2020版高考物理大一轮复习 第四章 基础课3 圆周运动训练（含解析）教科版

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1、基础课3　圆周运动一、选择题(1～5题为单项选择题，6～9题为多项选择题)1．如图1所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是(　　)图1A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc运动答案　A2．如图2所示，是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，人以v1＝的速度通过轨

2、道最高点B，并以v2＝v1的速度通过最低点A。则在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差(　　)图2A．3mgB．4mgC．5mgD．6mg解析　由题意可知，在B点，有FB＋mg＝m，解之得FB＝mg，在A点，有FA－mg＝m，解之得FA＝7mg，所以A、B两点轨道对车的压力大小相差6mg。故选项D正确。答案　D3．如图3所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是(　　)图3A．f的方向总是指向圆心B．圆盘匀速转动时f＝0C．在物体与轴O的距离一定的条件下，f跟圆盘转动的角速度成正比D．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距

3、离成正比解析　物体随圆盘转动过程中，如果圆盘匀速转动，则摩擦力指向圆心，如果变速转动，则摩擦力的一个分力充当向心力，另一个分力产生切向加速度，摩擦力不指向圆心，A、B错误；根据公式F＝f＝mω2r可得在物体与轴O的距离一定的条件下，f跟圆盘转动的角速度的平方成正比，C错误；因为ω＝2πn，所以f＝m(2πn)2r，则f跟物体到轴O的距离成正比，D正确。答案　D4．(2017·宜宾市调研)质量为m的物体随水平传送带一起匀速运动，A为传送带的终端皮带轮。如图4所示，皮带轮半径为r，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为(　　)图4A.　　　　B.C.　　　　

4、D.解析　要使物体通过终端时能水平抛出，则有mg＝，物体飞出时速度至少为，由v＝ωr＝2πnr可得皮带轮的转速至少为n＝，选项A正确。答案　A5．如图5所示，转动轴垂直于光滑平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长AB＝l＞h，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动。要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是(　　)图5A.B．πC.D．2π解析　对小球，在水平方向有Tsinθ＝mω2R＝4π2mn2R，在竖直方向有Tcosθ＋N＝mg，且R＝htanθ＝lsinθ，当球即将离开水平面时，N＝0，转速n有最大值，联立

5、解得n＝＝，则A正确。答案　A6．铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关。还与火车在弯道上的行驶速度v有关。下列说法正确的是(　　)A．速率v一定时，r越小，要求h越大B．速率v一定时，r越大，要求h越大C．半径r一定时，v越小，要求h越大D．半径r一定时，v越大，要求h越大解析　火车转弯时，圆周平面在水平面内，火车以设计速率行驶时，向心力刚好由重力G与轨道支持力N的合力来提供，如图所示，则有mgtanθ＝，且tanθ≈sinθ＝，其中L为轨间距，是定值，有mg＝，通过分析可知A、D正确。答案　AD7．

6、如图6所示，质量为m的物体，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是(　　)图6A．受到的向心力为mg＋mB．受到的摩擦力为μmC．受到的摩擦力为μ(mg＋m)D．受到的合力方向斜向左上方解析　物体在最低点做圆周运动，则有N－mg＝m，解得N＝mg＋m，故物体受到的滑动摩擦力f＝μN＝μ(mg＋m)，A、B错误，C正确；物体受到竖直向下的重力、水平向左的摩擦力和竖直向上的支持力(支持力大于重力)，故物体所受的合力斜向左上方，D正确。答案　C

7、D8．(2016·宜昌联考)如图7所示，半径为R的光滑细圆环轨道被固定在竖直平面上，轨道正上方和正下方分别有质量为2m和m的静止小球A、B，它们由长为2R的轻杆固定连接，圆环轨道内壁开有环形小槽，可使细杆无摩擦、无障碍地绕其中心点转动。今对上方小球A施加微小扰动。两球开始运动后，下列说法正确的是(　　)图7A．轻杆转到水平位置时两球的加速度大小相等B．轻杆转到竖直位置时两球的加速度大小不相等C．运动过程中A球速度的最大值为D．当A球运动到最低点时，两小球对轨道作用力的合力大小为mg解析　两球做圆周运动，在任意位置角速度相等，则线速度和向心加速度大小相等，选项A正确

8、，B错误；