这是一份【最新版】23届高考二轮高考热点补救练习7.圆周运动的动力学问题
7.圆周运动的动力学问题 1.(2021·江苏南通市平潮中学开学摸底)转篮球是一项需要技巧的活动，如图1所示，假设某同学让篮球在指尖上匀速转动，指尖刚好静止在篮球球心的正下方。下列判断正确的是( )图1A.篮球上的各点做圆周运动的圆心均在指尖与篮球的接触处B.篮球上各点的向心力是由手指提供的C.篮球上各点做圆周运动的角速度相等D.篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大答案 C解析 篮球上的各点做圆周运动的圆心在篮球的轴线上，类似于地球的自转轴，选项A错误；手指并没有与篮球上的其他点接触，不可能提供所有点的向心力，选项B错误；篮球上各点做圆周运动的周期相等，即角速度相等，选项C正确；篮球上各点离转轴越近，由a＝rω2可知，做圆周运动的向心加速度越小，选项D错误。2.(2021·北京东城区期末)如图2所示，一个小球在力F作用下以速度v做匀速圆周运动，若从某时刻起小球的运动情况发生了变化，对于引起小球沿a、b、c三种轨迹运动的原因说法正确的是( )图2A.沿a轨迹运动，可能是F减小了一些B.沿b轨迹运动，一定是v减小了C.沿c轨迹运动，可能是v减小了D.沿b轨迹运动，一定是F减小了答案 C解析 小球原来做匀速圆周运动，则F＝meq \f(v2,r) ，沿a轨迹运动，即小球沿切线飞出，则F变为了零，选项A错误；沿b轨迹运动，小球做离心运动，则F
meq \f(v2,r)，可能是力F增大了，或者是v减小了，选项C正确。3.(2021·河南新乡市一轮复习摸底)某同学参加编程机器人大赛，该参赛机器小车(视为质点)的质量为2 kg，设定该参赛机器小车的速度大小始终为1 m/s。现小车要通过一个半径为0.2 m的圆弧凸桥，取重力加速度大小g＝10 m/s2，下列说法正确的是( )图3A.小车通过圆弧凸桥的过程中机械能守恒B.小车通过圆弧凸桥的过程中所受合力始终为零C.小车通过圆弧凸桥的最高点时，桥受到的压力大小为10 ND.小车通过圆弧凸桥的最高点时，桥受到的压力大小为30 N答案 C解析 小车在通过圆弧凸桥的过程中，速度大小不变，动能不变，小车的重力势能先变大后变小，机械能不守恒，选项A错误；小车的加速度大小不变，但方向指向圆心，且始终在发生变化，所受合力不为零，选项B错误；小车通过圆弧凸桥最高点时有mg－FN＝meq \f(v2,R)，解得FN＝10 N，由牛顿第三定律可知，桥受到的压力大小为10 N，选项C正确、D错误。4.(2021·广东广州市阶段训练)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图4所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc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( )图4A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C.车速只要高于vc，车辆便会向外侧滑动D.当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小答案 A解析 路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A正确；车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不一定会向内侧滑动，故B错误；当速度为vc时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，摩擦力指向内侧，只要速度不超出最高限速，车辆不会侧滑，故C错误；当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变，故D错误。5.(2021·贵州黔东南州3月高考模拟)某同学玩高空荡秋千，如图5所示，工作人员拉动秋千(由2条等长的秋千绳悬挂)的座椅，使秋千绳与竖直方向的夹角为θ时由静止释放，不计空气阻力，若该同学(含座椅及装备)的质量为m，重力加速度大小为g，则其到达最低点时，每条秋千绳的拉力大小为( )图5A.3mg－2mgcos θ B.2mg－2mgcos θC.eq \f(3mg,2)－mgcos θ D.mg－mgcos θ答案 C解析 由最高点到最低点，由机械能守恒定律mgl(1－cos θ)＝eq \f(1,2)mv2，在最低点2T－mg＝meq \f(v2,l)，解得T＝eq \f(3mg,2)－mgcos θ，故选C。6.[2021·广东省学业水平选择考模拟(二)]如图6，小明在游乐园乘坐摩天轮。已知摩天轮在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动。当小明从最低点a处转动到水平位置d处的过程中，小明( )图6A.对座舱的压力大小不变B.所受合外力的大小逐渐变大C.在水平方向的受力大小逐渐变大D.在水平方向的受力大小保持不变答案 C解析 小明的受力分析如图所示，其中Fx为水平方向的受力，Fy为竖直方向的受力，Fx与Fy的合力提供向心力F，其中Fy是小明的重力mg和座舱对其支持力FN的合力，即Fy＝FN－mg，当小明从a到d的运动过程中，F大小不变，即小明所受合外力的大小不变，但方向逐渐趋于水平，由此可知Fy逐渐减小，Fx逐渐增大，则FN逐渐减小，根据牛顿第三定律可知小明对座舱的压力逐渐减小，综上所述，A、B、D错误，C正确。7.(2021·广东新高考八省大联考模拟冲刺)如图7甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙，一件小衣物(可理想化为质点)质量为m，滚筒半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置。下列说法正确的是( )图7A.衣物所受合力的大小始终为mω2RB.衣物转到a位置时的脱水效果最好C.衣物所受滚筒的作用力大小始终为mgD.衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大答案 A解析 衣物在做匀速圆周运动，故所受合外力F合＝mω2R，故A正确；在a位置时满足FNa＋mg＝mω2R，在b位置时满足FNb－mg＝mω2R，在b位置时压力最大，脱水效果最好，故B、C、D错误。8.(2021·山东省等级考试名校仿真模拟)半球形陶罐固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度匀速转动，一小物块掉落在陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，如图8所示，此时小物块和O点的连线与OO′之间的夹角为θ。下列说法正确的是( )图8A.相对罐壁静止时小物块所受摩擦力的方向一定沿罐体内表面切线方向并指向罐口B.增大转台的转速，小物块有可能向罐口滑动C.无论转台的转速如何，小物块都不可能只受两个力D.增大转台的转速，小物块受到的摩擦力一定增大答案 B解析 小物块相对罐壁静止时，由于不知道转速对小物块的影响，小物块的运动趋势方向不清楚，故摩擦力的方向不确定，故A错误；转台转速增大时，由于F向＝eq \f(mv2,r)中的速度变大，若半径不变，重力、支持力与摩擦力的合力有可能不足以提供小物块做匀速圆周运动所需的向心力，小物块将做离心运动，即往半径变大的罐口运动，故B正确；当转台的转速合适时，小物块没有上滑或者下滑的趋势，此时小物块没有受到摩擦力，仅受重力与支持力，故C错误；转速增大，由于不知道小物块原来的运动趋势方向，小物块受到的静摩擦力有可能增大，也有可能减小，故D错误。
