人教版高中物理圆周运动单元测试(4).docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12圆周运动时间：45分钟一、单项选择题1．如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是()A．过山车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力C．人在最低点时对座位的压力等于mgD．人在最低点时对座位的压力大于mg2解析：人过最高点时，FN＋mg＝mvR，当v≥gR时，不用保险带，人也不会掉下来，当v＝2gR时，人在最高点时对座位产生的压力为m

2、g，A、B均错误；人在最低点具有竖直向上的加速度，处于超重状态，故人此时对座位的压力大于mg，C错误，D正确．1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯答案：D2.(2018·莆田联考)如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以转速nr/s在水平面内做匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h为()A．R－gB.g22224πn4πnC.g2－RD.g2＋Rπ224πn4n解析：由题意知，小球做圆周运动需要的向心力为22，F＝m·4πnr根据匀速圆周运动的动力学特征可知，向心力由重力与

3、弹力的合力提供，即mgtanθ＝m·42πn2r，根据几何关系：sinθ＝Rr，联立解得：cosθ＝g，可得：h＝R－Rcosθ＝R－g，所以A正确，B、、22224πnR4πnCD错误．答案：A3.如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()A．A的速度比B的大B．A与B的向心加速度大小相等C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D．悬

4、挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小解析：A、B两个座椅都绕中心轴做匀速圆周运动，角速度相等，由于B的半径大，由v＝rω可知，B的线速度大，A项错误；由a＝rω2可知，B的向心加速度大，B项错误；由F＝mrω2可知，B受到的向心力大，而向心力是由缆绳拉力的水平分力提供的，即Tsinθ＝2mrω2，而竖直方向Tcosθ＝mg，因此，tanθ＝rgω，因此悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角不等，C项错误；半径大的θ大，由Tcosθ＝mg可知，对应的拉力就大，D项正确．答案：D4.(2018·忻州一中检测)如图所示，两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球

5、，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中张力大小为()A.3mgB．2mgC．3mgD．4mg3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯解析：当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，有2mg＝mvr；当小球到达最高点时速率为2v，设每段线中张力大小为F，2v2应有2Fcos30°＋mg＝mr，解得F＝3mg，选项A正确．答案：A5.(2018

6、·宁波联考)如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳的最大拉力为2mg.当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，发现小球受三个力作用．则ω可能为()g3gA．3RB.2RC.3gD.g2R2R4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯解析：因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力．细绳要产生拉力，绳要处于拉伸状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60°.当圆环旋转时，小球绕竖直

7、轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为F＝mω2r，根据几何关系，其中r＝Rsin60一°定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，对小球进行受力分析得Fmin＝2mgsin60°，即2mgsin60°＝mω2minRsin60，°解2g得ωmin＝R；当绳子的拉力达到最大时，角速度达到最大，同理可知，最大角速度为ω＝6g，故只有B正确．maxR答案：B二、多项选择题6.公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，

8、当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处()A．路面外侧高内侧低B．车速