高考物理模拟题练习 专题4.10 匀速圆周运动问题(基础篇)(原卷版)
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2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第四部分 曲线运动专题4.10 匀速圆周运动问题(基础篇)一.选择题1.(2019安徽合肥二模)图示为运动员在水平道路上转弯的情景,转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧,运动员始终与自行车在同一平面内。转弯时,只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时,车才不会倾倒。设自行车和人的总质量为M,轮胎与路面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )A.车受到地面的支持力方向与车所在平面平行B.转弯时车不发生侧滑的最大速度为C.转弯时车与地面间的静摩擦力一定为μMgD.转弯速度越大,车所在平面与地面的夹角越小2. (2019浙江稽阳联谊学校联考模拟)如图所示的三叶指尖陀螺是一个由三向对称体作为主体,在主体中嵌入轴承,整体构成可平面转动的玩具装置。其中O为转轴中心,A、B分是指尖陀螺上不同位置的两点,用v代表线速度大小,ω代表角速度大小,a代表向心加速度大小,T代表周期,则下列说法中正确的是( )A.vA=vB,TA=TB B.ωA=ωB,vA>vB C.vA>vB,aA<aB D.ωA=ωB,aA=aB3. (2019·江苏六校联考)如图所示,两个质量均为m的小物块a和b(可视为质点),静止在倾斜的匀质圆盘上,圆盘可绕垂直于盘面的固定轴转动,a到转轴的距离为l,b到转轴的距离为2l,物块与盘面间的动摩擦因数为,盘面与水平面的夹角为30°.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g.若a、b随圆盘以角速度ω匀速转动,下列说法中正确的是( )A. a在最高点时所受摩擦力可能为0 B. a在最低点时所受摩擦力可能为0C. ω=是a开始滑动的临界角速度 D. ω=是b开始滑动的临界角速度4.(2018·金华市十校期末)计算机中的硬磁盘磁道如图4所示,硬磁盘绕磁道的圆心O转动,A、B两点位于不同的磁道上,线速度分别为vA和vB,向心加速度分别为aA和aB,则它们大小关系正确的是( )A.vA<vB aA<aB B.vA>vB aA<aBC.vA<vB aA>aB D.vA>vB aA>aB5.(2018南宁摸底)如图所示,质量相等的AB两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的是( )A.线速度vA=vB B.角速度ωA=ωBC.它们受到的合力FA合>FB合 D.它们受到的摩擦力FAf>FBf6. (2019洛阳联考)螺旋轨道竖直放置,整个轨道光滑,P,Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点,对应的圆周运动轨道半径分别为R和r(R>r)。宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道,下列说法正确的是( )A. 如果减小小球的初速度,小球可能不能到达P点
B. 小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力
C. 小球经过P点时比经过Q点时角速度小
D. 小球经过P点时比经过Q点时线速度小7.(2018·山东烟台一模)]两粗细相同内壁光滑的半圆形圆管ab和bc连接在一起,且在b处相切,固定于水平面上。一小球从a端以某一初速度进入圆管,并从c端离开圆管。则小球由圆管ab进入圆管bc后( )A.线速度变小 B.角速度变大C.向心加速度变小 D.小球对管壁的压力变大8. (2018山东大学附中质检)如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )A. 物块A、B的运动属于匀变速曲线运动B. B的向心力是A的向心力的2倍C. 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D. 若B先滑动,则B与A之间的动摩擦因数μA小于盘与B之间的动摩擦因数μB9.(2916·西安八校联考)如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上,两者用长为L的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍,A放在距离转轴L处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是( )A.当ω>时,A、B相对于转盘会滑动B.当ω>时,绳子一定有弹力C.ω在<ω<范围内增大时,B所受摩擦力变大D.ω在0<ω<范围内增大时,A所受摩擦力一直变大10. (2016·福建晋江月考)如图所示,AB为竖直转轴,细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球,两绳能承受的最大拉力均为2mg。当AC和BC均拉直时∠ABC=90°,∠ACB=53°,BC=1 m。ABC能绕竖直轴AB匀速转动,因而C球在水平面内做匀速圆周运动。当小球的线速度增大时,两绳均会被拉断,则最先被拉断的那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为(g取10 m/s2)( )A.AC 5 m/s B.BC 5 m/sC.AC 5.24 m/s D.BC 5.24 m/s11.(2016·上海金山月考)有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶,在水平面内做匀速圆周运动。图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h。如果增大高度h,则下列关于摩托车说法正确的是( )A.对侧壁的压力FN增大 B.做圆周运动的周期T不变C.做圆周运动的向心力F增大 D.做圆周运动的线速度增大12.如图所示是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置。该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺,带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连,弹簧的另一端固定在转动轴上,小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动。当转盘不转动时,指针指在O处,当转盘转动的角速度为ω1时,指针指在A处,当转盘转动的角速度为ω2时,指针指在B处,设弹簧均没有超过弹性限度。则ω1与ω2的比值为( ) A. B. C. D.13.(多选)如图所示,在光滑的横杆上穿着两质量分别为m1、m2的小球,小球用细线连接起来,当转台匀速转动时,下列说法正确的是( )A.两小球速率必相等 B.两小球角速度必相等C.两小球加速度必相等 D.两小球到转轴距离与其质量成反比14.[多选]如图所示,将一质量m=1.0 kg的物体P用两根长度均为l=0.5 m且不可伸长的细线1、2系于竖直杆上相距也为l=0.5 m的A、B两点,现使物体P随杆一起由静止开始转动,取重力加速度g=10 m/s2,则在角速度ω由0逐渐增大的过程中,有( )A.细线1的拉力与角速度ω2成正比B.当角速度ω=2 rad/s,细线2刚好伸直无拉力C.随着角速度ω的增加,细线2对物体P的拉力将大于细线1对物体P的拉力D.当细线2刚好伸直时,物体P的机械能增加了6.25 J15.(2016·江西南昌月考)如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c方向沿半径指向圆心,a方向与c方向垂直。当转盘逆时针转动时,下列说法正确的是( )A.当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为cB.当转盘匀速转动时,P不受转盘的摩擦力C.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为aD.当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为b16.(2019河南示范性高中联考)如图所示,A、B两小球用一根轻绳连接,轻绳跨过圆锥筒顶点处的光滑小定滑轮,圆锥筒的侧面光滑。当圆锥筒绕竖直对称轴OO′匀速转动时,两球都处于筒侧面上,且与筒保持相对静止,小球A到顶点O的距离大于小球B到顶点O的距离,则下列判断正确的是A. A球的质量大 B. B球的质量大C. A球对圆锥筒侧面的压力大 D. B球对圆锥筒侧面的压力大17. (2019北京东城期末)如图所示为“感受向心力”的实验,用一根轻绳,一端拴着一个小球,在光滑桌面上抡动细绳,使小球做圆周运动,通过拉力来感受向心力。下列说法正确的是 A. 只减小旋转角速度,拉力增大 B. 只加快旋转速度,拉力减小
C. 只更换一个质量较大的小球,拉力增大 D. 突然放开绳子,小球仍作曲线运动18. (2019陕西渭南质检)如图所示,甲、乙圆盘的半径之比为1:2,两水平圆盘紧靠在一起,乙靠摩擦随甲不打滑转动两圆盘上分别放置质量为和的小物体,,两小物体与圆盘间的动摩擦因数相同距甲盘圆心r,距乙盘圆心2r,此时它们正随盘做匀速圆周运动下列判断正确的是 A. 和的线速度之比为1:4 B. 和的向心加速度之比为2:1
C. 随转速慢慢增加,先开始滑动 D. 随转速慢慢增加,先开始滑动
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