4.3圆周运动（一、二） 过关检测-2022届高考物理一轮复习

这是一份4.3圆周运动（一、二） 过关检测-2022届高考物理一轮复习，共15页。
4.3圆周运动（一）1．如图所示，摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（　　）A．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零B．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变C．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变D．通过最低点时，乘客的重力小于座椅对他的支持力2．如图所示为某公园水轮机的示意图，水平管中流出的水流直接冲击到水轮机圆盘边缘上的某小挡板时，其速度方向刚好沿圆盘边缘切线方向，水轮机稳定转动时的角速度为ω，圆盘的半径为R，冲击挡板时水流的速度是该挡板线速度的2倍，该挡板和圆盘圆心连线与水平方向夹角为30°，不计空气阻力，则水从管口流出速度的大小为（　　）A． B．ωR C．2ωR D．4ωR3．如图所示，游乐场里甲、乙两个小朋友手拉手沿半径方向站在水平转盘上，两个小朋友质量相等，它们与转盘间的动摩擦因数相同，当转盘转动到两个小朋友均恰好未发生滑动时，他们松开手，之后两个小朋友的运动情况是（　　）A．两个小朋友仍随转盘一起做圆周运动，不发生滑动B．两个小朋友均沿半径方向滑动，离转盘圆心越来越远C．小朋友甲发生滑动，离转盘圆心越来越近，小朋友乙不滑动D．小朋友乙发生滑动，离转盘圆心越来越远，小朋友甲不滑动4．气嘴灯安装在自行车的气嘴上，骑行时会发光，一种气嘴灯的感应装置结构如图所示，一重物套在光滑杆上，重物上的触点M与固定在B端的触点N接触后，LED灯就会发光。下列说法正确的是（　　）A．感应装置的原理是利用离心现象B．安装气嘴灯时，应使感应装置A端比B端更靠近气嘴C．要在较低的转速时发光，可以减小重物质量D．车速从零缓慢增加，气嘴灯转至最高点时先亮5．图甲所示为球形铁笼中进行的摩托车表演，已知同一辆摩托车在最高点A时的速度大小为8m/s，在最低点B时的速度大小为16m/s，铁笼的直径为8m，取重力加速度g=10m/s2，摩托车运动时可看作质点。则摩托车在A、B点对铁笼的压力之比为（　　）A．1：21    B．1：4    C．13：27    D．3：376．如图所示，用两根长l1、l2的细线拴一小球a，细线另一端分别系在一竖直杆上O1、O2处，当竖直杆以某一范围角速度（）转动时，小球a保持在图示虚线的轨迹上做圆周运动，此时两根均被拉直，圆周半径为r，已知l1：l2：r=20：15：12，则（　　）A．3：4 B．3：5 C．4：5 D．1：27．如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为L的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均为m的光滑小球A、B用长为L的轻杆及光滑铰链相连，小球A穿过竖直杆置于弹簧上。让小球B以不同的角速度ω绕竖直杆匀速转动，当转动的角速度为时，小球B刚好离开台面。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为k，重力加速度为g，则下列说法错误的（　　）A．小球均静止时，弹簧的长度为B．角速度时，小球A对弹簧的压力为mgC．角速度ω0=D．角速度从继续增大的过程中，小球A对弹簧的压力不变8．如图所示，甲、乙两运动员在水平冰面上训练滑冰，恰好同时到达虚线PQ，然后分别沿半径为r1和r2（r2>r1）的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。设甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是（　　）A．在做圆周运动时，甲的线速度大小比乙的大B．在做圆周运动时，甲的向心加速度大小比乙的小C．在直线冲刺阶段，甲所用的时间比乙的长D．在直线冲刺阶段，甲动能的变化量比乙的大9．如图所示为摩托车在水平赛道上匀速转弯时的照片，为了安全经过弯道，人和摩托车整体会向弯道内侧倾斜，可把人和摩托车看成在同一倾斜的平面内。现将人和摩托车看成一个整体，则下列说法正确的是（　　）A．整体受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用B．水平路面对整体支持力的方向竖直向上C．水平路面对整体的摩擦力与支持力的合力充当向心力D．摩擦力沿转弯半径方向的分力充当向心力10．图甲、乙、丙、丁是圆周运动的一些基本模型，下列说法正确的有（　　）A．如图甲，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B．如图乙，两个圆锥摆A和B处于同一水平面，两圆锥摆的角速度大小相等C．如图丙，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用D．如图丁，同一小球在固定的光滑圆锥筒内的C和D位置先后做匀速圆周运动，两位置小球运动的周期相等11．如图甲所示，在水平桌面上竖直固定一光滑的半圆形轨道ABC，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图乙是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为2.5N，轨道半径r=0.4m，空气阻力不计，B点为AC轨道中点，g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）A．图乙中x=36m2/s2B．小球质量为0.2kgC．小球在B点受到轨道作用力为8.5ND．小球从A至C的过程中，轨道ABC对桌面的水平冲量大小为1.6N·s12．如果高速转动的飞轮的重心不在转轴上，运行将不稳定，会有振动、有噪声，而且轴承会受到很大的作用力，加速磨损。如图，飞轮半径，为转动轴。水平飞轮正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为是0.现飞轮的边缘P点缺损掉一小片，缺损掉的这一小片飞轮片可看成质点，其质量，飞轮转速，飞轮离地高度，飞轮厚度不计，空气阻力不计，重力加速度，下列推算正确的是（　　）A．转动轴受水平作用力大小为2000N，方向沿过P点的半径由轴指向PB．转动轴受水平力大小为，方向沿过P点的半径由P指向轴C．如果边缘小片飞出，飞出到落地过程位移大小为D．如果边缘小片飞出，落地时击入地面，对地面的冲量大小约为13．如图所示，两个完全相同的物块A和B（均可视为质点）放在水平圆盘上，它们分居圆心两侧，用不可仲长的轻绳相连.两物块质量均为1kg。与圆心距离分别为RA和RB，其中RA< RB且RA=1m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度绕轴OO'匀速转动时，绳中弹力FT与的变化关系如图所示，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）A．物块与圆盘间的动摩擦因数μ = 0. lB．物块B与圆心距离RB=2mC．当角速度为1rad/s时圆盘对A的静听擦力指向圆心D．当角速度为rad/s时，A恰好要相对圆盘发生滑动14．如图所示光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R），小球a、b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动。两球先后以相同速度v通过轨道的最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法中错误的是（　　）A．当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大4mgB．当v=时，小球b在轨道最高点对轨道有压力C．速度v至少为，才能使两球在管内做圆周运动D．对于任意速度v的值，小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg15．火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车以规定速度通过某弯道时，内、外轨道均不受侧向挤压，如图所示。下列判断正确的是（　　）A．若火车通过弯道时的速度，则火车的外轨受侧问挤压外轨B．若火车通过弯道时的速度，则火车的内轨受侧向挤压C．若火车通过弯道时的速度，则火车的外轨受侧向挤压D．若火车通过弯道时的速度，则火车的内轨受侧向挤压                               参考答案1．D  2．B  3．D  4．A  5．D  6．A  7．B  8．C  9．BD  10．BC11．BCD  12．BD  13．ABD  14．BCD  15．AD4.3圆周运动（二）1．如图所示，一质量为M的人站在台秤上，台秤的示数表示人对秤盘的压力；一根长为R的细线一端系一个质量为m的小球，手拿细线另一端，小球绕细线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是（　　）A．小球运动到最高点时，小球的速度为零B．当小球运动到最高点时，台秤的示数最小，且为MgC．小球在a、b、c三个位置时，台秤的示数相同D．小球从c点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态2．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图象如，乙图所示。则（　　）A．小球的质量为B．当地的重力加速度小为C．时，小球对杆弹力方向向下D．时，杆对小球弹力大小为2mg3．洗手后我们往往都有“甩水”的动作，如图所示是摄像机拍摄甩水视频后制作的频闪画面，A、B、C是甩手动作最后3帧照片指尖的位置。最后3帧照片中，指尖先以肘关节M为圆心做圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖以腕关节N为圆心做圆周运动。测得A、B之间的距离约为24cm，相邻两帧之间的时间间隔为0.04s，则指尖（　　）A．在B点的速度约为3m/s B．在B点的角速度约为10rad/sC．在AB段的向心加速度约为36m/s2 D．在BC段的向心加速度约为300m/s24．如图所示是港珠澳大桥上一段半径约为120m的圆弧形弯道，路面水平，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为压力的0.8倍，下雨时路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为压力的0.4倍，若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）A．汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度约为43.2m/s2B．汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的角速度约为0.6rad/sC．晴天时，汽车以100km/h的速率可以安全通过此圆弧形弯道D．下雨时，汽车以60km/h的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动5．如图所示，有一个竖直薄壁圆筒，内壁光滑且半径为R，上部侧面A处的正下方h处有一个小孔B，一个大小合适的小球刚好可以穿过小孔，现使小球从小孔A处以某一初速度沿切线方向水平出发，使小球紧贴筒内壁运动，到达底部时恰好从B孔飞出，下列判断正确的是（　　）A．小球沿着筒内侧运动时，对圆筒内侧的压力大小不变B．小球从B孔穿出的时间会因为初速度的不同而不同C．小球的初速度一定为D．无论初速度多大小球到达底部时都刚好从B孔穿出6．如图所示为竖直放置的离心轨道，其中圆轨道半径为r，最低点为A、最高点为B，小球从斜轨道上无初速释放，可模拟游乐园的“翻滚过山车”。某实验小组同学通过改变释放小球距圆轨道底端的高度h多次实验，发现有时小球能通过B点，有时在到达B点前就脱离轨道。他们结合观察和分析提出了一些猜想，请运用物理知识分析其中正确的是（不考虑摩擦力等阻力的影响，小球视为质点，重力加速度大小记为g）（　　）A．若h<2.5r，小球在到达B点前脱离轨道做自由落体运动B．若h>2.5r，小球对A点和B点都有压力，且h越高，压力之差也越大C．若h<2.5r，小球在到达B点前脱离了轨道，脱轨前瞬间在指向圆轨道中心方向的加速度比g小D．若h>2.5r，小球能通过B点且对B点没有压力7．如图所示，小木块a、b和c（可视为质点）放在水平圆盘上，a、b的质量均为m，c的质量为 ，a与转轴OO′的距离为l，b、c与转轴OO′的距离为2l且均处于水平圆盘的边缘。木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法中正确的是（　　）A．b、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落B．当a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等C．b和c均未滑落时线速度一定相等D．b开始滑动时的角速度是8．石拱桥是中国传统的桥梁四大基本形式之一、假设某拱形桥为圆的一部分，半径为。一辆质量为的汽车以速度匀速通过该桥，图中为拱形桥的最高点，圆弧所对的圆心角为，P、S关于对称，重力加速度为。下列说法正确的是（　　）A．汽车所受合力始终为0B．汽车运动到点时牵引力大于阻力C．汽车运动到点时，桥面对汽车的支持力小于汽车重力D．汽车从点运动到点所用的时间为9．如图所示，质量为m的小明（视为质点坐摩天轮。小明乘坐的车厢与摩天轮的转轴间的距离为r，摩天轮以大小为（常数k<1，g为重力加速度大小）的角速度做匀速圆周运动。若小明坐在车厢水平座垫上且双脚离地，则下列说法正确的是（　　）A．小明通过最高点时不受重力B．小明做匀速圆周运动的周期为C．小明通过最高点时处于完全失重状态D．小明通过最低点时对车厢座垫的压力大小为（1+k2）mg10．如图所示，光滑水平面上A、B两小球的质量相同，用不计质量的细线和轻弹簧连接，两球以相同的角速度绕细线的固定端点O做匀速圆周运动，弹簧总长度与细线相同。对此现象以下说法正确的是（　　）A．细线产生的弹力是弹簧产生的弹力的1.5倍B．细线产生的弹力是弹簧产生的弹力的2倍C．剪断细线瞬间，A的加速度变为原来的2倍D．剪断细线瞬间，B的加速度变为原来的2倍11．如图甲所示，用不可伸长的轻质细绳拴着一小球，在竖直面内做圆周运动，不计一切阻力。小球运动到最高点时绳对小球的拉力F与小球速度的平方v2的图像如图乙所示，已知重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的（　　）        A．小球运动到最高点的最小速度为1m/sB．小球的质量为0.1kgC．细绳长为0.2mD．当小球在最高点的速度为m/s时，小球运动到最低点时细绳的拉力大小为7N12．小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，不计空气阻力，在两小球各自轨迹的最低点，以下说法正确的是（　　）A．P球的机械能可能等于Q球的机械能B．P球的动能一定小于Q球的动能C．P球所受绳的拉力可能等于Q球所受绳的拉力D．P球的加速度与Q球的加速度大小都等于2g13．如图所示，两个圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，甲轨道由金属凹槽制成，乙轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将质量均为m的金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，已知重力加速度为g，对于下述说法中正确的是（　　）A．若hA＝hB=2R，则两小球都恰能沿轨道运动到最高点B．若hA＝hB=2R，则两球运动到轨道圆心左侧等高位置时，对轨道的压力大小都为2mgC．若A小球恰能到达甲轨道最高点，则恰好可以落回圆轨道上D．若使小球沿轨道运动并从最高点飞出，A小球在hA≥，B小球在hB>2R的任意高度均可14．如图所示为一半径为2R的水平转盘，两可视为质点、质量分别为m和2m的滑块P、Q用一质量不计的原长为1.5R的橡皮筋相连，当滑块P、Q随水平转盘以恒定的角速度ω转动时，滑块P、Q到转盘圆心的距离分别为1.5R和R。已知两滑块与转盘之间的动摩擦因数均为μ，且橡皮筋满足胡克定律，劲度系数为k，重力加速度大小为g，假设两滑块与转盘之间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，。则（　　）A．当时，滑块P与水平转盘之间的摩擦力为零B．当时，滑块Q与水平转盘之间的摩擦力为零C．当时，滑块Q将要发生滑动，而滑块P仍相对水平转盘静止D．当时，滑块P将要发生滑动，而滑块Q仍相对水平转盘静止15．如图所示，一个内部光滑的螺旋状管道固定在竖直平面内，外、中、内三段圆周的直径之比为5∶4∶3，最外侧管道的直径d。某时刻，小球以大小为v0的初速度从水平管道的左端O处射入管道，小球恰好能够在管道内自由移动。管道的粗细远小于其螺旋半径，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A．当小球的初速度时，小球能够运动到M点，且对管道的压力等于mgB．当小球的初速度时，小球能够运动到N点，且对管道的压力等于零C．当小球的初速度时，小球恰好运动到N点，且对管道的压力等于mgD．当小球的初速度时，小球能够运动到M点，且对管道的压力等于零                         参考答案1．C  2．A  3．D  4．C  5．A  6．C  7．B  8．CD  9．BD  10．AC11．ABD  12．AD  13．BD  14．BD  15．AB