩慢減小

C.受到的合外力大小不變D.受到魔盤的作用力大小變大

3.（2022北京門頭溝高三上期末）如圖，一同學表演蕩秋千。已知秋千的兩根繩長均為10m,該同學和秋

千踏板的總質(zhì)量約為50kg。繩的質(zhì)量忽略不計，當該同學蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為8m/s,

此時每根繩子平均承受的拉力約為（）

A.200NB.400NC.600ND.800N

4.（2023北京昌平高三上期末）如圖所示，在半徑為廠的洗衣機圓桶內(nèi)，有一件質(zhì)量為用的衣服緊貼著圓

桶的豎直內(nèi)壁隨圓桶以角速度。做勻速圓周運動。滾筒轉(zhuǎn)軸沿豎直方向，重力加速度為g。下列說法不亞螂

的是（）

A.衣服對圓桶內(nèi)壁的壓力大小為"2療r

B.圓桶內(nèi)壁對衣服的靜摩擦力大小為加g

C.若圓桶的轉(zhuǎn)速增大，則衣服對圓桶內(nèi)壁的壓力也增大

D.若圓桶的轉(zhuǎn)速增大，則圓桶內(nèi)壁對衣服的靜摩擦力也增大

5.（2024北京東城高三上期末）如圖所示，一長為/的輕桿的一端固定在水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量為

加的小球。使輕桿隨轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)做角速度為。的勻速圓周運動，重力加速度為g。下列說法正確的是

（）

I

-?--

J

、~---J

A.小球運動到最高點時，桿對球的作用力一定向上

B.小球運動到水平位置A時，桿對球的作用力指向。點

C.若。=行，小球通過最高點時，桿對球的作用力為零

D.小球通過最低點時，桿對球的作用力可能向下

二、多選題

6.（2023北京西城高三上期末）2022年7月24日，問天實驗艙成功發(fā)射。問天實驗艙配置了多種實驗柜

用來開展太空實驗。其中，變重力科學實驗柜為科學實驗提供0.01g~2g（零重力到兩倍重力范圍）高精度

模擬的重力環(huán)境，支持開展微重力、模擬月球重力、火星重力等不同重力水平下的科學研究。如圖所示，

變重力實驗柜的主要裝置是兩套900毫米直徑的離心機。離心機旋轉(zhuǎn)的過程中，由于慣性，實驗載荷會有

一個向外飛出的趨勢，對容器壁產(chǎn)生壓力，就像放在水平地面上的物體受到重力擠壓地面一樣。因此，這

個壓力的大小可以體現(xiàn)“模擬重力”的大小。根據(jù)上面資料結(jié)合所學知識，判斷下列說法正確的是（）

實驗模塊

離心機示意圖

A.實驗樣品的質(zhì)量越大，“模擬重力加速度”越大

B.離心機的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，同一位置的“模擬重力加速度”變?yōu)樵瓉淼?倍

C.實驗樣品所受“模擬重力”的方向指向離心機轉(zhuǎn)軸中心

D.為防止兩臺離心機轉(zhuǎn)動時對空間站的影響，兩臺離心機應(yīng)按相反方向轉(zhuǎn)動

參考答案

1.B

【詳解】A.旋轉(zhuǎn)過程中，游客和座椅受到重力、拉力作用，向心力是重力和拉力的合力，故A錯誤；

B.根據(jù)v=or可知，坐在外側(cè)的游客的旋轉(zhuǎn)半徑較大，線速度更大，故B正確；

CD.“飛椅”轉(zhuǎn)動的角速度越大，“飛椅”做圓周運動所需的向心力越大，向心力由重力與拉力的合力提供,

則鋼繩上的拉力變大，鋼繩與豎直方向的夾角變大，旋轉(zhuǎn)半徑變大，故CD錯誤。

故選B。

2.D

【詳解】AB.游客在滑動之前的受力分析如圖所示

力in0+然cos0=mg

在水平方向上由牛頓第二定律有

V2

允os0-然sin0=m—

r

由于乘客的重力保持不變，魔盤的傾斜角度不變，轉(zhuǎn)速緩慢增大，所需向心力增大，因此只有摩擦力了增大,

支持力網(wǎng)減小符合實際情況，故AB錯誤；

C.游客受到的合外力提供向心力，根據(jù)

v2

F^=m~

可知，魔盤轉(zhuǎn)速緩慢增大，所需向心力增大，即游客受到的合外力增大，故C錯誤；

D.游客受到魔盤的作用力在豎直方向的分力與重力相等,在水平方向的分力提供向心力，向心力緩慢增大,

所以游客受到魔盤的作用力大小緩慢增大，故D正確。

3.B

【詳解】在最低點由

2T-mg=-

r

知

T=410N

即每根繩子拉力約為410N,故選B。

4.D

【詳解】AC.根據(jù)題意可知，衣服做圓周運動，靠圓桶內(nèi)壁的彈力提供向心力，由牛頓第二定律得

N=ma^r

由牛頓第三定律可知，衣服對圓桶內(nèi)壁的壓力大小為

N=marr

若圓桶的轉(zhuǎn)速增大，則角速度增大，服對圓桶內(nèi)壁的壓力也增大，故AC正確；

BD.根據(jù)題意，設(shè)圓桶內(nèi)壁對衣服的靜摩擦力大小為了,在豎直方向上，由平衡條件有

于=mg

可知，圓桶內(nèi)壁對衣服的靜摩擦力大小為“火,若圓桶的轉(zhuǎn)速增大，則圓桶內(nèi)壁對衣服的靜摩擦力不變，故

C正確，D錯誤。

本題選不正確的，故選D。

5.C

【詳解】AC.根據(jù)題意可知，小球做勻速圓周運動，小球運動到最高點時，若桿對球的作用力為零，則有

mg=mcD^l

解得

可知，若小球運動的角速度

桿對球的作用力向下，若小球運動的角速度

桿對球的作用力向上，故A錯誤，C正確；

B.根據(jù)題意可知，小球做勻速圓周運動，則小球運動到水平位置A時，合力指向圓心，對小球受力分析可

知，小球受重力和桿的作用力，由平行四邊形法則可知，桿對球的作用力不可能指向。點，故B錯誤；

D.根據(jù)題意可知，小球做勻速圓周運動，小球通過最低點時，合力豎直向上，則桿對球的作用力一定向上，

故D錯誤。

故選Co

6.BD

【詳解】A.根據(jù)題意可得

根（2萬"）2r=mg模

可得模擬重力加速度

g模=4萬2〃2r

模擬重力加速度與樣品的質(zhì)量無關(guān)，離心機的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，同一位置的“模擬重力加速度”變?yōu)樵瓉?/p>

的