4.6生活中的圓周運(yùn)動(dòng)（重點(diǎn)） - 副本

第頁4.6生活中的圓周運(yùn)動(dòng)（清北）一、選擇題（每題2分，共50分）1．【喬龍】鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑為R，內(nèi)側(cè)和外側(cè)的高度差為h，L為兩軌間的距離，且L>h.如果列車轉(zhuǎn)彎速率大于eq\r(\f(Rgh,L))，則()A．外側(cè)鐵軌與輪緣間產(chǎn)生擠壓B．鐵軌與輪緣間無擠壓C．內(nèi)側(cè)鐵軌與輪緣間產(chǎn)生擠壓D．內(nèi)、外鐵軌與輪緣間均有擠壓2.【閆曉琳】一圓盤可以繞其豎直軸在圖2所示水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤半徑為R。甲、乙物體質(zhì)量分別是M和m（M>m），它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的倍，兩物體用一根長為的輕繩連在一起。若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸位置上，甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直，要使兩物體與圓盤間不發(fā)生相對滑動(dòng)，則轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)角速度的最大值不得超過（兩物體均看作質(zhì)點(diǎn)）（）A.B.C.D.[來源:1ZXXK]3.（多選）【喬龍】如圖所示，小物塊位于半徑為R的半圓柱形物體頂端，若給小物塊一水平速度v0＝eq\r(2gR)，則物塊()[來源:學(xué)_科_網(wǎng)Z_X_X_K]A．立即做平拋運(yùn)動(dòng)B．落地時(shí)水平位移為eq\r(2)RC．落地速度大小為2eq\r(gR)D．落地時(shí)速度方向與地面成60°角4.【喬龍】如圖所示是一個(gè)玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三個(gè)點(diǎn)．當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列表述正確的是（

）A．a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的線速度大小相等B．a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的角速度相等C．a(chǎn)、b的角速度比c的大D．c的線速度比a、b的大5.（多選）【喬龍】如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上(小孔光滑)．小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圓錐擺）．現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖中p、位置），兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止．則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是（）A．Q受到桌面的支持力變大B．Q受到桌面的靜摩擦力變大C．小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變大D．小球P運(yùn)動(dòng)的周期變大6.（多選）【喬龍】鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的．彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還與火車在彎道上的行駛速率v有關(guān)，則A.v一定時(shí)，r越小則要求h越大B.v一定時(shí)，r越大則要求h越大C.r一定時(shí)，v越小則要求h越大D.r一定時(shí)，v越大則要求h越大7.【喬龍】在如圖所示，某游樂場有一水上轉(zhuǎn)臺，可在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿半徑方向面對面手拉手坐著甲、乙兩個(gè)小孩，假設(shè)兩小孩的質(zhì)量相等，他們與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩小孩剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，某一時(shí)刻兩小孩突然松手，則兩小孩的運(yùn)動(dòng)情況A.兩小孩均沿切線方向滑出后落入水中B.兩小孩均沿半徑方向滑出后落入水中C.兩小孩仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不會發(fā)生滑動(dòng)而落入水中D.甲仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乙發(fā)生滑動(dòng)最終落入水中8.（多選）【劉蕊】火車轉(zhuǎn)彎可近似看成做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)提高火車速度時(shí)會使軌道的外軌受損．為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌受損這一難題，你認(rèn)為以下措施可行的是()A．減小內(nèi)、外軌的高度差 B．增大內(nèi)、外軌的高度差C．減小彎道半徑 D．增大彎道半徑9.【鞏文芳】汽車在水平彎道上勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)，若速度過快，會產(chǎn)生側(cè)滑現(xiàn)象，即漂移，下列關(guān)于漂移現(xiàn)象的原因分析中，正確的是（）A.汽車運(yùn)動(dòng)中受到了離心力的作用使它產(chǎn)生漂移現(xiàn)象B.汽車運(yùn)動(dòng)中受到合外力方向背離圓心使它產(chǎn)生漂移現(xiàn)象C.汽車運(yùn)動(dòng)中受到合外力為零使它產(chǎn)生漂移現(xiàn)象D.汽車運(yùn)動(dòng)中受到合外力小于所需的向心力使它產(chǎn)生漂移現(xiàn)象10.【喬龍】汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車在乙車的外側(cè)．兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff甲和Ff乙．以下說法正確的是()A．Ff甲小于Ff乙 B．Ff甲等于Ff乙C．Ff甲大于Ff乙 D．Ff甲和Ff乙大小均與汽車速率無關(guān)11.（多選）【閆曉琳】如圖所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為和，筒內(nèi)壁點(diǎn)的高度為筒高的一半．內(nèi)壁上有一質(zhì)量為的小物塊隨圓錐筒一起做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A.小物塊所受合外力指向點(diǎn)B.當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度時(shí)，小物塊不受摩擦力作用C.當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度時(shí)，小物塊受摩擦力方向由指向D.當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度時(shí)，小物塊受摩擦力方向由指向12.（多選）【閆曉琳】有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說法正確的是（）A.如圖a，汽車通過拱橋的最高點(diǎn)處于超重狀態(tài)B.如圖b所示是一圓錐擺，增大θ，但保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變C.如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)，則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.如圖d，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時(shí)，外軌對輪緣會有擠壓作用13.【閆曉琳】乘坐如圖所示游樂園的過山車時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．車在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，若沒有保險(xiǎn)帶，人一定會掉下去B．人在最高點(diǎn)時(shí)對座位仍可能產(chǎn)生壓力，但壓力一定小于mgC．人在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小相等D．人在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力大小大于mg14.（多選）【閆曉琳】如圖所示，小球以大小為v0的初速度由A端向右運(yùn)動(dòng)，到B端時(shí)的速度減小為vB；若以同樣大小的初速度由B端向左運(yùn)動(dòng)，到A端時(shí)的速度減小為vA，已知小球運(yùn)動(dòng)過程中始終未離開該粗糙軌道，D為AB中點(diǎn)，以下說法正確的是()A．vA>vB B．vA＝vBC．vA<vB D．兩次經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)速度不相等15.【閆曉琳】如圖所示，物塊P置于水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動(dòng)，圖中c方向沿半徑指向圓心，a方向與c方向垂直。當(dāng)轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()A.當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向?yàn)閏B.當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P不受轉(zhuǎn)盤的摩擦力C.當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向可能為aD.當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向可能為b【鞏文芳】質(zhì)量為m的石塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過程中，如果摩擦力的作用使得石塊的速度大小不變，如圖所示，那么[來源:學(xué)#科#網(wǎng)]A．因?yàn)樗俾什蛔?，所以石塊的加速度為零B．石塊下滑過程中受的合外力越來越大C．石塊下滑過程中受的摩擦力大小不變D．石塊下滑過程中的加速度大小不變，方向始終指向球心17.【閆曉琳】如圖所示，小球從半徑為2r的光滑圓弧形軌道的A點(diǎn)(A點(diǎn)與其圓心O在同一水平線上)由靜止齊始下滑，滑至最低點(diǎn)D（切線呈水平狀態(tài)）時(shí)進(jìn)入半徑為r，(且相接完好)的光滑半圓形軌道，則：A．小球不能到達(dá)O處B．小球能到O處，并且從O處開始做自由落體運(yùn)動(dòng)C．小球由A點(diǎn)滑至D點(diǎn)后瞬間所受軌道支持力等于滑至D點(diǎn)前瞬間所受支持力D．小球由A點(diǎn)滑至D點(diǎn)后瞬間的向心加速度小于滑至D點(diǎn)前瞬間的向心加速度18.【劉蕊】水平光滑直軌道ab與半徑為R的豎直半圓形光滑軌道bc相切，一小球以初速度v0沿直軌道向右運(yùn)動(dòng)，如圖20所示，小球進(jìn)入半圓形軌道后剛好能通過c點(diǎn)，然后小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在直軌道上的d點(diǎn)，則下列說法錯(cuò)誤的是()A．小球到達(dá)c點(diǎn)的速度為eq\r(gR)B．小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為5mgC．小球在直軌道上的落點(diǎn)d與b點(diǎn)距離為2RD．小球從c點(diǎn)落到d點(diǎn)所需時(shí)間為2eq\r(\f(R,g))19.（多選）【鞏文芳】如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r＝0.4m，最低點(diǎn)處有一小球(半徑比r小很多)，現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng)，v0應(yīng)當(dāng)滿足(g＝10m/s2)()[來源:學(xué)?？?。網(wǎng)Z。X。X。K]A．v0≥0B．v0≥4m/sC．v0≥2eq\r(5)m/sD．v0≤2eq\r(2)m/s20.【鞏文芳】如圖所示，在繞中心軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上，有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)．在圓筒的角速度逐漸增大的過程中，物體相對圓筒始終未滑動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．物體所受彈力逐漸增大，摩擦力大小一定不變B．物體所受的摩擦力與豎直方向的夾角不為零C．物體所受彈力不變，摩擦力大小減小了D．物體所受彈力逐漸增大，摩擦力大小可能不變21.【喬龍】如圖所示，在半徑為R的半圓形碗的光滑表面上，一質(zhì)量為m的小球以轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)每秒在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，該平面離碗底的距離h為()A．R－eq\f(g,4π2n2) B.eq\f(g,4π2n2)C.eq\f(g,4πn2)－R D.eq\f(g,4π2n2)＋eq\f(R,2)開球面22.（多選）【喬龍】（多選）如圖所示，質(zhì)量為3m的豎直光滑圓環(huán)A的半徑為r，固定在質(zhì)量為2m的木板B上，木板B的左右兩側(cè)各有一豎直擋板固定在地上，B不能左右運(yùn)動(dòng)。在環(huán)的最低點(diǎn)靜止放有一質(zhì)量為m的小球C.現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時(shí)速度v0，小球會在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn)，且不會使環(huán)在豎直方向上跳起，初速度v0必須滿足A.最小值為B．最大值為 C．最小值為D．最大值為23.【閆曉琳】（多選）質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點(diǎn)和B點(diǎn)，如圖所示，繩a與水平方向成θ角，繩b在水平方向且長為l，當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)繩的張力不可能為零B．a(chǎn)繩的張力隨角速度的增大而增大[來源:Z§xx§k.Com]C．當(dāng)角速度ω＞，b繩將出現(xiàn)彈力D．若b繩突然被剪斷，則a繩的彈力一定發(fā)生變化24.【閆曉琳】如圖所示，在鏈球運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員使鏈球高速旋轉(zhuǎn)，在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。然后突然松手，由于慣性，鏈球向遠(yuǎn)處飛去。鏈球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，鏈球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)離地高度為h。設(shè)圓心在地面的投影點(diǎn)為O，鏈球的落地點(diǎn)為P，OP兩點(diǎn)的距離即為運(yùn)動(dòng)員的成績。若運(yùn)動(dòng)員某次擲鏈球的成績?yōu)長，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g，則鏈球從運(yùn)動(dòng)員手中脫開時(shí)的速度v為A．L

B．R

C．

D．25.【閆曉琳】（多選）如圖所示，一位同學(xué)玩飛鏢游戲．圓盤最上端有一點(diǎn)P，飛鏢拋出時(shí)與P等高，且距離P點(diǎn)為L．當(dāng)飛鏢以初速度v0垂直盤面瞄準(zhǔn)P點(diǎn)拋出的同時(shí)，圓盤以經(jīng)過盤心O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．忽略空氣阻力，重力加速度為g，若飛鏢恰好擊中P點(diǎn)，則（）A．飛鏢擊中P點(diǎn)所需的時(shí)間為B．圓盤的半徑可能為C．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值為D．P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度可能為[來源:學(xué)_科_網(wǎng)]二、計(jì)算題1.【喬龍】如圖所示，一水平光滑、距地面高為h、邊長為a的正方形MNPQ桌面上，用長為L的不可伸長的輕繩連接質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩小球，兩小球在繩子拉力的作用下，繞繩子上的某點(diǎn)O以不同的線速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心O與桌面中心重合，已知mA＝0.5kg，L＝1.2m，LAO＝0.8m，a＝2.1m，h＝1.25m，A球的速度大小vA＝0.4m/s，重力加速度g取10m/s2，求：(1)繩子上的拉力F以及B球的質(zhì)量mB；(2)若當(dāng)繩子與MN平行時(shí)突然斷開，則經(jīng)過1.5s兩球的水平距離；(3)兩小球落至地面時(shí)，落點(diǎn)間的距離．2.【喬龍】如圖所示，直徑為d的紙制圓筒以角速度ω繞垂直紙面的軸O勻速運(yùn)動(dòng)(圖示為截面)．從槍口發(fā)射的子彈沿直徑穿過圓筒．若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時(shí)，在圓周上留下a、b兩個(gè)彈孔，已知ao與bo夾角為θ，求子彈的速度．[來源:Z*xx*k.Com][來源:學(xué)&科&網(wǎng)Z&X&X&K]3.【喬龍】小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖23所示．已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為eq\f(3,4)d，重力加速度為g.忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑、繩重和空氣阻力．(1)求繩斷時(shí)球的速度大小v1和球落地時(shí)的速度大小v2.(2)問繩能承受的最大拉力多大？(3)改變繩長，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？4.【喬龍】如圖所示，一個(gè)水平放置的圓桶繞水平軸O1O2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，桶的半徑R=2m，桶壁很薄，壁上有一小圓孔P，當(dāng)圓孔運(yùn)動(dòng)到桶的正上方時(shí)，在孔的正上方h=3.2m處有一個(gè)小球由靜止開始下落，已知圓孔的半徑略大于小球的半徑．試求：要使小球在整個(gè)下落過程中都不與桶壁碰撞，圓桶轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的所有可能值．

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