2013届高三物理一轮复习专题精练4.5生活中的圆周运动.doc

2013届高三物理一轮复习专题精练
4.5 生活中的圆周运动
一、选择题
1．汽车甲和汽车乙质量相等，以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧，两车沿半径方向受到的摩擦力分别为Ff甲和Ff乙．以下说法正确的是（ ）
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乙大小均与汽车速率无关
1.A
2．（湖北省黄冈中学2012届高三月考）如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平（转过了90°角）．下列有关此过程的说法中正确的是（ ）

A．重物M做匀速直线运动 B．重物M做变速直线运动
C．重物M的最大速度是 D．重物M的速度先减小后增大
2．B
3．（江西省南昌市2012届高三联考）如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（　　）

A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡
B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心
C．此时手转动塑料管的角速度ω=
D．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动
3.AC
4．（2012·湖北省襄阳五中高三期中考试）早在19世纪，匈牙利物理学家厄缶就明确指出：“沿水平地面向东运动的物体，其质量（即：列车的视重或列车对水平轨道的压力）一定要减轻。”后来，人们常把这类物理现象称之为“厄缶效应”。我们设想，在地球赤道附近的地平线上，有一列质量是M的列车，正在以速率v沿水平轨道匀速向东行驶。已知：地球的半径R；地球的自转周期T。今天我们像厄缶一样，如果仅仅考虑地球的自转影响（火车随地球做线速度为R的圆周运动）时，火车对轨道的压力为N；在此基础上，又考虑到这列火车相对地面又附加了一个线速度v，做更快的匀速圆周运动，并设此时火车对轨道的压力为。那么，单纯地由于该火车向东行驶而引起火车对轨道的压力减轻的数量（N－）为：
A．M B．M［+（）v］ C．M（）v D．M［+2（）v］
4.D
5．（2012届·湖北省部分重点中学高三联考试题）近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目，如图（俯视图）是某台设计的冲关活动中的一个环节。要求挑战者从平台上跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上，而不落入水中。已知平台到转盘盘面的竖直高度为1.25m，平台边缘到转盘边缘的水平距离和转盘半径均为2m，转盘以12.5r/min的转速匀速转动。转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同障碍桩，障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等。若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿AO方向跳离平台，把人视为质点，不计桩的厚度，g取10 m/s2，则能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度为 （ ）

A．4m/s B．5m/s C．6m/s D．7m/s
5.B
6.（2012届·浙江省高三模拟卷）一轻杆下端固定一质量为m的小球，上端连在光滑水平轴上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动（不计空气阻力），如图所示。当小球在最低点时给它一个水平初速度v0，小球刚好能做完整的圆周运动。若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，则下列判断正确的是（ ）

A.小球能做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为
B.小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大
C.小球在最低点对轻杆的作用力先增大后减小
D.小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心
6.B
7．（北师大附属实验中学2012届高三上学期期中试卷）如图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r 。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是

A．B对A的摩擦力一定为3μmg B．B对A的摩擦力一定为3mω2r
C．转台的角速度一定满足： D．转台的角速度一定满足：
7.BD
8．如图甲所示，一根细线上端固定在S点，下端连一小铁球A，让小铁球在水平面内做匀速圆周运动，此装置构成一圆锥摆（不计空气阻力）．下列说法中正确的是（ ）

A．小球做匀速圆周运动时，受到重力、绳子的拉力和向心力作用
B．小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于（l为摆长）
C．另有一个圆锥摆，摆长更大一点，两者悬点相同，如上图乙所示，如果改变两小球的角速度，使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则B球的角速度大于A球的角速度
D．如果两个小球的质量相等，则在图乙中两条细线受到的拉力相等
8.B
二、非选择题
9．（北京市朝阳区2012届高三上学期期中统考）图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO＇转动，设绳长l＝10m，质点的质量m=60kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ=37º（不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin37º=0.6，cos37º=0.8）求质点与转盘一起做匀速圆周运动时，
O＇
O
d
l
P

甲 乙
（1）绳子拉力的大小；（2）转盘角速度的大小。
O’
O
d
l
P
θ
mg
F
F向

9．解析：（1）如图所示，对人和座椅进行受力分析：
， 。
（2）根据牛顿第二定律有：，。

10.如图所示，链球运动员在将链球抛掷出手之前，总要双手拉着链条，加速转动几周，这样可使链球的速度尽量增大，抛掷出手后飞行得更远在运动员加速转动过程中，能发现他手中链球的链条与竖直方向的夹角将随着链球转速增大而增大，试通过分析计算说明为什么角随链球转速增大而增大．

10.解析：链球在转动中的向心力由球的重力和链条的拉力的合力提供，，
又，设链条和手的总长为L, 链球在转动中的半径,
由以上三式得 ，当转速n增大时，角速度增大。

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用心 爱心 专心