第4節(jié)-生活中的圓周運(yùn)動(dòng)(分層練習(xí))-(人教版2019必修第二冊(cè))(原卷版)

第4節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題1．（2022春·黑龍江牡丹江·高一牡丹江市第二高級(jí)中學(xué)期末）鷹在高空中盤旋時(shí)，垂直于翼面的升力和其重力的合力提供向心力，如圖所示，當(dāng)翼面與水平面成θ=37°并以速率勻速水平盤旋時(shí)的半徑為30m，重力加速度g=10m/s2，則v大小為（）A． B． C． D．2．（2022春·浙江杭州·高一浙江大學(xué)附屬中學(xué)期中）山崖邊的公路常被稱為最險(xiǎn)公路，如圖，公路路面水平，一輛汽車欲安全通過(guò)此彎道，下列說(shuō)法正確的是（）A．若汽車以恒定的角速度轉(zhuǎn)彎，選擇外圈較為安全B．若汽車以恒定的線速度大小轉(zhuǎn)彎，選擇內(nèi)圈較為安全C．汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力和摩擦力作用D．汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用3．（2020秋·天津武清·高一天津市武清區(qū)楊村第一中學(xué)校聯(lián)考期末）度在室內(nèi)自行車比賽中，運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為的賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)為動(dòng)員的質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．將運(yùn)動(dòng)員和自行車看做一個(gè)整體，整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B．運(yùn)動(dòng)員受到的合力大小為C．運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為D．如果運(yùn)動(dòng)員減速，運(yùn)動(dòng)員將做離心運(yùn)動(dòng)4．（2022·全國(guó)·高一假期作業(yè)）火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，如果鐵路彎道的內(nèi)、外軌一樣高，則外軌對(duì)輪緣（如圖所示）擠壓的彈力F提供了火車轉(zhuǎn)彎的向心力（如圖中所示），但是靠這種辦法得到向心力，鐵軌和車輪極易受損。在修筑鐵路時(shí)，彎道處的外軌會(huì)略高于內(nèi)軌（如圖所示），當(dāng)火車以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外軌均不會(huì)受到輪緣的側(cè)向擠壓，設(shè)此時(shí)的速度大小為v，重力加速度為g，以下說(shuō)法中正確的是（）A．該彎道的半徑B．當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí)，規(guī)定的行駛速度也將改變C．當(dāng)火車速率小于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓D．分別按規(guī)定速度v和大于速度v行駛時(shí)，火車所受的支持力不相等5．（2022·高一課時(shí)練習(xí)）高鐵技術(shù)迅猛發(fā)展，目前已經(jīng)修建好的成西高鐵，橫跨川陜兩省，極大地縮短了德陽(yáng)到西安的運(yùn)行時(shí)間。設(shè)計(jì)師根據(jù)地形設(shè)計(jì)一彎道，半徑為，限定速度為（此時(shí)車輪輪緣不受力）。已知我國(guó)的軌距為且角度較小時(shí)，，重力加速度，則高速列車在通過(guò)此彎道時(shí)的外軌超高值為（）A．8cm B．9cm C．10cm D．11cm6．（2022·全國(guó)·高一專題練習(xí)）（多選）如圖所示，當(dāng)列車以恒定速率通過(guò)一段水平圓弧形彎道時(shí)，乘客發(fā)現(xiàn)在車廂頂部懸掛玩具小熊的細(xì)線與車廂側(cè)壁平行。同時(shí)觀察放在桌面上水杯內(nèi)的水面（與車廂底板平行）。已知此彎道路面的傾角為θ，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（）A．列車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心加速度大小為gtanθB．列車的輪緣與軌道均無(wú)側(cè)向擠壓作用C．水杯受到指向桌面外側(cè)的靜摩擦力D．水杯受到指向桌面內(nèi)側(cè)的靜摩擦力過(guò)橋模型7．（2018春·天津北辰·高一天津市第四十七中學(xué)校聯(lián)考期末）（多選）如圖是汽車分別經(jīng)過(guò)拱形橋最高點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)的情形。下列說(shuō)法正確的是（）A．過(guò)拱形橋最高點(diǎn)時(shí)汽車所受支持力大于重力 B．過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)汽車所受支持力大于重力C．過(guò)拱形橋最高點(diǎn)時(shí)汽車所受支持力小于重力 D．過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)汽車所受支持力小于重力8．（2022·全國(guó)·高一專題練習(xí)）城市中為了解決交通問(wèn)題，修建了許多立交橋。如圖所示，橋面是半徑為R的圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上，一輛質(zhì)量為m的小汽車，從A端以不變的速率駛過(guò)該立交橋，小汽車速度大小為，則（）A．小汽車通過(guò)橋頂時(shí)處于超重狀態(tài)B．小汽車通過(guò)橋頂時(shí)處于平衡狀態(tài)C．小汽車在橋上最高點(diǎn)受到橋面的支持力大小為D．小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度必須大于9．（2022·全國(guó)·高一專題練習(xí)）如圖所示，長(zhǎng)度均為l＝1m的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m＝0.5kg的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離也為l，重力加速度g取10m/s2?，F(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)以AB為軸做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí)，每根繩的拉力恰好為零，則小球在最高點(diǎn)速率為2v時(shí)，每根繩的拉力大小為（）A． B．C．15N D．10．（2022春·湖南常德·高一漢壽縣第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示，半徑為R的光滑半圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)，A、B兩點(diǎn)連線為半圓形軌道的豎直直徑，一小球以某一速度從最低點(diǎn)A沖上軌道，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮樽陨碇亓Φ囊话??？諝庾枇Σ挥?jì)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，則小球落地點(diǎn)C到軌道最低點(diǎn)A的距離為（）A． B．C． D．11．（2022秋·貴州銅仁·高一貴州省銅仁第一中學(xué)?？计谀┤鐖D所示，質(zhì)量m=30kg的小孩（可視為質(zhì)點(diǎn)）做雜技表演，不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定于水平安全網(wǎng)上方高H=10m的O點(diǎn)，小孩抓住繩子上的P點(diǎn)從與O點(diǎn)等高的位置由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到繩子豎直時(shí)松手離開(kāi)繩子做平拋運(yùn)動(dòng)，落到安全網(wǎng)上。已知P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離L=5m，繩子擺動(dòng)到豎直位置時(shí)，小孩受到繩子拉力的大小為900N，重力加速度g取10m/s2，空氣阻力不計(jì)。求：（1）繩子擺動(dòng)到豎直位置時(shí)，小孩的速度；（2）松手后小孩的落地點(diǎn)與松手時(shí)小孩所在位置間的水平距離。離心運(yùn)動(dòng)12．（2022春·河北滄州·高一滄縣中學(xué)階段練習(xí)）如圖所示，水平旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí)，水珠會(huì)從傘的邊緣飛出。下列說(shuō)法正確的是（）A．水珠從雨傘的邊緣沿半徑方向脫離雨傘B．水珠重力大于水珠與雨傘之間的作用力C．水珠脫離雨傘時(shí)的速率小于雨傘邊緣的線速度D．水珠受到的合外力小于水珠需要的向心力13．（2022春·江蘇·高一開(kāi)學(xué)考試）滾筒洗衣機(jī)里衣物隨著滾筒做高速勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到脫水的效果。滾筒截面如圖所示，則（）A．衣物和水都做離心運(yùn)動(dòng)B．衣物運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)C．衣物運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)脫水效果更好D．衣物運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)脫水效果更好14．（2022·高一課時(shí)練習(xí)）（多選）離心沉淀器可以加速物質(zhì)的沉淀，如圖是它的示意圖，試管中先裝水，再加入粉筆灰粉末后攪拌均勻，當(dāng)試管繞豎直軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)試管幾乎成水平狀態(tài)，然后可觀察到粉筆灰粉末沉淀在試管的遠(yuǎn)端。則（）A．旋轉(zhuǎn)越快，試管的高度越低B．粉筆灰粉末向試管的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)是一種離心現(xiàn)象C．旋轉(zhuǎn)越快，粉筆灰粉末的沉淀現(xiàn)象越明顯D．旋轉(zhuǎn)越快，粉筆灰粉末的沉淀現(xiàn)象越不明顯15．（2022·全國(guó)·高一專題練習(xí)）（多選）如圖所示，光滑的水平面上，小球m在拉力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)突然發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是：（）A．突然消失，小球?qū)⒀剀壽E做離心運(yùn)動(dòng)B．突然變小，小球?qū)⒀剀壽E做離心運(yùn)動(dòng)C．突然變小，小球?qū)⒀剀壽E逐漸靠近圓心D．突然變大，小球?qū)⒀剀壽E逐漸靠近圓心16．（2022春·江蘇揚(yáng)州·高一期中）2022年北京冬奧會(huì)于2月4日開(kāi)幕，中國(guó)代表團(tuán)以9金4銀2銅位列金牌榜第三，創(chuàng)造了冬奧參賽史上最好成績(jī)。在冬奧會(huì)短道速滑項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員繞周長(zhǎng)僅111米的短道競(jìng)賽。比賽過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員在通過(guò)彎道時(shí)如果不能很好地控制速度，將發(fā)生側(cè)滑而甩離正常比賽路線。如圖所示，圓弧虛線代表彎道，即正常運(yùn)動(dòng)路線，為運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)時(shí)的速度方向（研究時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)）下列說(shuō)法中正確的是（）A．若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在左側(cè)B．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力大于所需要的向心力C．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心D．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的速度過(guò)大，受到的合力不夠提供向心力17．（2022·全國(guó)·高一專題練習(xí)）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(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P所受摩擦力方向?yàn)閏方向B．當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P不受轉(zhuǎn)盤的摩擦力C．當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P所受摩擦力方向可能為a方向D．當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P所受摩擦力方向可能為b方向18．（多選）如圖甲所示，用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（不計(jì)一切阻力），小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為T，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其圖像如圖乙所示，則（）A．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹锽．輕質(zhì)繩長(zhǎng)為C．小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)的拉力之差為5aD．若把輕繩換成輕桿，則從最高點(diǎn)由靜止轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中桿始終對(duì)小球產(chǎn)生支持力19．（2022春·浙江·高一階段練習(xí)）（多選）如圖所示為旋轉(zhuǎn)脫水拖把結(jié)構(gòu)圖，旋轉(zhuǎn)桿上有長(zhǎng)度為的螺桿，螺桿的螺距（相鄰螺紋之間的距離）為，固定套桿內(nèi)部有與旋轉(zhuǎn)桿的螺紋相配套的凹紋，如果旋轉(zhuǎn)桿不動(dòng)，固定桿可以在旋轉(zhuǎn)桿上沿其軸線旋轉(zhuǎn)上行或下行。把拖把頭放置于脫水桶中，手握固定套桿向下運(yùn)動(dòng)，固定套桿就會(huì)給旋轉(zhuǎn)桿施加驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿使拖把頭和脫水桶一起轉(zhuǎn)動(dòng)，把拖把上的水甩出去。拖把頭的托盤半徑為，拖布條的長(zhǎng)度為，脫水桶的半徑為。某次脫水時(shí)，固定套桿在內(nèi)勻速下壓了，該過(guò)程中拖把頭勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．緊貼脫水桶壁的拖布條上附著的水最不容易甩出B．旋轉(zhuǎn)時(shí)脫水桶壁與托盤邊緣處的點(diǎn)向心加速度之比為3：2C．拖把頭轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為D．拖把頭轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為20．（2022·全國(guó)·高一專題練習(xí)）（多選）如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說(shuō)法正確的是（）A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin=B．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin=0C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力21．（2022春·浙江杭州·高一杭師大附中期中）浙江某旅游景點(diǎn)有座新建的凹凸形“如意橋”，剛?cè)岵?jì)的造型與自然風(fēng)光完美融合。如圖乙所示，該橋由兩個(gè)凸弧和一個(gè)凹弧連接而成，兩個(gè)凸弧的半經(jīng)，最高點(diǎn)分別為A、C；凹弧的半徑，最低點(diǎn)為B?，F(xiàn)有一劇組進(jìn)行拍攝取景，一位質(zhì)量的特技演員，駕駛質(zhì)量的越野摩托車穿越橋面，穿越過(guò)程中可將車和演員視為質(zhì)點(diǎn)，試求：（1）當(dāng)摩托車以的速率到達(dá)凸弧最高點(diǎn)A時(shí)，橋面對(duì)車的支持力大?。唬?）當(dāng)摩托車以的速率到達(dá)凹弧面最低點(diǎn)B時(shí)，質(zhì)量的駕駛員對(duì)座椅的壓力；（3）為使得越野摩托車始終不脫離橋面，過(guò)A點(diǎn)和C點(diǎn)的最大速度。22．（2021·浙江·高考真題）質(zhì)量為m的小明坐在秋千上擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的照片如圖所示，對(duì)該時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是（）A．秋千對(duì)小明的作用力小于B．秋千對(duì)小明的作用力大于C．小明的速度為零，所受合力為零D．小明的加速度為零，所受合力為零23．（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，底部均有4個(gè)輪子的行李箱a豎立、b平臥放置在公交車上，箱子四周有一定空間。當(dāng)公交車（）A．緩慢起動(dòng)時(shí)，兩只行李箱一定相對(duì)車子向后運(yùn)動(dòng)B．急剎車時(shí)，行李箱a一定相對(duì)車子向前運(yùn)動(dòng)C．緩慢轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩只行李箱一定相對(duì)車子向外側(cè)運(yùn)動(dòng)D．急轉(zhuǎn)彎時(shí)，行李箱b一定相對(duì)車子向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)24．（2015·福建·高考真題）如圖，在豎直平面內(nèi)，滑道ABC關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱，且A、B、C三點(diǎn)在同一水平線上．若小滑塊第一次由A滑到C，所用的時(shí)間為t1，第二次由C滑到A，所用時(shí)間為t2，小滑塊兩次的初速度大小相同且運(yùn)動(dòng)過(guò)程始終沿著滑道滑行，小滑塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，則()A．t1＜t2 B．t1=t2 C．t1＞t2 D．無(wú)法比較t1、t2的大小25．（2014·安徽·高考真題）如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，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(duì)靜止，物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），盤面與水平面間的夾角為30°，g取10m/s2．則ω的最大值是()A．rad/s B．rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s26．（2021·河北·高考真題）（多選）如圖，矩形金屬框豎直放置，其中、足夠長(zhǎng)，且桿光滑，一根輕彈簧一端固定在M點(diǎn)，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球穿過(guò)桿，金屬框繞軸分別以角速度和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球均相對(duì)桿靜止，若，則與以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相比，以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（）A．小球的高度一定降低 B．彈簧彈力的大小一定不變C．小球?qū)U壓力的大小一定變大 D．小球所受合外力的大小一定變大27．（2013·全國(guó)·高考真題）（多選）公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶．如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為vc時(shí)，汽車恰好沒(méi)有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)，則在該彎道處A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B．車速只要低于vc，車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)C．車速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)D．當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，vc的值變小28．（2022·福建·高考真題）清代乾隆的