新高考物理一輪復(fù)習(xí)跟蹤練習(xí)專題4.3　圓周運(yùn)動(dòng)（原卷版）

專題4.3圓周運(yùn)動(dòng)【練】1、（2022·山東濰坊·高三階段練習(xí)）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(xiàng)目男子1000米決賽中，中國選手任子威奪得冠軍，其比賽場地如圖甲所示，場地周長111.12m，其中直道長度為28.85m，彎道半徑為8m。若一名質(zhì)量為50kg的運(yùn)動(dòng)員以大小12m/s的速度進(jìn)入彎道，緊鄰黑色標(biāo)志塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示，運(yùn)動(dòng)員可看作質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2，則運(yùn)動(dòng)員在彎道上受到冰面最大作用力的大小最接近的值為（）A．500N B．900N C．1030N D．2400N2、（2022·甘肅·武威第六中學(xué)模擬預(yù)測）2022年2月8日，在中國北京冬奧會上，自由式滑雪女子大跳臺項(xiàng)目，中國選手谷愛凌拿到了一枚寶貴的金牌。這不僅是她本人的首枚奧運(yùn)金牌，更是中國代表團(tuán)在本屆冬奧會雪上項(xiàng)目的首金。自由滑雪女子空中技巧比賽中比賽場地可簡化為如圖所示的助滑區(qū)、弧形過渡區(qū)、著陸區(qū)、減速區(qū)等組成。若將運(yùn)動(dòng)員看做質(zhì)點(diǎn)，且忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員在助滑區(qū)加速下滑時(shí)處于超重狀態(tài)B．運(yùn)動(dòng)員在跳離弧形過渡區(qū)至著陸區(qū)之前的過程中處于完全失重狀態(tài)C．運(yùn)動(dòng)員在弧形過渡區(qū)運(yùn)動(dòng)過程中處于失重狀態(tài)D．運(yùn)動(dòng)員在減速區(qū)減速過程中處于失重狀態(tài)3、（2022·全國·模擬預(yù)測）如圖所示，質(zhì)量相等的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A，B分別用細(xì)線懸掛于等高的兩點(diǎn)，A球的懸線比B球的長，把兩球均拉到懸線水平后將小球由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，則兩球經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)（）A．A球的對繩的拉力等于B球?qū)K的拉力B．A球的重力勢能大于B球的重力勢能C．A球的動(dòng)能等于B球的動(dòng)能D．A球的機(jī)械能大于B球的機(jī)械能4、（2022·山東·聊城二中高三開學(xué)考試）如圖，一容器的內(nèi)壁是半徑為r的半球面，容器固定在水平地面上。在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m（可視為質(zhì)點(diǎn)）的小滑塊P，它在容器內(nèi)壁由靜止開始下滑到最低點(diǎn)，在最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小為a，已知重力加速度大小為g。則Р由靜止下滑到最低點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<05、（2022·廣東揭陽·高三期末）如圖所示，同一水平面的皮帶輪SKIPIF1<0通過不打滑的皮帶傳動(dòng)，SKIPIF1<0輪的半徑是SKIPIF1<0輪的2倍。在皮帶輪各自的軸上用長度相同的輕繩分別懸掛質(zhì)量為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的甲、乙兩個(gè)小球，二者質(zhì)量關(guān)系滿足SKIPIF1<0。兩輕繩上端的懸掛點(diǎn)足夠高且在同一水平面上，通過外力驅(qū)動(dòng)SKIPIF1<0輪，待系統(tǒng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)后，兩輕繩與軸的夾角分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A．甲、乙兩球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為2∶1B．甲、乙兩球在同一水平面上C．因?yàn)镾KIPIF1<0，所以SKIPIF1<0D．甲、乙兩球受到細(xì)繩的拉力大小相等6、（2022·福建南平·三模）短道速滑場地是由直跑道和兩端圓弧形彎道組成的環(huán)形跑道在2022年北京冬奧會短道速滑男子1000米決賽中，任子威在直線起跑階段，左右腳向后交替蹬冰，滑行一段時(shí)間后進(jìn)入彎道時(shí)身體向內(nèi)側(cè)傾斜，通過圓弧形彎道，如圖所示，最終奪得該項(xiàng)目冠軍，則任子威（）A．在直線起跑加速過程中，隨著速度增大，慣性也增大B．在直線起跑蹬冰過程中，冰面對他的作用力大于他對冰面的作用力C．通過圓弧形彎道時(shí)，冰面對他的作用力與他所受的重力是一對平衡力D．若沿半徑不變的圓弧勻速通過彎道時(shí)，速度越大身體與冰面的夾角SKIPIF1<0越小7、（多選）（2022·福建·南平市第八中學(xué)高三開學(xué)考試）如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，用長度為r的輕繩栓接在細(xì)轉(zhuǎn)軸上，物塊距轉(zhuǎn)軸距離為r，初始時(shí)輕繩張力為0。已知物塊與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)轉(zhuǎn)盤做角速度為SKIPIF1<0的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子恰好拉直且拉力為零，下列說法正確的是（）A．SKIPIF1<0應(yīng)滿足SKIPIF1<0B．當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2SKIPIF1<0時(shí)，繩子拉力SKIPIF1<0C．若繩子的拉力等于SKIPIF1<0，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度2SKIPIF1<0D．當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為SKIPIF1<0時(shí)，圓盤突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊恰好繞軸運(yùn)動(dòng)一圈8、（多選）（2022·黑龍江·哈爾濱三中模擬預(yù)測）2022年2月5日，由曲春雨、范可新、張雨婷、武大靖、任子威組成的短道速滑混合接力隊(duì)奪得中國在本次冬奧會的首枚金牌如圖所示，若將武大靖在彎道轉(zhuǎn)彎的過程看成在水平冰面上的一段勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)彎時(shí)冰刀嵌入冰內(nèi)從而使冰刀受與冰面夾角為SKIPIF1<0（蹬冰角）的支持力，不計(jì)一切摩擦，彎道半徑為R，重力加速度為g。以下說法正確的是（）A．武大靖轉(zhuǎn)彎時(shí)速度的大小為SKIPIF1<0B．武大靖轉(zhuǎn)彎時(shí)速度的大小為SKIPIF1<0C．若武大靖轉(zhuǎn)彎速度變大則需要增大蹬冰角D．若武大靖轉(zhuǎn)彎速度變大則需要減小蹬冰角9、（2022·江蘇泰州·模擬預(yù)測）如圖所示為賽車場的一個(gè)“梨形”賽道，兩個(gè)彎道分別為半徑R的大圓弧和r的小圓弧，直道與彎道相切，直道長度L。賽車沿彎道路線行駛時(shí)，路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的K倍，假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在圓心角為120°彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若SKIPIF1<0，要使賽車安全且繞賽道一圈時(shí)間最短（發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大，重力加速度為g）。求（1）賽車行駛的最大速率；（2）賽車?yán)@賽道一圈的最短時(shí)間。10、（2022·山東濟(jì)寧·二模）如圖所示，矩形金屬框SKIPIF1<0豎直放置，其中SKIPIF1<0、SKIPIF1<0光滑且足夠長。一根輕彈簧一端固定在SKIPIF1<0點(diǎn)，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為SKIPIF1<0的小球，小球穿過SKIPIF1<0桿。金屬框繞SKIPIF1<0軸先以角速度SKIPIF1<0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，然后提高轉(zhuǎn)速以角速度SKIPIF1<0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A．小球的高度一定升高 B．小球的高度一定降低C．兩次轉(zhuǎn)動(dòng)桿對小球的彈力大小可能不變 D．兩次轉(zhuǎn)動(dòng)小球所受的合力大小可能不變11、（2022·全國·高三專題練習(xí)）如圖為自行車氣嘴燈及其結(jié)構(gòu)圖，彈簧一端固定在A端，另一端拴接重物，當(dāng)車輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，LED燈就會發(fā)光。下列說法正確的是（）A．安裝時(shí)A端比B端更遠(yuǎn)離圓心B．高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，重物由于受到離心力的作用拉伸彈簧從而使觸點(diǎn)接觸，電路導(dǎo)通，LED燈發(fā)光C．增大重物質(zhì)量可使LED燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光D．勻速行駛時(shí)，若LED燈轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)能發(fā)光，則在最高點(diǎn)時(shí)也一定能發(fā)光12、（2022·山東淄博·三模）如圖，內(nèi)壁光滑的玻璃管內(nèi)用長為L的輕繩懸掛一個(gè)小球。當(dāng)玻璃管繞豎直軸以角速度SKIPIF1<0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球與玻璃管間恰無壓力。下列說法正確的是（）A．僅增加繩長后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛏戏降膲毫．僅增加繩長后，若仍保持小球與玻璃管間無壓力，需增大SKIPIF1<0C．僅增加小球質(zhì)量后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛏戏降膲毫．僅增加角速度至SKIPIF1<0后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛳路降膲毫?3、（2022·廣東惠州·二模）如圖所示，乘坐游樂園的翻滾過山車時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．過山車在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，沒有保險(xiǎn)帶，人就會掉下來B．人在最高點(diǎn)時(shí)對座位不可能產(chǎn)生大小為mg的壓力C．人在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力等于mgD．人在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力大于mg14、（2022·廣東·模擬預(yù)測）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)繩張力可能為零B．a(chǎn)繩的張力隨角速度的增大而增大C．當(dāng)角速度ω超過某一特定值，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15、（多選）（2022·四川·宜賓市教科所模擬預(yù)測）國外一個(gè)團(tuán)隊(duì)挑戰(zhàn)看人能不能在豎直的圓內(nèi)測完整跑完一圈，團(tuán)隊(duì)搭建了如圖一個(gè)半徑1.6m的木質(zhì)豎直圓跑道，做了充分的安全準(zhǔn)備后開始挑戰(zhàn)。（g=10m/s2）（）A．根據(jù)SKIPIF1<0計(jì)算人奔跑的速度達(dá)到4m/s即可完成挑戰(zhàn)B．不計(jì)阻力時(shí)由能量守恒計(jì)算要SKIPIF1<0的速度進(jìn)入跑道才能成功，而還存在不可忽略的阻力那么這個(gè)速度超過絕大多數(shù)人的極限，所以該挑戰(zhàn)根本不能成功C．人完成圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑實(shí)際小于1.6m，因此這個(gè)速度并沒有超過多數(shù)人的極限速度，挑戰(zhàn)可能成功D．一般人不能完成挑戰(zhàn)的根源是在腳在上半部分時(shí)過于用力蹬踏跑道內(nèi)測造成指向圓心的力大于需要的向心力從而失敗16、（多選）（2022·山東·威海市教育教學(xué)研究中心二模）如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一半徑SKIPIF1<0光滑圓形軌道，圓心為O。一小球在軌道的最低點(diǎn)A，某時(shí)刻獲得水平向右的瞬時(shí)速度SKIPIF1<0。已知SKIPIF1<0，重力加速度SKIPIF1<0。在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到軌跡最高點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．小球在最高點(diǎn)的速度大小為SKIPIF1<0B．小球在最高點(diǎn)的速度大小為SKIPIF1<0C．重力做功的功率先增大后減小D．小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)重力和彈力的合力提供向心力17、（2022·福建·泉州鯉城北大培文學(xué)校高一期末）如圖所示，AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為R。一個(gè)質(zhì)量為m的物體（可以看作質(zhì)點(diǎn)）從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動(dòng)。已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求：（1）物體做往返運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中在AB軌道上通過的總路程；（2）最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí)，對圓弧軌道的壓力。18、（2022·天津市薊州區(qū)第一中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，圖1是某游樂場中水上過山車的實(shí)物圖片，圖2是其原理示意圖。在原理圖中半徑為R=8m的圓形軌道固定在離水面高h(yuǎn)=3.2m的水平平臺上，圓軌道與水平平臺相切于A點(diǎn)，A、B分別為圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。過山車（實(shí)際是一艘?guī)л喿拥臍鈮|小船，可視作質(zhì)點(diǎn)）高速行駛，先后會通過多個(gè)圓形軌道，然后從A點(diǎn)離開圓軌道而進(jìn)入光滑的水平軌道AC，最后從C點(diǎn)水平飛出落入水中，整個(gè)過程刺激驚險(xiǎn)，受到很多年輕人的喜愛。已知水面寬度為s=12m，假設(shè)運(yùn)動(dòng)中不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，結(jié)果可保留根號。（1）若過山車恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)B，則其在B點(diǎn)的速度為多大？（2）為使過山車安全落入水中，則過山車在C點(diǎn)的最大速度為多少？（3）某次運(yùn)動(dòng)過程中乘客在圓軌道最低點(diǎn)A對座椅的壓力為自身重力的3倍，則氣墊船落入水中時(shí)的速度大小是多少？19、（2022·全國·高考真題）北京2022年冬奧會首鋼滑雪大跳臺局部示意圖如圖所示。運(yùn)動(dòng)員從a處由靜止自由滑下，到b處起跳，c點(diǎn)為a、b之間的最低點(diǎn)，a、c兩處的高度差為h。要求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)對滑雪板的壓力不大于自身所受重力的k倍，運(yùn)動(dòng)過程中將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)并忽略所有阻力，則c點(diǎn)處這一段圓弧雪道的半徑不應(yīng)小于（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<020、（2022·山東·高考真題）無人配送小車某次性能測試路徑如圖所示，半徑為SKIPIF1<0的半圓弧SKIPIF1<0與長SKIPIF1<0的直線路徑SKIPIF1<0相切于B點(diǎn)，與半徑為SKIPIF1<0的半圓弧SKIPIF1<0相切于C點(diǎn)。小車以最大速度從A點(diǎn)駛?cè)肼窂?，到適當(dāng)位置調(diào)整速率運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，然后保持速率不變依次經(jīng)過SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。為保證安全，小車速率最大為SKIPIF1<0。在SKIPIF1<0段的加速度最大為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0段的加速度最大為SKIPIF1<0。小車視為質(zhì)點(diǎn)，小車從A到D所需最短時(shí)間t及在SKIPIF1<0段做勻速直線運(yùn)動(dòng)的最長距離l為（）A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<021、（2021·河北·高考真題）如圖，矩形金屬框SKIPI