新教材高考物理一轮复习课时规范练12圆周运动含答案

这是一份新教材高考物理一轮复习课时规范练12圆周运动含答案，共12页。
1.(竖直面内的圆周运动)如图所示,长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端固定在转轴O上,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动。已知小球通过最低点Q时的速度大小为v=9gl2,则小球的运动情况为( )
A.小球不可能到达圆轨道的最高点P
B.小球能到达圆轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力
C.小球能到达圆轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力
D.小球能到达圆轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力
2.(圆周运动的运动学分析)如图所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的齿轮边缘的两点,若A点所在齿轮的半径是B点所在齿轮的半径的32倍,则下列说法正确的是( )
A.A、B两点的线速度大小之比为3∶2
B.A、B两点的角速度大小之比为2∶3
C.A、B两点的周期之比为2∶3
D.A、B两点的向心加速度之比为1∶1
3.(圆周运动的动力学分析)摩天轮在一些城市是标志性设施,某同学乘坐如图所示的摩天轮,随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。设座舱对该同学的作用力为F,该同学的重力为G,下列说法正确的是( )
A.该同学经过最低点时,F=G
B.该同学经过最高点时,F=G
C.该同学经过与转轴等高的位置时,F>G
D.该同学经过任一位置时,F>G
4.(圆周运动的动力学分析)如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是( )
A.过山车在过最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来
B.人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力
C.人在最低点时对座位的压力等于mg
D.人在最低点时对座位的压力大于mg
5.(圆周运动的周期性问题)无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为3 m的半圆弧BC与长8 m的直线路径AB相切于B点,与半径为4 m的半圆弧CD相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过BC和CD。为保证安全,小车速率最大为4 m/s,在ABC段的加速度最大为2 m/s2,CD段的加速度最大为1 m/s2。小车视为质点,小车从A到D所需最短时间t及在AB段做匀速直线运动的最长距离l为( )
A.t=2+7π4 s,l=8 m
B.t=94+7π2 s,l=5 m
C.t=2+5126+76π6 s,l=5.5 m
D.t=2+5126+(6+4)π2 s,l=5.5 m
6.(竖直面内的圆周运动)质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆管轨道内运动,小球的直径略小于圆管的直径,如图所示。已知小球以速度v通过最高点时对圆管恰好无作用力,A点与圆管的圆心O等高,则( )
A.小球运动到最低点时速度为5v
B.小球运动到最低点时对圆管外壁的压力等于6mg
C.小球运动到A点时速度等于2v
D.小球运动到A点时对圆管的作用力等于0
7.(水平面内的圆周运动临界问题)如图所示,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO'的距离为l,b与转轴的距离为2l,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轴缓慢加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A.a一定比b先开始滑动
B.a、b所受的摩擦力始终相等
C.ω=kg2l是b开始滑动的临界角速度
D.当ω=2kg3l时,a所受摩擦力的大小为kmg3
8.(水平面内的圆周运动)在光滑水平面上,一根原长为L的轻质弹簧的一端与竖直轴O连接,另一端与质量为m的小球连接,如图所示。当小球以O为圆心做匀速圆周运动的速率为v1时,弹簧的长度为1.5L;当它以O为圆心做匀速圆周运动的速率为v2时,弹簧的长度为2L,则v1与v2的比值为( )
A.3∶2B.2∶3
C.3∶22D.22∶3
9.(列车转弯问题)当列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道时,乘客发现水杯静止在桌面上,车厢顶部吊灯的细线的形状如图所示,图中虚线垂直于斜面。已知此弯道路面的倾角为α,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A.列车转弯时的向心加速度大小为gtan α
B.列车的轮缘与轨道均无侧向挤压作用
C.水杯受到指向桌面右侧的静摩擦力
D.以相同的速度过一个半径更大的弯道,杯子有可能会撞到车厢的左壁
10.(多选)(向心力的分析)(2023天津南开模拟)飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外,还受到重力和机翼的升力,机翼的升力垂直于机翼所在平面向上,当飞机在空中盘旋时机翼倾斜(如图所示),以保证重力和机翼升力的合力提供向心力。设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时机翼与水平面成θ角,飞行周期为T。则下列说法正确的是( )
A.若飞行速率v不变,θ增大,则半径R增大
B.若飞行速率v不变,θ增大,则周期T增大
C.若θ不变,飞行速率v增大,则半径R增大
D.若飞行速率v增大,θ增大,则周期T可能不变
11.(多选)(向心力的供需关系)如图所示,在内壁光滑的玻璃管内用长为L的轻绳悬挂一个小球。当玻璃管绕竖直轴以角速度ω匀速转动时,小球与玻璃管间恰无压力。下列说法正确的是( )
A.仅增加绳长后,小球将受到玻璃管斜向上方的压力
B.仅增加绳长后,若仍保持小球与玻璃管间无压力,需减小ω
C.仅增加小球质量后,小球将受到玻璃管斜向上方的压力
D.仅增加角速度至ω'后,小球将受到玻璃管斜向下方的压力
素养综合练
12.(2022湖南永州期末)如图所示,两个质量相等、可视为质点的木块A和B放在转盘上,用长为l的细绳连接,最大静摩擦力均为各自重力的k倍,A与转轴的距离为l,整个装置能绕通过转盘中心的轴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,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.当ωkg2l时,A、B相对于转盘会滑动
C.ω在0