重难点05生活中的圆周运动- 学霸向前冲高考物理二轮重难点必刷练习题

重难点05生活中的圆周运动

1．如图所示，一小球用长为l的细线悬于P点，并在水平面内做角速度为ω的匀速圆周运动，轨迹圆的圆心O到P点的距离为h。下列说法正确的是（　　）

A．保持h不变，增大l，ω不变 B．保持h不变，增大l，ω变大

C．保持l不变，增大ω，h不变 D．保持l不变，增大ω，h变大

2．如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M，有一质量为m的小球以水平速度从圆轨道最低点A开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）

A．地面受到的压力始终大于Mg

B．小球到达与圆心等高的B点时对铁块一定有作用力

C．经过最低点A时地面受到的压力可能等于

D．小球在圆轨道最高点C点时，地面受到的压力可能为0

3．如图所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动（俯视为逆时针）。某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示（俯视图）中，正确的是（　　）

A． B．

C． D．

4．飞车走壁是观众喜爱的一项杂技表演。如图是三位车手驾车沿圆台形表演台的侧壁的不同高度处飞车走壁，假设三车都是在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A．离地越高的车向心加速度越大 B．离地越高的车角速度越大

C．离地越高的车线速度越大 D．离地越高的车周期越小

5．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，当火车以规定的行驶速度v转弯时，下列说法正确的是（　　）

A．当火车的质量改变时，规定的行驶速度也改变

B．当火车的速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压

C．当火车的速率小于v时，火车将有向外侧冲出轨道的危险

D．设计弯道处的外轨略高于内轨主要是为了减少车轮与铁轨间的摩擦

6．如图所示，质量相同的小球1、2用细绳连接，小球1用细绳系于O点，两细线长度相同，小球1、2绕竖直轴OO＇做匀速圆周运动时，下列四个图中可能正确的是（空气阻力忽略不计）（　　）

A． B．

C． D．

7．一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定。有质量相等的两个小球A、B，分别沿着筒的内壁在水平面内作匀速圆周运动。如图所示。A的运动半径较大，则（　　）

A．A球的角速度必大于B球的角速度

B．A球的线速度必大于B球的线速度

C．A球的运动周期必小于B球的运动周期

D．A球对筒壁的压力必小于B球对筒壁的压力

8．如图所示，转动轴垂直于光滑平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长AB=l＞h，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动（重力加速度为g）。要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（　　）

A． B． C． D．

9．如图所示，细绳一端固定在O点，另一端系一小球，在O点正下方的P点钉一钉子。在A点给小球一竖直向上的初速度让其做圆周运动，恰好能通过最高点B，之后又经最低点C能绕P点做圆周运动，则（    ）

A．小球在B点速度为零

B．小球在B点向心加速度为零

C．绳与钉子相碰前后瞬间小球角速度不变

D．OP间距越大绳与钉子相碰时绳越容易断

10．如图甲所示，可视为质点的小球用长为、不可伸长的轻绳悬挂于点。现对小球施加水平恒力使其从静止开始运动，轻绳拉力大小随绳转过的角度变化的曲线如图乙所示，图中为已知量，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A．小球到达最高点时的机械能最大

B．小球到达最高点时的加速度大小为

C．小球运动过程中轻绳拉力的最大值为

D．小球从开始运动到最高点，增加的机械能为

11．如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（　　）

A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa作离心运动

B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa作离心运动

C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb作近心运动

D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb作离心运动

12．如图所示，两个光滑圆弧轨道平滑对接于O点，圆弧半径分别为、R2=R。C点为上面圆弧轨道中的某点（C点未画出），∠CO1O=37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g。现将质量为m可视为质点的物体从上面圆弧轨道的某点由静止释放，下列说法正确的是（　　）

A．当物体从C点以上的位置释放时，离开O点都可以做平抛运动

B．当物体从C点释放时，物体经过O点前后，所受的支持力大小变化了2mg

C．当物体从C点释放时，物体经过O点前后，角速度大小由变化到

D．当物体从C点释放时，物体经过O点前后，向心加速度大小由变化到

13．如图所示，长为3L的轻杆可绕光滑水平转轴O转动，在杆两端分别固定质量均为m的球A、B，球A距轴O的距离为L。现给系统一定能量，使杆和球在竖直平面内转动。当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力，已知重力加速度为g，则球B在最高点时，下列说法正确的是（　　）

A．球B的速度为零 B．球B的速度为

C．球A的速度为 D．杆对球B的弹力方向竖直向下

14．竖直平面内一根长的轻绳一端固定于点，另一端系一质量的小球（可视为质点）。一质量的子弹以的速度水平射入小球（子弹射入小球的时间极短），并留在小球内与小球一起绕点做圆周运动。取重力加速度大小，不计空气阻力。则下列分析正确的是（　　）

A．子弹射入小球后瞬间的速度大小为

B．子弹射入小球前、后瞬间绳子对小球的拉力大小之比为

C．小球运动到最高点时的速度大小为

D．小球运动到最高点时受到绳子的拉力大小为

15．如图甲所示，一长L=1m的轻杆的一端固定在水平转轴O上，另一端固定一质量m=1kg的小球，小球随轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度v=1m/s的匀速圆周运动，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。

(1)小球运动到最高点时，求杆对球的作用力F1；

(2)小球运动到水平位置A时，求杆对球的作用力大小F2；

(3)若将轻杆换成轻绳，再将小球提至转轴正上方的B点，此时绳刚好伸直且无张力，然后将球以水平速度v=1m/s抛出，如图乙所示。求从抛出小球到绳再次伸直的时间t。

16．如图，O点是竖直光滑墙面上的一点，轻质细线的一端固定一小球，另一端固定在O点，开始时，小球静止于A点。N是墙面上的钉子，∠NOA=60°。现给小球一水平向右的初速度v0，小球在竖直平面内绕O做圆周运动并恰好以最小速度通过最高点。之后，细线遇到N后被挡住，小球开始绕N运动，首次到达N的正下方时细线恰好被拉断。已知小球的质量为m，细线的长度为L，细线能承受的最大拉力为7mg。求：

(1)小球初速度v0的大小；

(2)ON的距离。

17．如图所示，BC是用光滑细圆管弯成的竖直圆弧轨道，O为圆弧轨道的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m=0.1kg的小球从O点正上方某处A点以v0=2m/s水平抛出，恰好能垂直OB从B端进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=1N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面。（g=10m/s2，）求：

(1)A点与B点的竖直高度是多少？

(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多大？

(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少？

18．如图所示，一个可以视为质点的小球质量为m，以某一初速度冲上光滑半圆形轨道，轨道半径为R = 0.9m，直径BC与水平面垂直，小球到达最高点C时对轨道的压力是重力的3倍，重力加速度g = 10m/s2，忽略空气阻力，求：

(1)小球通过C点的速度大小；

(2)小球离开C点后在空中的运动时间是多少；

(3)小球落地点距B点的距离。

19．自行车山地越野赛在一段山路转弯时的情景如图所示，转弯时当地面对车的作用力通过车（包括人）的重心时，车将不会倾倒。设自行车和人的总质量M=80kg，自行车轮胎与路面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小，弯道可看成一段半径的圆弧，取，空气阻力不计。

(1)若弯道处路面水平，求自行车受到的最大静摩擦力；

(2)若弯道处路面水平，求自行车转弯时不发生侧滑的最大速度；

(3)若弯道处路面向内侧倾斜，与水平面的夹角为15°，已知，，。要使自行车不受摩擦力作用，其速度应等于多少？

20．会展用旋转展示台展示物品。简化如图所示，水平圆盘形展台半径为R = 0.65m，圆盘平面距水平地面的高度为h = 1.2m，绕竖直中心轴OO′在水平面做匀速圆周运动，某展品（可视为质点）放在展示圆盘上距轴心r = 0.6m的位置在静摩擦力作用下随圆盘一起运动，展品与展台间的动摩擦因数为μ = 0.54，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，取重力加速度g = 10m/s2。

(1)求圆盘展台匀速转动时允许的最大角速度大小；

(2)当圆盘展台以最大角速度转动时，展台因故突然停止转动，判断物品是否能从圆盘展台上滑落下来，如果不能滑落请通过计算说明理由；如果能，请计算出物品落地点到转轴的水平距离。