【師說】2022高考物理(新課標(biāo))一輪全程復(fù)習(xí)構(gòu)想檢測：4-3圓周運動及其應(yīng)用

1.eq\a\vs4\al([2021·南京模擬])自行車的傳動裝置示意圖如圖所示，自行車行駛時后輪與地面不打滑．a(chǎn)、c為與車軸等高的輪胎上的兩點，d為輪胎與地面的接觸點，b為輪胎上的最高點．在行駛過程中，到圖中位置時整個后輪可看成繞d點轉(zhuǎn)動，則()A．c點角速度最大B．a(chǎn)點速度方向豎直向下C．b點向心加速度指向dD．a(chǎn)、b、c、d四點相對于地面的速度大小相等解析圖中d點為輪胎與地面的接觸點，此時，d點的瞬時速度為零，a、b、c三點可看成繞d點轉(zhuǎn)動，故三點的角速度應(yīng)當(dāng)相同，A錯；相對于地面來說，a點豎直向下有個分速度，對于地面對左有個分速度，依據(jù)運動的合成可知，a點速度方向不會豎直向下，B錯，同理D也是錯誤的；C說法正確，b點的向心加速度指向d點．答案C2.eq\a\vs4\al([2021·浙江聯(lián)考])2022年春節(jié)聯(lián)歡晚會上“小彩旗”四個小時的旋轉(zhuǎn)引起網(wǎng)絡(luò)熱議，某網(wǎng)友想到了“我到底以什么樣的速度隨著地球自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)呢？”的問題，并繪制出了不同緯度處隨地球自轉(zhuǎn)的切向速度圖(不考慮公轉(zhuǎn)影響)，如圖所示，則下面說法正確的是()A．從圖象中可知，只要知道了地球上某位置處隨地球自轉(zhuǎn)的線速度，就可以確定該點的緯度B．從圖象可知，在赤道面四周的近地環(huán)繞衛(wèi)星的線速度約為1050英里/小時C．若已知“小彩旗”所在的緯度，就可以從圖象中得到她在舞臺上旋轉(zhuǎn)的線速度D．坐在“春晚”現(xiàn)場觀看表演的觀眾，他們隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小相等解析除赤道外每個線速度對應(yīng)兩個緯度值，故A錯；赤道面四周的近地環(huán)繞衛(wèi)星的線速度(即第一宇宙速度)大于地面上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度，故B錯；若已知“小彩旗”所在的緯度，就可以從圖象中得到她繞地球自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的線速度，而不是她在舞臺上旋轉(zhuǎn)的線速度，故C錯；“春晚”現(xiàn)場觀看表演的觀眾，他們隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，半徑也相同，所以向心加速度大小相等，故D對．答案D3.2021年6月11日，我國航天員聶海勝、張曉光和王亞平在“天宮一號”首次為青少年進行太空授課，開拓了我國太空訓(xùn)練的新篇章。如圖是授課過程中讓小球做圓周運動的情景，長為L的細(xì)線一端固定在支架上，另一端系著小球，拉直細(xì)線，讓小球在最低點(以圖中支架為參考)以垂直于細(xì)線的速度v0拋出，開頭做圓周運動．同時，地面教室有一套完全相同的裝置做同樣的對比試驗．假設(shè)在最低點時，兩球的速度大小相等，且兩球均做完整的圓周運動，空氣阻力不計，則關(guān)于地面教室和“天宮”中的兩小球的運動狀況(均相對于各自的懸點)，下列說法正確的是()A．運動到最低點時，地面教室中的小球?qū)K子的拉力與“天宮”中的等大B．若相同的時間內(nèi)，地面教室中的小球運動n1圈，“天宮”中的小球運動n2圈，則n1>n2C．在“天宮”中，小球在最低點的速度須足夠大才能做完整的圓周運動D．若小球運動到最低點時，兩組試驗中的細(xì)繩均被拉斷，則地面教室中的小球做平拋運動，而“天宮”里的小球做勻速直線運動解析在地面教室中的小球運動到最低點時受到豎直向下的重力mg和向上的拉力F，由向心力公式有F－mg＝meq\f(v\o\al(2,0),r)，知F＝mg＋meq\f(v\o\al(2,0),r)；在“天宮”中的小球運動到最低點時只受到拉力F′作用，處于完全失重狀態(tài)，由向心力公式有F′＝meq\f(v\o\al(2,0),r)，可知地面教室中的小球?qū)K子的拉力比在“天宮”中的要大，則選項A錯誤；因地面教室中的小球在上升過程中重力做負(fù)功，動能削減，它做完整的變速圓周運動的周期T1比在“天宮”中的小球做完整的勻速圓周運動的周期T2要大，在相同的時間t內(nèi)有t＝n1T1＝n2T2，知n1<n2，則選項B錯誤；在“天宮”中的小球在最低點時只要有速度即能做完整的勻速圓周運動，則選項C錯誤；若小球運動到最低點時，兩組試驗中的細(xì)繩均被拉斷，地面教室中的小球因受到重力作用而做平拋運動，而“天宮”中的小球因處于完全失重狀態(tài)而做勻速直線運動，故選項D正確．答案D4.eq\a\vs4\al([2022·安徽理綜])如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止．物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),2)(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，盤面與水平面的夾角為30°，g取10m/s2.則ω的最大值是()A.eq\r(5)rad/s B.eq\r(3)rad/sC．1.0rad/s D．0.5rad/s解析小物體隨圓盤轉(zhuǎn)動時，向心力由靜摩擦力和重力沿斜面方向的分力的合力供應(yīng)，小物體轉(zhuǎn)到最低點時，最簡潔發(fā)生相對滑動．只要保證最低點不發(fā)生相對滑動即可．在最低點，由向心力公式得：Ff－mgsinθ＝mω2r①；Ff＝μmgcosθ②代入數(shù)值得：ω＝1.0rad/s，故選項C正確．答案`C5.在光滑水平面上，有一轉(zhuǎn)軸垂直于此平面，交點O的上方h處固定一細(xì)繩，繩的另一端連接一質(zhì)量為m的小球B，繩長l>h，小球可隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動在光滑水平面上做勻速圓周運動，如圖所示．要使小球不離開水平面，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的最大值是()A.eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,h)) B．πeq\r(gh)C.eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,l)) D.eq\f(1,2π)eq\