高中物理高考 押课标卷物理第16题-备战2021年高考物理临考题号押题（新课标卷）（原卷版）

押课标卷理综第16题

高考频度：★★★★★     难易程度：★☆☆☆☆

（2020·新课标全国Ⅰ卷）如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　）

A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N

【答案】B

【解析】在最低点由

知

T=410N

即每根绳子拉力约为410N，故选B。

如图所示，一轻绳穿过水平桌面上的小圆孔，上端拴物体M，下端拴物体N。若物体M在桌面上做半径为r的匀速圆周运动时，角速度为ω，线速度大小为v，物体N处于静止状态，则（不计摩擦）（　　）

A．M所需向心力大小等于N所受重力的大小

B．M所需向心力大小大于N所受重力的大小

C．v2与r成正比

D．ω2与r成正比

【解析】AB．N物体静止不动，绳子拉力与N物体重力相等，M物体做匀速圆周运动，绳子拉力完全提供向心力，即，所以M所需向心力大小等于N所受重力的大小，A正确，B错误；

C．根据向心加速度公式和牛顿第二定律得

则v2与r成正比，C正确；

D．根据向心加速度公式和牛顿第二定律得

则ω2与r成反比，D错误。

故选AC。

1．临界状态

当物体从某种特性变化为另一种特性时发生质的飞跃的转折状态，通常叫做临界状态，出现临界状态时，既可理解为“恰好出现”，也可理解为“恰好不出现”．

2．轻绳类

轻绳拴球在竖直面内做圆周运动，过最高点时，临界速度为v＝，此时F绳＝0.

3．轻杆类

(1)小球能过最高点的临界条件：v＝0.

(2)当0<v<时，F为支持力；

(3)当v＝时，F＝0；

(4)当v>时，F为拉力．

4.汽车过拱桥(如图所示)

当压力为零时，即G－m＝0，v＝，这个速度是汽车能正常过拱桥的临界速度．

v<是汽车安全过桥的条件．

5.摩擦力提供向心力

如图所示，物体随着水平圆盘一起转动，汽车在水平路面上转弯，它们做圆周运动的向心力等于静摩擦力，当静摩擦力达到最大时，物体运动速度也达到最大，由Fm＝m得

vm＝，这就是物体以半径r做圆周运动的临界速度．

一、单选题

1．如图所示，金属环M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴、以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环一直相对杆不动，下列判断正确的是（　　）

A．转动的角速度越大，细线中的拉力越大

B．转动的角速度越大，环M与水平杆之间的弹力越大

C．转动的角速度越大，环N与竖直杆之间的弹力越大

D．转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等

2．如图所示，半圆形光滑圆环，竖直放置，环绕轴以恒定角速度转动，一小球套在环上，若小球可在环上任意位置相对环静止，圆的方程为为常量），则下列的值正确的是（　　）

A． B． C． D．

3．如图所示，线段OA=2OB，A、B为两个质量相等的小球，当他们绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时，两线段拉力FAB：FOB为（　　）

A．3：2 B．2：3 C．5：3 D．2：1

4．如图所示，天花板上O点固定一拉力传感器，不可伸长的细线一端系在拉力传感器上，另一端系住一个可视为质点的金属小球，在O点正下方有一钉子，钉子到最低点B的距离为细线长度的。把细球线拉直，让小球从图中A位置由静止释放，细线碰上钉子前后瞬间拉力传感器的读数变化量为△F。多次改变k的值，但每次都让小球从A位置由静止释放，发现△F与k有一定的关系，则下列说法正确的是（　　）

A．△F与k值成正比 B．△F与k2成正比

C．△F与k-1成正比 D．△F与k+1成正比

5．图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（　　）

A．受到魔盘的支持力缓慢增大

B．受到魔盘的摩擦力缓慢增大

C．受到的合外力大小不变

D．受到魔盘的作用力大小不变

6．如图所示，用手握着细绳的一端在水平桌面上做半径为r的匀速圆周运动，圆心为O，角速度为ω，细绳长为L，质量忽略不计，运动过程中细绳始终与小圆相切。在细绳的另外一端系着一个质量为m的小球，小球在桌面上恰好在以O为圆心的大圆上做圆周运动。小球和桌面之间的动摩擦因数处处相同，以下说法正确的是（　　）

A．小球将做变速圆周运动

B．小球与桌面间的动摩擦因数μ＝

C．细绳拉力为mω2

D．手对细绳做功的功率为

7．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，一质量为M的小孩坐在座舱里，则（　　）

A．小孩运动周期为

B．线速度的大小大于ωR

C．在A位置小孩受座舱作用力的大小为Mg

D．小孩所受合力大小始终为Mω2R

8．北京时间2015年7月24日，美国宇航局宣布，可能发现了“另一个地球”——开普勒－452b。将开普勒－452b简化成如图所示的模型：MN为该星球的自转轴，A、B是该星球表面的两点，它们与地心O的连线OA、OB与MN的夹角分别为α=30°，β=60°；在A、B两点处放置质量分别为mA、mB的物体。设该星球的自转周期为T，半径为R，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）

A．该星球的第一宇宙速度为

B．若不考虑该星球自转，在A点用弹簧测力计称量质量为mA的物体，平衡时示数为F，则星球的质量为

C．放在A、B两点处的物体随星球自转的向心力大小的比值为

D．放在A、B两点处的物体随星球自转的向心力大小的比值为

9．如图所示，某同学用细绳一端拴住小球，在光滑的水平桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，体验手对做圆周运动小球的拉力，下列叙述符合事实的是（　　）

A．松手之后，小球将沿轨迹的切线方向飞出

B．松手之后，小球将继续做圆周运动

C．保持半径和旋转速度不变，换一个质量较大的小球，拉力变小

D．保持半径和旋转速度不变，换一个质量较大的小球，拉力不变

10．如图所示，OO′为竖直固定转轴，足够长的光滑轻杆用铰链固定于转轴O点，杆与竖直方向的夹角为。轻质弹簧套在杆上，下端固定于O点，上端系住小球A（A套在杆上），弹簧原长为l。现使杆随转轴OO′转动，角速度从零开始缓慢增大，下列说法正确的是（　　）

A．杆对小球的弹力不变

B．弹簧对小球的弹力减小

C．当时，弹簧对小球的弹力大小恰好为零

D．小球的转动平面缓慢升高，杆对小球做的功等于小球机械能的增加量

11．随着嫦娥五号完美收官，中国计划后续发射载人登月。假设你有幸成为载人登月的航天员，在月表附近，绕月做匀速圆周运动的轨道舱内做了如下实验：长为L的细绳一端固定在转轴O处，一端系质量为m的木块（可视为质点），某时刻细绳恰好伸直且与AB连线成角，通过击打使木块获得在纸面内垂直于AB连线向左的速度v0，下列说法正确的是（　　）

A．木块获得速度后，以O点为圆心，做匀速圆周运动

B．木块过A点时，绳的拉力为

C．木块在整个运动过程中机械能守恒

D．木块从获得速度到第一次回到被击打位置所需的时间为

12．绳子的一端拴一重物，用手握住绳子另一端，使重物在水平面内做匀速圆周运动，下列判断中正确的是（　　）

A．每秒转数相同时，绳短的容易断 B．线速度大小相等时，绳短的容易断

C．旋转周期相同时，绳短的容易断 D．角速度相同时，绳短的容易断

二、多选题

13．如图所示，在竖直平面内固定一个四分之一圆弧轨道AP，圆弧轨道的圆心为O，OA水平，OP竖直，半径R=0.2 m。一质量m=1 kg的小物块从圆弧顶点A开始以 m/s的速度从A到P做匀速圆周运动，重力加速度g=10 m/s2，Q为圆弧AP的一个三等分点(图中未画出)，OA与OQ的夹角为30°，则下列说法正确的是（　　）

A．从A到P的过程中小物块与轨道间的动摩擦因数一直减小

B．在Q点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为10 N

C．在Q点时，小物块受到圆弧轨道的摩擦力大小为5 N

D．在P点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为25 N

14．波轮洗衣机中的脱水筒（如图所示）在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某洗衣机的主要技术参数如表所示。在运行脱水程序时，有一质量m=6g的硬币被甩到筒壁上，随筒壁一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）

A．硬币的角速度约为20rad/s

B．硬币的线速度大小约为9.42m/s

C．硬币的向心加速度大小约为60m/s2

D．筒壁对硬币的弹力大小约为3.55N

15．一种餐桌的构造如图1所示，已知圆形玻璃转盘的半径r=0.6 m，圆形桌面的半径R=1 m，不计转盘的厚度，桌面到地面的高度h=1 m。轻绳一端固定在转盘边缘，另一端连着小球，小球被轻绳带动沿桌面边缘一起旋转，达到稳定状态后，二者角速度相同，俯视图如图2所示。某时刻绳子突然断裂，小球沿桌面边缘飞出后的落地点到桌面和转盘共同圆心的距离s= m，重力加速度g取10 m/s2。则（　　）

A．小球飞出桌面边缘的速度大小为 m/s

B．小球飞出桌面边缘的速度大小为 m/s

C．小球与桌面之间的动摩擦因数为0.75

D．小球与桌面之间的动摩擦因数为0.375

16．如图所示，一个大小可忽略，质量为的模型飞机，在距水平地面高为的水平面内以大小为的线速度绕圆心做半径为的匀速圆周运动，为圆心在水平地面上的投影点。某时刻有一小螺丝掉离飞机，不计空气对小螺丝的阻力，取。下列说法正确的是（　　）

A．模型飞机做匀速圆周运动时空气对其的作用力大小为

B．小螺丝在空中的运动时间为

C．小螺丝的着地点到的距离为

D．小螺丝着地时的速度大小为

17．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面的压力刚好为零，下列结论正确的是（　　）

A．ma：mb=2：1

B．ma：mb=3：1

C．若只将b的质量变大，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零

D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零

18．如图所示，一竖直圆盘上固定一质量为的小球（可视为质点），小球与圆盘圆心的距离为。现使圆盘绕过圆心且垂直于圆盘的水平轴以大小为的角速度匀速转动，重力加速度大小为，则（　　）

A．小球的重力和圆盘对小球作用力的合力不变

B．当小球运动到点正上方时。圆盘对小球的作用力最小

C．圆盘对小球的作用力方向与竖直方向的夹角最大为

D．小球从最高点运动到最低点的过程中，圆盘对小球的作用力先减小后增大

19．如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则（　　）

A．A点与C点的角速度大小相等

B．A点与C点的线速度大小相等

C．B点与C点的角速度大小之比为

D．B点与C点的一质量相同的质点的向心力大小之比为

20．设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位（如图丙所示，O点为漏斗形口的圆心）滑动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱。如果硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则关于某一枚硬币通过a、b两处时运动和受力情况的说法正确的是（　　）

A．在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点

B．向心力的大小

C．角速度的大小

D．向心力速度的大小