第18講圓周運動（練習）（原卷版）

第18講圓周運動（模擬精練+真題演練）1．（2023·四川眉山·校考模擬預測）如圖甲所示，修正帶是通過兩個齒輪相互咬合進行工作的，其原理可簡化為圖乙中所示的模型。A、B是大、小齒輪邊緣上的兩點，C是大輪上的一點。若大輪半徑是小輪半徑的2倍，小輪中心到A點和大輪中心到C點的距離之比為2∶1，則A、B、C三點（）

A．線速度大小之比為4∶4∶1 B．角速度之比為1∶1∶1C．轉速之比為2∶2∶1 D．向心加速度大小之比為2∶1∶12．（2023·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預測）剪紙藝術源遠流長，經久不衰，是中國民間藝術中的瑰寶。將如圖所示具有對稱性的剪紙平放并固定在水平圓盤上，剪紙中心與圓盤中心重合，圓盤勻速轉動，在暗室中用每秒閃光10次的頻閃光源照射圓盤，暗室中靜止不動的觀察者觀察到剪紙相對靜止，則圓盤的轉速至少為（）

A．0.02r/s B．2r/s C．4r/s D．3．（2023·廣東廣州·華南師大附中?？既＃┤鐖D所示為華附校園內的風杯式風速傳感器，其感應部分由三個相同的半球形空杯組成，稱為風杯。三個風杯對稱地位于水平面內互成120°的三叉型支架末端，與中間豎直軸的距離相等。開始刮風時，空氣流動產生的風力推動靜止的風杯開始繞豎直軸在水平面內轉動，風速越大，風杯轉動越快。若風速保持不變，三個風杯最終會勻速轉動，根據風杯的轉速，就可以確定風速，則（）

A．若風速不變，三個風杯最終加速度為零B．任意時刻，三個風杯轉動的速度都相同C．開始刮風時，風杯所受合外力沿水平方向指向旋轉軸D．風杯勻速轉動時，其轉動周期越大，測得的風速越小4．（2023·河北滄州·河北省吳橋中學校考模擬預測）2022年6月5日，法國網球公開賽圓滿落幕。高速旋轉的網球在空氣中飛行將受到垂直于氣流方向的橫向力的作用，球體產生橫向位移，改變原來的運動軌跡，這就是馬格努斯效應。研究表明，馬格努斯力的大小與球在流體中飛行的瞬時速度v、球旋轉的角速度ω、球半徑R以及流體的密度ρ、流體與球面間的粘性系數(shù)A有關，其表達式為，關于表達式中A的單位。下列說法正確的是（）A．國際單位制中，A的單位是N/m3B．國際單位制中，A的單位是kg/radC．國際單位制中，A的單位是kg/m2D．國際單位制中，A是一個沒有單位的比例系數(shù)5．（2023·河北滄州·河北省吳橋中學校考模擬預測）2021年3月27日，我國花樣滑冰運動員陳虹伊，在2021世界花樣滑冰錦標賽上以162.79分的總成績排在女子單人滑第二十一名。如圖甲是我國奧運冠軍花樣滑冰運動員陳虹伊在賽場上的情形，假設在比賽的某段時間她單腳著地，以速度v做勻速圓周運動，如圖乙冰鞋與冰面間的夾角為37°，陳虹伊的質量為m，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計冰鞋對陳虹伊的摩擦，下列說法正確的是（）A．陳虹伊受重力、冰鞋的支持力、向心力的作用B．冰鞋對陳虹伊的支持力大小為C．陳虹伊做勻速圓周運動的半徑為D．陳虹伊做勻速圓周運動的向心加速度大小為6．（2023·河北·校聯(lián)考模擬預測）拉球轉身動作是籃球運動中的難點，如圖甲所示為籃球愛好者拉球轉身的一瞬間，由于籃球規(guī)則規(guī)定手掌不能上翻，我們將此過程理想化為如圖乙所示的模型：薄長方體代表手掌，轉身時球緊貼豎立的手掌，繞著轉軸（中樞腳所在直線）做圓周運動。假設手掌和球之間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，籃球質量為m，直徑為D，手掌到轉軸的距離為d，重力加速度為g，則要順利完成此轉身動作，下列說法正確的是（

）

A．籃球線速度至少為B．手掌和籃球之間的作用力至少為C．若籃球的速度為，則籃球會和手掌分離D．籃球的速度越大，手掌和球之間的摩擦力越大7．（2023·海南?？凇そy(tǒng)考模擬預測）如圖所示是豎直放置的內壁光滑的長方體容器的縱截面圖，是一個矩形，，，有一個可視為質點、質量的小球用長的輕繩懸掛在點。小球隨容器一起繞邊做勻速圓周運動，取重力加速度，已知，，下列說法正確的是（）A．當時，器壁對小球的彈力大小是B．當時，器壁對小球的彈力大小是C．小球剛接觸器壁時的角速度是D．小球剛接觸器壁時的角速度是8．（2023·上海虹口·統(tǒng)考二模）如圖，鋼架雪車比賽中，雪車以速率v通過截面為四分之一圓弧的彎道，彎道半徑為R，不計雪車受到冰面摩擦力。在此情況中（）A．運動員和雪車所受合外力為零B．軌道對雪車的彈力為其轉彎的向心力C．若僅增大v，則雪車離軌道底部更高D．若僅增大R，則雪車離軌道底部更高9．（2023·浙江金華·統(tǒng)考三模）汽車的車廂地面上水平放著一個內裝圓柱形工件的木箱，工件截面和車的行駛方向垂直如圖乙所示，當汽車勻速通過三個半徑依次變小的圓形彎道時木箱及箱內工件均保持相對靜止。從汽車行駛方向上看下列分析判斷正確的是（）

A．Q和M對P的支持力大小始終相等B．汽車過A、B、C三點時工件P受到的合外力大小相等C．汽車過A點時，汽車重心的角速度最大D．汽車過A、C兩點時，M對P的支持力大于Q對P的支持力10．（2021·遼寧沈陽·東北育才學校二模）如圖所示，豎直平面內的光滑金屬細圓環(huán)半徑為R，質量為m的帶孔小球穿于環(huán)上，同時有一長為R的細繩一端系于球上，另一端系于圓環(huán)最低點，繩上的最大拉力為2mg。當圓環(huán)以角速度繞豎直直徑轉動時，發(fā)現(xiàn)小球受到3個力的作用。則可能為（）A． B． C． D．11．（2023·全國·模擬預測）如圖所示，足夠大水平圓板可繞圓心處的豎直軸以角速度ω勻速轉動，圓板上疊放有兩物塊，下面的大物塊質量為M=km，上面的小物塊（可視為質點）質量為m，小物塊和轉軸間有一恰好伸直的水平輕繩，輕繩系在套住轉軸的光滑小環(huán)上，小環(huán)被卡在軸上固定高度h處，輕繩長度L=2h。已知小物塊與大物塊、大物塊與圓板間的動摩擦因數(shù)均為μ，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，則下列說法中不正確的是（）A．k越大，大物塊發(fā)生相對滑動的ω越大B．當k=1，時，大物塊未發(fā)生相對滑動C．當k=2，ω=時，大物塊未發(fā)生相對滑動D．當k=2，時，大物塊將會一直做離心運動12．（2023·海南·統(tǒng)考模擬預測）2022年2月7日，在首都體育館舉行的北京2022年冬奧會短道速滑項目男子1000米決賽中，我國選手任子威奪得冠軍。如圖1所示為短道速滑比賽場地的示意圖（由直道和半圓形軌道構成），比賽場地周長約為，其中直道長度為，彎道內徑為。如圖2所示為運動員轉彎瞬間的一幕。假設該比賽場地的冰面水平，運動員在彎道緊鄰黑色標志塊做勻速圓周運動，轉彎時冰刀與冰面間的動摩擦因數(shù)為0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，運動員的質量為，運動員可看作質點，重力加速度g取。下列說法正確的是（）

A．運動員由直道進入彎道前要減速B．圖2中的運動員在轉彎時，冰面的支持力和重力的合力提供其做圓周運動的向心力C．運動員緊鄰黑色標志塊轉彎時的最大速度為D．運動員緊鄰黑色標志塊轉彎時的最大速度為13．（2023·湖南長沙·長郡中學校考模擬預測）如圖所示，傾角的斜面固定在可以繞豎直軸轉動的水平轉臺上，斜面最低點A在轉軸上。轉臺以角速度勻速轉動時，將質量為m的小物塊（可視為質點）放置于斜面上，經過一段時間后小物塊與斜面一起轉動且相對斜面靜止在線上，此時小物塊到A點的距離為L。已知小物塊與斜面之間動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，。則物塊相對斜面靜止時（

）

A．小物塊對斜面的壓力大小不小于B．小物塊對斜面的壓力大小不大于C．水平轉臺轉動角速度應不小于D．水平轉臺轉動角速度應不大于14．（2023·河南·校聯(lián)考二模）下圖是游樂場中的“旋轉飛椅”，它可以簡化為下圖所示的模型，圓盤直徑為D，飛椅通過長度相同的鋼絲繩懸掛起來，不同的飛椅懸點到轉軸中心的距離不同，乘客坐上座椅后其重心到懸點的距離均為L。座椅上坐滿質量均相等的乘客后，機器啟動，帶動圓盤勻速轉動，穩(wěn)定后懸掛于圓盤邊緣的A座椅鋼絲繩與豎直方向夾角為。座椅及懸掛座椅的所有鋼絲繩重力均不計，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．圓盤轉動的角速度為B．每位乘客的加速度大小均為C．飛椅懸點到轉軸中心距離越大，懸掛座椅的鋼絲繩拉力越大D．懸掛座椅的所有鋼絲繩拉力大小均相等15．（2018·廣西柳州·柳州高級中學?？家荒＃┮惠v汽車在軌道半徑為R的彎道路面做圓周運動，彎道與水平面的夾角為θ，如圖所示，汽車輪胎與路面的動摩擦因數(shù)為μ，且μ<tanθ，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，關于汽車在運動過程中的表述正確的是（）A．汽車的速率可能為B．汽車在路面上不做側向滑動的最大速率為C．汽車在路面上不做側向滑動的最小速率為D．汽車在路面上不做側向滑動的最小速率為16．（2022·貴州黔南·統(tǒng)考模擬預測）如圖所示，粗糙水平圓盤上，質量相等的A、B兩物塊疊放在一起，隨圓盤一起做勻速圓周運動，設物體間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則下列說法正確的是（）A．B的向心力與A的向心力相等B．盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的3倍C．A有沿半徑向外滑動的趨勢，B有沿半徑向內滑動的趨勢D．增大圓盤轉速，要使A、B保持相對靜止一起相對圓盤滑動，則A、B之間的動摩擦因數(shù)大于B與盤之間的動摩擦因數(shù)17．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）“轉碟”是傳統(tǒng)的雜技項目，如圖所示，質量為m的發(fā)光物體放在半徑為r的碟子邊緣，雜技演員用桿頂住碟子中心，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內繞A點做勻速圓周運動。當角速度為時，碟子邊緣看似一個光環(huán)。求此時發(fā)光物體的速度大小和受到的靜摩擦力大小f。

18．（2022·福建·高考真題）清代乾隆的《冰嬉賦》用“躄躠”（可理解為低身斜體）二字揭示了滑冰的動作要領。短道速滑世界紀錄由我國運動員武大靖創(chuàng)造并保持。在其創(chuàng)造紀錄的比賽中，（1）武大靖從靜止出發(fā)，先沿直道加速滑行，前用時。該過程可視為勻加速直線運動，求此過程加速度大?。唬?）武大靖途中某次過彎時的運動可視為半徑為的勻速圓周運動，速度大小為。已知武大靖的質量為，求此次過彎時所需的向心力大小；（3）武大靖通過側身來調整身體與水平冰面的夾角，使場地對其作用力指向身體重心而實現(xiàn)平穩(wěn)過彎，如圖所示。求武大靖在（2）問中過彎時身體與水平面的夾角