2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)優(yōu)化訓(xùn)練專題14 圓周運(yùn)動(dòng)

更新時(shí)間：2020-08-03 瀏覽次數(shù)：208 類型：一輪復(fù)習(xí)

一、單選題

1. (2023高一下·深圳月考) 如圖，一同學(xué)表演蕩秋千。已知秋千的兩根繩長均為10 m，該同學(xué)和秋千踏板的總質(zhì)量約為50 kg。繩的質(zhì)量忽略不計(jì)，當(dāng)該同學(xué)蕩到秋千支架的正下方時(shí)，速度大小為8 m/s，此時(shí)每根繩子平均承受的拉力約為（）

A . 200 N B . 400 N C . 600 N D . 800 N

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2. (2020·濱州模擬) 如圖所示，甲、乙為兩輛完全一樣的電動(dòng)玩具汽車，以相同且不變的角速度在水平地面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。甲運(yùn)動(dòng)的半徑小于乙運(yùn)動(dòng)的半徑，下列說法正確的是（）

A . 甲的線速度大于乙的線速度 B . 甲、乙兩輛車的摩擦力相同 C . 若角速度增大，乙先發(fā)生側(cè)滑 D . 甲的加速度大于乙的加速度

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3. (2020高一下·吉林期中) 在X星球表面宇航員做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，受到的彈力為F，速度大小為v，其F－v²圖象如圖乙所示，已知X星球的半徑為R₀ ，引力常量為G，不考慮星球自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）

A . X星球表面的重力加速度g＝b B . X星球的密度ρ＝ $\text{[math]}$ C . X星球的質(zhì)量M＝ $\text{[math]}$ D . 環(huán)繞X星球的軌道離星球表面高度為R₀的衛(wèi)星周期T＝4π $\text{[math]}$

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4. (2020高一下·吉林期中) 如圖所示，固定在水平地面上的圓弧形容器，容器兩端A、C在同一高度上，B為容器的最低點(diǎn)，圓弧上E、F兩點(diǎn)也處在同一高度，容器的AB段粗糙，BC段光滑。一個(gè)可以看成質(zhì)點(diǎn)的小球，從容器內(nèi)的A點(diǎn)由靜止釋放后沿容器內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)到F以上、C點(diǎn)以下的H點(diǎn)(圖中未畫出)的過程中，則（）

A . 小球運(yùn)動(dòng)到H點(diǎn)時(shí)加速度為零 B . 小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)的向心加速度和F點(diǎn)時(shí)大小相等 C . 小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)的切向加速度和F點(diǎn)時(shí)的大小相等 D . 小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)的切向加速度比F點(diǎn)時(shí)的小

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5. (2019高三上·瓦房店月考) 如圖所示，細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，周期一定，當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)繩的張力為T₁ ，在最低點(diǎn)時(shí)，繩的張力為T₂ ，則T₁和T₂的差值為（）

A . 2mg B . 4mg C . 6mg D . 8mg

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6. (2020高一下·內(nèi)蒙古期中) 如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物塊放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)系中正確的是（）

A . 它們所受的摩擦力 $\text{[math]}$ B . 它們的線速度 $\text{[math]}$ C . 它們的運(yùn)動(dòng)周期 $\text{[math]}$ D . 它們的角速度 $\text{[math]}$

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7. (2020高一下·土默特左旗期中) 有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說法正確的是（）

A . 如圖甲，汽車通過拱橋的最高點(diǎn)處于失重狀態(tài) B . 如圖乙所示是一圓錐擺，增大θ，若保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度變大 C . 如圖丙，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圓周運(yùn)動(dòng)，則在兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等 D . 火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時(shí)，外軌對火車輪緣會(huì)沒有擠壓作用

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8. (2020高一下·土默特左旗期中) 如圖所示，由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面上P、Q兩物體均繞地球自轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對于P、Q兩物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A . P、Q兩物體的線速度大小相等 B . P、Q兩物體的周期相等 C . P物體的線速度比Q物體的線速度大 D . P、Q兩物體均受重力、支持力、向心力三個(gè)力作用

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9. (2020·寶山模擬) 如圖所示，把一個(gè)帶正電的小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶負(fù)電的小球B。現(xiàn)給小球B一個(gè)垂直AB連線方向的速度v₀ ，使其在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，則（）

A . B球可能作勻速直線運(yùn)動(dòng) B . B球可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng) C . B球一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D . B球一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

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10. (2020高一下·杭州期中) 如圖是課本“做一做”的小實(shí)驗(yàn)，繩子的一端拴一個(gè)小物體，繩上離物體40cm、處打一個(gè)繩結(jié)A，80cm處打一個(gè)繩結(jié)B，分別握住繩結(jié)A、B使物體在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。因?yàn)槲矬w受到的重力與繩子的拉力相比很小，重力可以忽略不計(jì)。如果兩次繩子的拉力大小相等，比較兩次小物體運(yùn)動(dòng)的向心加速度，線速度，角速度和周期（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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11. (2024高一下·大理月考) 兩個(gè)大輪半徑相等的皮帶輪的結(jié)構(gòu)如圖所示，A、B兩點(diǎn)的半徑之比為2：1，C、D兩點(diǎn)的半徑之比也為 2：1，下列說法正確的是（）

A . A，B兩點(diǎn)的線速度之比為v_A：v_B= 1：2 B . A，C 兩點(diǎn)的角速度之比為 $\text{[math]}$ C . A，C兩點(diǎn)的線速度之比為v_A：v_C = 1：1 D . A，D兩點(diǎn)的線速度之比為v_A：v_D = 1：2

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12. (2020·濟(jì)南模擬) 在軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的空間站中，有如圖所示的裝置，半徑分別為r和R（R＞r）的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，宇航員讓一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過粗糙的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，那么下列說法正確的是（）

A . 小球在CD間由于摩擦力而做減速運(yùn)動(dòng) B . 小球經(jīng)過甲軌道最高點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過乙軌道最高點(diǎn)時(shí)速度大 C . 如果減少小球的初速度，小球有可能不能到達(dá)乙軌道的最高點(diǎn) D . 小球經(jīng)過甲軌道最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大于經(jīng)過乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力

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二、多選題

13. (2021高一下·溫州期中) 如圖所示的圖象為A、B兩球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖象，由圖象中可得知（）

A . A球運(yùn)動(dòng)時(shí)線速度大小不變 B . A球運(yùn)動(dòng)時(shí)角速度不變 C . B球運(yùn)動(dòng)時(shí)角速度不變 D . B球運(yùn)動(dòng)時(shí)線速度大小不變

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14. (2020·合肥模擬) 如圖所示，質(zhì)量均為 m 的a 、b 兩小球在光滑半球形碗內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，碗的球心為 O、半徑為 0.1m， Oa 、Ob 與豎直方向夾角分別為53°、37° ，兩球運(yùn)動(dòng)過程中，碗始終靜止在水平地面上，已知sin 37°= 0.6 ，g 取10m/s² 。則下列說法正確的是（）

A . a 、b 兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為 $\text{[math]}$ B . a 、b 兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為 $\text{[math]}$ C . a 、b 兩球相鄰兩次相距最近的時(shí)間間隔為 $\text{[math]}$ s D . a 、b 兩球運(yùn)動(dòng)過程中，碗對地面始終有摩擦力作用

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15. (2020高一下·長春期中) 一根長為L的輕桿，一端固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球．桿以另一端為固定軸，在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)小球轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，如圖4所示．下列論述中正確的是（）

A . 一定有 $\text{[math]}$ B . 當(dāng) $\text{[math]}$ 時(shí)，小球?qū)U的作用力是拉力 C . 當(dāng) $\text{[math]}$ 時(shí)，小球?qū)U的作用力是壓力 D . 無論速度v多大輕桿對小球的作用力均是拉力

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16. (2020高一下·赤峰期中) 如圖所示，下列有關(guān)生活中圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析，其中說法正確的是（）

A . 圖1中汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，汽車處于超重狀態(tài) B . 圖2中 “水流星”勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，在最高點(diǎn)處水對碗底壓力小于其在最低處水對碗底的壓力 C . 圖3中在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是利用輪緣與外軌的側(cè)壓力助火車轉(zhuǎn)彎 D . 圖4脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出

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17. (2020·德州模擬) 如圖所示，輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拉著立方體小盒子在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)，小盒子里裝了一質(zhì)量為m的光滑小球，小球的大小略小于盒子，A、C兩點(diǎn)分別為水平直徑的左端和右端；B、D兩點(diǎn)分別為豎直直徑的下端和上端。當(dāng)小盒子運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)時(shí)，小球與小盒子的四個(gè)壁間恰好無相互作用力。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，不計(jì)空氣阻力，則以下說法正確的是（）

A . 小球運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)時(shí)，對小盒子下壁的壓力為零 B . 小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，對小盒子右壁的壓力為2mg C . 小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，對小盒子下壁的壓力為mg D . 小球運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，對小盒子下壁的壓力為6mg

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三、綜合題

18. (2023高一下·鄭州期末) 如圖所示，豎直平面內(nèi)的一半徑R＝0.5 m的光滑圓弧槽BCD，B點(diǎn)與圓心O等高，質(zhì)量m＝0.1 kg的小球(可看作質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)正上方H＝0.75 m高處的A點(diǎn)自由下落，由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，從D點(diǎn)飛出，不計(jì)空氣阻力，(取g＝10 m/s²)求：
1. （1）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；
2. （2）小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小v_C；
3. （3）小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)對軌道的壓力大?。?
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19. (2020高一下·浙江期中) 為提高一級方程式賽車的性能，在設(shè)計(jì)形狀時(shí)要求賽車上下方空氣存在一個(gè)壓力差氣動(dòng)壓力，從而增大賽車對路面的正壓力。如圖所示，一輛總質(zhì)量m=500kg的賽車以v=216km/h的恒定速率經(jīng)過一個(gè)半徑r=180m的水平彎道，轉(zhuǎn)彎時(shí)賽車不發(fā)生側(cè)滑，側(cè)向附著系數(shù)（即側(cè)向摩擦力與正壓力的比值） $\text{[math]}$ =0.8，求：
1. （1）賽車過彎道時(shí)的加速度大小；
2. （2）賽車受到的側(cè)向摩擦力大??；
3. （3）賽車受到的氣動(dòng)壓力大小。
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20. (2020高二下·東陽期中) 如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一“ $\text{[math]}$ ”管道裝置，它是由兩個(gè)完全相同的圓弧管道和兩直管道組成。直管道和圓弧管道分別相切于 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分別是兩圓弧管道的最高點(diǎn)， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分別是兩圓弧管道的最低點(diǎn)， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 固定在同一水平地面上。兩直管道略微錯(cuò)開，其中圓弧管道光滑，直管道粗糙，管道的粗細(xì)可忽略。圓弧管道的半徑均為R， $\text{[math]}$ 。一質(zhì)量為m的小物塊以水平向左的速度 $\text{[math]}$ 從 $\text{[math]}$ 點(diǎn)出發(fā)沿管道運(yùn)動(dòng)，小物塊與直管道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ 。設(shè) $\text{[math]}$ ，m=1kg，R=1.5m， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ （sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
1. （1）小物塊從 $\text{[math]}$ 點(diǎn)出發(fā)時(shí)對管道的作用力；
2. （2）小物塊第二次經(jīng)過D₁點(diǎn)時(shí)對管道的作用力；
3. （3）小物塊在直管道 $\text{[math]}$ 上經(jīng)過的總路程。
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