高考物理一轮复习专题4.3圆周运动的规律及其应用（精练）（含解析）

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1、专题4.3圆周运动的规律及其应用1.(2019·湖南湘潭一中期末)如图所示是一个时钟，有关时钟的秒针、分针和时针的角速度，下列判断正确的是(　　)A．秒针和分针角速度大小之比为60∶1B．分针和时针角速度大小之比为60∶1C．时针和秒针角速度大小之比为720∶1D．时针和秒针的角速度大小之比为1∶3600【答案】A【解析】秒针周期60s，分针周期60×60s，时针周期12×3600s，故秒针和分针周期之比为1∶60，由ω＝知，角速度之比为60∶1，选项A正确；分针和时针的周期之比为1∶12，角速度大小之比为12∶1，B错误；时针和秒针的周期比为720∶1，其角速度大小之比为1∶72

2、0，C、D错误。2．(2019·河北承德二中期中)两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是图中的(　　)【答案】B【解析】小球做匀速圆周运动，对其受力分析如图所示，则有mgtanθ＝mω2Lsinθ，整理得：Lcosθ＝，则两球处于同一高度，故B正确．3．(2019·山西晋城一中月考)如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使水平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径．在运动过程中木板始终保持水平，物块相对

3、木板始终静止，则(　　)A．物块始终受到两个力作用B．只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心C．从a到b，物块所受的摩擦力先增大后减小D．从b到a，物块处于超重状态【答案】D【解析】在c、d两点，物块只受重力和支持力，在其他位置物块受到重力、支持力、静摩擦力三个力作用，故A错误；物块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，所以合外力始终指向圆心，故B错误；从a运动到b，物块的加速度的方向始终指向圆心，水平方向的加速度先减小后反向增大，根据牛顿第二定律可得，物块所受木板的静摩擦力先减小后增大，故C错误；从b运动到a，向心加速度有向上的分量，物块处于超重状态，故D正确．4．(2

4、019·陕西西安铁路一中期中)如图所示为火车在转弯处时车轮部分的截面示意图，轨道的外轨高于内轨．某转弯处规定行驶的速度为v，当火车通过此弯道时，下列判断正确的是(　　)A．若速度大于v，则火车轮缘挤压内轨B．若速度大于v，则火车轮缘挤压外轨C．若速度大于v，则火车所需向心力由外轨轮缘挤压产生D．若速度小于v，则火车所需向心力由内轨轮缘挤压产生【答案】B【解析】当火车以规定的速度转变时，由支持力与重力的合力提供火车转弯所需的向心力；当火车速度大于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力不足以提供火车转弯所需的向心力，就会有向外甩的趋势，导致火车轮缘挤压外轨，从而出现外轨对车轮的作用力来

5、弥补向心力的不足，故A、C错误，B正确；当火车速度小于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力大于火车转弯所需的向心力，火车有靠近圆心的趋势，导致火车轮缘挤压内轨，从而出现内轨对车轮的作用力来减小支持力与重力的合力，故D错误．5.(2019·江苏无锡一中期中)近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目，如图所示(俯视图)是某台设计的冲关活动中的一个环节．要求挑战者从平台A上跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上而不落入水中．已知平台到转盘盘面的竖直高度为1.25m，平台边缘到转盘边缘的水平距离为1m，转盘半径为2m，以12.5r/min的转速匀速转动，转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同障碍

6、桩，障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等．若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿AO方向跳离平台，把人视为质点，不计桩的厚度，g取10m/s2，则能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度为(　　)A．1.5m/s　　B．2m/sC．2.5m/sD．3m/s【答案】C【解析】人起跳后做平抛运动，因此在竖直方向上有：y＝gt2，由此解得时间t＝0.5s．转盘的角速度为：ω＝2πn＝πrad/s，转盘转过θ＝，所用时间为：t＝＝0.4s．要使人能跳过空隙，时间应该小于0.4s，因此根据水平方向匀速运动有：x＝v0t.解得：v0＝2.5m/s，选项C正确．6．(2019·浙江丽水一中

7、月考)如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法中正确的是(　　)A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力【答案】C【解析】在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0，A、B