2022届高考物理一轮复习课后限时集训10圆周运动含解析新人教版.doc

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1、课后限时集训(十)(时间：40分钟)1.环球飞车是一场将毫无改装的摩托车文化进行演绎的特技表演。如图所示，在舞台中固定一个直径为6.5m的球形铁笼，其中有一辆摩托车在与球心共面的水平圆面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)A．摩托车受摩擦力、重力、弹力和向心力的作用B．摩托车做圆周运动的向心力由弹力来提供C．在此圆周运动中摩托车受到的弹力不变D．摩托车受到水平圆面内与运动方向相同的摩擦力B　[摩托车受重力、摩擦力、弹力的作用，向心力是效果力，故A错误；竖直方向上，摩托力所受重力和摩擦力平衡，所以摩擦力方向竖直向上。弹力提供向心力，

2、所以弹力方向改变，故B正确，C、D错误。]2.(2020·全国卷Ⅰ)如图所示，一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为(　　)A．200NB．400NC．600ND．800N-10-B　[该同学身高相对于秋千的绳长可忽略不计，可以把该同学看成质点。当该同学荡到秋千支架的正下方时，由牛顿第二定律有2F－mg＝，代入数据解得F＝410N，选项B正确。]3.(多选)(2019·江苏高考)如图所示，摩

3、天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱(　　)A．运动周期为B．线速度的大小为ωRC．受摩天轮作用力的大小始终为mgD．所受合力的大小始终为mω2RBD　[由T＝，v＝ωR可知A错误，B正确；由座舱做匀速圆周运动，可知座舱所受的合力提供向心力，F＝mω2R，方向始终指向摩天轮中心，则座舱在最低点时，其所受摩天轮的作用力为mg＋mω2R，故C错误，D正确。]4.游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后如图所示。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘的圆

4、周上。转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳(含游客)与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位游客悬于同一个圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2。不计钢绳和飞椅的重力。下列判断正确的是(　　)-10-A．P、Q两位游客的线速度大小相同B．无论两位游客的质量分别有多大，θ1一定大于θ2C．如果两位游客的质量相同，则有θ1等于θ2D．如果两位游客的质量相同，则Q的向心力一定小于P的向心力BD　[重力与拉力的合力为mgtanθ，由mgtanθ＝mω2htanθ解得：hP＝hQ。(h为钢绳

5、延长线与转轴交点，与游客水平面的高度)由h＝＋Lcosθ(其中r为圆盘半径)得，L越小则θ越小，则θ1>θ2，与质量无关，则B正确，C错误。由R＝r＋Lsinθ可得，RP>RQ，角速度相同，则由v＝rω可知半径不同线速度不同，则vP>vQ；由向心力公式可知Q的向心力一定小于P的向心力，则A错误，D正确。]5.我国高铁技术发展迅猛，目前处于世界领先水平。已知某路段为一半径为5600米的弯道，设计时速为216km/h(此时车轮轮缘与轨道间无挤压)，已知我国的高铁轨距约为1400mm，且角度较小时可近似认为tanθ＝sinθ，重力加速度g取1

6、0m/s2，则此弯道内、外轨高度差应为(　　)A．8cmB．9cmC．10cmD．11cmB　[由题可知半径R＝5600m，时速为v＝216km/h＝60m/s；根据牛顿第二定律得mgtanθ＝m，解得tanθ＝，由几何关系得tanθ＝sinθ＝，而L＝1400mm，联立得h＝90mm＝9cm，故B正确，A、C、D错误。]6．(多选)如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，它是由两个大小相等直径约为30cm的感应玻璃盘起电的，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接如图乙所示，现玻璃盘以100r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约

7、为8cm，从动轮的半径约为2cm，-10-P和Q是玻璃盘边缘上的两点。若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是(　　)甲　　　　　　　乙A．P、Q的线速度相同B．玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反C．P点的线速度大小约为1.6m/sD．摇把的转速约为400r/minBC　[由于线速度的方向沿曲线的切线方向，由图可知，P、Q两点的线速度的方向一定不同，故A错误；若主动轮做顺时针转动，通过皮带的摩擦力带动从动轮转动，所以从动轮逆时针转动，所以玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反，故B正确；玻璃盘的直径是30cm，转速是100r/min，所以P点的

8、线速度v＝ωr＝2nπr＝2××π×m/s＝0.5πm/s≈1.6m/s，故C正确；从动轮边缘的线速度vc＝ω·rc＝2××π×0.02m/s＝πm/s，由于主动轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度