2.3圆周运动的实例分析课时练习（Word版含答案）

2.3课时 圆周运动的实例分析
一、单选题
1．（2020·浙江衢州·高二期中）利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如一根长为2细线系一质量为小球，两线上端系于水平横杆上，、两点相距也为，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（　　）
A． B． C． D．
2．（2022·浙江·高二学业考试）洋湖湿地公园是中南地区最大的湿地公园，也是长株潭“两型”社会建设重要的生态工程。如图为洋湖湿地公园游乐场中的“空中飞椅”游乐设施，座椅通过钢丝绳与顶端转盘相连接，已知“空中飞椅”正常工作时转盘的转速一定，顶端水平转盘的半径为r，绳长为L，绳与竖直方向的夹角为θ，座椅中人的质量为m，转动过程座椅可以看成质点，座椅质量和空气阻力不计，则（　　）
A．座椅转动的角速度
B．人受到的合力大小为
C．座椅转动的角速度
D．人受到座椅的作用力为
3．（2022·湖北·荆州中学高一开学考试）如图所示，水平转台上放着、、三个物体，质量分别为、、，离转轴的距离分别为、、，与转台间的动摩擦因数相同.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当转台旋转时，下列说法中正确的是（　　）
A．若三个物体均未滑动，则物体的向心加速度最大
B．若三个物体均未滑动，则物体受的摩擦力最大
C．若转速增加，则物体最先滑动
D．若转速增加，则物体比物体先滑动
4．（2022·河北邯郸·高二开学考试）如图所示，咬合传动的甲、乙两齿轮，半径分别为、，小物体m与两轮面间的动摩擦因数相同。将m放在甲轮边缘处时恰能相对静止，现保持转动情况不变，将m放在乙轮盘面上仍能相对静止，则m距乙轮圆心的距离应满足（　　）
A．即可 B．就能满足
C．必须满足 D．在区间才能满足
5．（2022·黑龙江·虎林市实验高级中学高三期末）“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来。如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．人和车的速度为
B．人和车的速度为
C．桶面对车的弹力为
D．桶面对车的弹力为mgcos
6．（2022·湖南株洲·一模）如图所示，水平圆盘上放置一物体P，用一轻质弹簧将该物体和圆盘中心O固连，此时弹簧处于拉伸状态，圆盘能绕通过其中心的竖直轴自由转动。现让圆盘从静止开始缓慢加速转动，直到P与圆盘发生相对滑动，则在此过程中P与圆盘间的摩擦力大小（　　）
A．先增大后减小 B．先减小后增加 C．一直增大 D．一直减小
7．（2021·广东·佛山一中高三阶段练习）如图有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。A、B两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为和，则（　　）
A．A、B两球所受弹力的大小之比为3∶4
B．A、B两球运动的周期之比为4∶3
C．A、B两球的动能之比为27∶64
D．A、B两球的转速之比为
8．（2021·北京市第四十三中学高三阶段练习）如图，光滑水平面上，质量为m的小球，在细绳拉力F的作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动。（　　）
A．若小球沿顺时针运动到图示位置时，拉力F突然变小，则小球将沿轨迹a运动
B．若小球沿顺时针运动到图示位置时，拉力F突然变大，则小球将沿轨迹b运动
C．若小球沿顺时针运动到图示位置时，绳子突然断裂，则小球将沿轨迹c运动
D．无论绳子上的力如何变化，小球都将沿圆周运动
9．（2017·湖北·十堰市教育科学研究院高一期末）小球质量为m、用长L的轻悬线固定于O点，在O点的正下方处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放小球，当悬线碰到钉子后的短时间内，有（　　）
A．小球的线速度突然减小 B．小球的角速度突然减小
C．小球的向心加速度突然增大 D．悬线的张力突然变大，对小球做正功
10．（2021·海南·高三学业考试）如图所示，一辆可视为质点的小汽车沿着两个相同的圆弧组成的竖直轨道以恒定的速率从A点经BCD点运动到E点，其中A、C、E在同一水平面上B、D两点分别为轨道的最低点和最高点，下列说法正确的是（　　）
A．小汽车的合外力始终为零
B．小汽车在从A到C的过程中加速度大小不变
C．小汽车从A到C的平均速度大于从C到E的平均速度
D．B、D两点轨道对小车的支持力相等
11．（2022·吉林·长春市第二中学高一期末）如图所示，小木块a、b和c（可视为质点）放在水平圆盘上，a、b两个质量均为m，c的质量为。a与转轴OO′的距离为l，b、c与转轴OO′的距离为2l且均处于水平圆盘的边缘，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（　　）
A．b、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落
B．当a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等
C．b和c均未滑落时线速度一定相等
D．b开始滑动时的转速是
二、填空题
12．（2021·上海市民办行知高级中学高三期中）航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图所示实验：长为L的细线一端固定，另一端系一质量为m的小球，当小球处于最低点时，给其一个垂直细线的初速度v，若不考虑空气等阻力的影响，小球运动到最高点时，细线对小球的拉力大小为______。在“天宫一号”中做实验，可以不考虑空气阻力的原因是______。
13．（2021·山西灵丘·高一期中）如图所示，汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，在A点处于__________（填“超重”或“失重”）状态，在B点处于______（填“超重”或“失重”）状态，在______点更容易爆胎。
14．（2020·江苏省苏州实验中学高一阶段练习）扬州乐园的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空，绳到转轴的距离为r=4.5m。秋千匀速转动时，钢丝绳与竖直方向成某一角度，其简化模型如图所示。已知钢丝绳的长度为l=5m，座椅质量为m=10kg，则：
(1)钢丝绳所受拉力F的大小为_________ N；
(2)秋千匀速转动的角速度ω为_________ rad/s。
三、解答题
15．（2021·安徽·定远县育才学校高一阶段练习）如图所示，水平转台上有一个小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零。物块与转台间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。物块随转台由静止开始缓慢加速转动，求：
（1）绳中刚要出现拉力时转台的角速度；
（2）物块刚离开转台时转台的角速度。
16．（2021·江苏·歌风中学高一阶段练习）第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在中国北京和张家口举行。如图所示为简化后的雪道示意图，运动员以一定的初速度从半径R=10m的圆弧轨道AB末端水平飞出，落在倾角为θ=37°的斜坡上，已知运动员到B点时对轨道的压力是其重力的5倍，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。已知，，求：
（1）运动员飞出圆弧轨道的速度大小；
（2）运动员在斜坡上的落点距B点的距离；
（3）运动过程中运动员从B点到离斜坡最远所用的时间。
17．（2021·安徽·合肥艺术中学 高一阶段练习）如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬于O点，O点离地高度为2L，细线能承受的最大拉力为1.5mg，重力加速度为g。求：
（1）改变细线的长，同时改变小球静止释放的位置，每次小球到最低点时细线均刚好拉断，则当细线为多长时，小球落地点离O点的水平距离最大，最大为多少
（2）若悬线长改为L，让小球做圆锥摆运动，改变小球做圆周运动的角速度，使小球做圆锥摆运动时细线刚好拉断，细线断后小球落地点离O点的水平距离为多少
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．C
4．C
5．A
6．B
7．D
8．C
9．C
10．B
11．B
12． 物体都处于完全失重状态
13． 超重 失重 A
14． 125 1
15．（1）；（2）
16．（1）20m/s；（2）75m；（3）1.5s
17．（1）L，L；（2）
答案第1页，共2页
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