2020屆高三物理一輪復習實戰強化訓練：圓周運動綜合應用原卷一．選擇題1.勻速圓周運動是一種(

)

A.勻速運動 B.變速運動 C.勻加速曲線運動 D.角速度變化的運動2.如圖甲所示，一長為l的輕繩，一端穿在過O點的水平轉軸上，另一端固定一質量未知的小球，整個裝置繞O點在豎直面內轉動．小球通過最高點時，繩對小球的拉力F與其速度平方v2的關系如圖乙所示，重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A．圖象函數表達式為B．繩長不變，用質量較小的球做實驗，圖線b點的位置變小C．繩長不變，用質量較小的球做實驗，得到的圖線斜率更大D．重力加速度3.游客乘坐過山車，在圓弧軌道最低點處獲得的向心加速度達20m/s2，g取10m/s2，那么此位置的座椅對游客的作用力相當于游客重力的()A.4倍 B.3倍 C.2倍 D.1倍4.如圖所示，旋轉雨傘時，水珠會從傘的邊緣沿切線方向飛出，這屬于（）A.擴散現象 B.超重現象 C.離心現象 D.蒸發現象5.繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船中有一質量為10千克的物體掛在彈簧秤上，這時彈簧秤的示數()A.

等于98N

B.

小于98N

C.

大于98N

D.

等于06.如圖所示,光滑木板長,木板上距離左端O點處放有一物塊,木板可以繞左端O點垂直紙面的軸轉動,開始時木板水平靜止.現讓木板突然以一恒定角速度順時針轉動,物塊下落正好可以砸在木板的末端,已知重力加速度,則木板轉動的角速度為()A. B. C. D.7.如圖所示,乘坐游樂園的翻滾過山車時,質量為的人隨車在豎直平面內旋轉,下列說法正確的是(

)

A.車在最高點時人處于倒坐狀態,全靠保險帶拉住,沒有保險帶,人就會掉下來

B.人在最高點時對座位不可能產生大小為的壓力

C.人在最低點時對座位的壓力等于

D.人在最低點時對座位的壓力大于8.如圖所示，在半徑為的半圓形碗的光滑內表面上，一質量為的小球以角速度在水平面內作勻速圓周運動，該平面離碗底的距離為()A. B. C. D.9.媒體報道了一起離奇交通事故：家住公路轉彎處外側的李先生家在三個月內連續遭遇了七次大卡車側翻在自家門口的場面，第八次有輛卡車沖進李先生家，造成三死一傷和房屋嚴重損毀的血腥慘案.經公安部門和交通部門協力調查，畫出的現場示意圖如圖所示，交警根據圖示作出的以下判斷，你認為正確的是()A.公路在設計上一定是內側高外側低B.公路在設計上一定是外側高內側低C.拐彎時汽車一定受到了離心力D.拐彎時汽車一定做了離心運動10.如圖所示,光滑水平面上,小球m在拉力F的作用下做勻速圓周運動。若小球運動到P點時,拉力F發生變化,下列關于小球運動情況的說法不正確的是()A.若拉力突然消失,小球將沿軌跡做離心運動B.若拉力突然變小,小球可能沿軌跡做離心運動C.若拉力突然變小,小球可能沿軌跡做離心運動D.若拉力突然變大,小球可能沿軌跡做向心運動11.“飛車走壁”是一種傳統的雜技項目，雜技演員駕駛摩托車在傾角很大的“桶壁”內側做圓周運動而不掉下來．如圖所示，一雜技演員駕駛摩托車沿半徑為的四周，做線速度大小為的勻速圓周運動．若雜技演員和摩托車的總質量為，其所受向心力大小為()A. B. C. D.12.一個圓錐擺由長為的擺線、質量為的小球構成，小球在水平面內做勻速圓周運動，擺線與豎直方向的夾角為，如圖所示。已知重力加速度大小為，空氣阻力忽略不計。下列選項正確的是（）A.小球受到重力、拉力和向心力的作用 B.小球的向心加速度大小為C.小球圓周運動的周期為 D.某時刻剪斷擺線，小球將做平拋運動13.六盤水是一個地形復雜的城市。某同學期末考試結束在乘坐公交車回家時，要經過多個急轉彎，而急轉彎處通常是交通事故多發地帶。如圖，某公路急轉彎處是一半徑為的圓弧，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，該彎道的動摩擦因素為，則在該彎道處，下列說法中正確的是（）A.若急轉彎處內側和外側等高，則該汽車行駛的最大安全速率B.若急轉彎處內側和外側等高，則該汽車行駛的最大安全速率C.若急轉彎處內側低于外側，則無論汽車行駛的速率多大汽車均有向外側滑動趨勢D.若急轉彎處內側低于外側，則無論汽車行駛的速率多大汽車均有向內側滑動趨勢14.對于做勻速圓周運動的物體，下列說法錯誤的是（）A.相等的時間里通過的位移相等 B.相等的時間里通過的弧長相等C.相等的時間里發生的路程相同 D.相等的時間里轉過的角度相等15.如圖所示，兩輪用皮帶傳動，皮帶不打滑。圖中輪上三點所在處半徑分別為，且，則這三點的向心加速度的關系是（）A. B. C. D.16.如圖所示,為兩物體做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化的圖像,其中A為雙曲線的一個分支,由圖可知()A.A物體運動的線速度大小不變 B.A物體運動的角速度大小不變C.B物體運動的角速度大小不變 D.B物體運動的線速度大小不變17.如圖所示為“感知向心力”實驗示意圖，細繩一端拴著一個小沙桶，用手在空中掄動細繩另一端，使小沙桶在水平面做圓周運動，體會細繩拉力的大小，則下列說法正確的是()A.細繩所提供的力就是向心力 B.只增大小沙桶線速度，則細繩上拉力將會增大C.只增大旋轉角速度，則細繩上拉力將會增大 D.突然放開細繩，小沙桶將做直線運動18.火車以的速率轉過一段彎道,某乘客發現放在桌面上的指南針在內勻速轉過了約10°。在此時間內,火車()A.運動路程為 B.加速度為零

C.角速度約為 D.轉彎半徑約為19.如圖所示，一個碗口水平、內壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心點固定電荷量為的帶正電金屬球，兩個質量相等的絕緣帶電小球和分別緊貼著內壁在水平面內做勻速圓周運動。若小球所帶電荷量很少，兩者間的作用力忽略不計，且金屬球和帶電小球均可視為質點，取無窮遠處電勢為零，則下列說法正確的是()A.小球運動軌跡上各點的電場強度相同 B.小球運動軌跡上各點的電勢相等C.小球的電荷量大于小球的電荷量 D.小球的角速度大于小球的角速度二．非選擇題20.某實驗小組利用如圖所示的裝置進行“探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系”實驗。轉動手柄，可使塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。塔輪至上而下有三層，每層左、右半徑比分別是1:1、2:1和3:1。左、右塔輪通過皮帶連接，并可通過改變皮帶所處層來改變左、右塔輪的角速度之比。實驗時，將兩個小球分別放在短槽C處和長槽的A（或B）處，到左、右塔輪中心的距離相等，兩個小球隨塔輪做勻速圓周運動，向心力大小關系可由標尺露出的等分格的格數判斷。（1）該實驗用到的方法是________。A.理想實驗 B.等效替代法 C.微元法 D.控制變量法（2）在某次實驗中，某同學把兩個質量相等的小球分別放在位置，將皮帶連接在左、右塔輪半徑之比為2：1的塔輪上，實驗中勻速轉動手柄時，得到左、右標尺露出的等分格數之比為1:4。（3）若將皮帶連接在左、右塔輪半徑之比為3:1的塔輪上，左、右兩邊塔輪的角速度之比為_____________，當左邊標尺露出1個等分格時，右邊標尺露出9個等分格，則實驗說明___________。21.如圖，長L=0.2m的輕繩一端與質量m=2kg的小球相連，另一端連接一個質量M=1kg的滑塊，滑塊套在豎直桿上，與豎直桿間的動摩擦因數為μ．現在讓小球繞豎直桿在水平面內做勻速圓周運動，當繩子與桿的夾角θ=60°時，滑塊恰好不下滑．假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦，重力加速度g=10m/s2．求：（1）小球轉動的角速度的大小；（2）滑塊與豎直桿間的動摩擦因數．22.高鐵發展促進了我國經濟的騰飛，使人們的出行更加方便快捷。有一列質量為80t的高鐵列車，以360km/h的速率勻速通過一個內外軌一樣高的彎道，軌道半徑為8000m。()(1)試計算鐵軌受到的側壓力大小。(2)若要使火車以此速率通過彎道，且使鐵軌受到的側壓力為零，我們可以適當傾斜路基，試計算路基傾斜角的正切值。2020屆高三物理一輪復習實戰強化訓練：圓周運動綜合應用解析卷一．選擇題1.勻速圓周運動是一種(

)

A.勻速運動 B.變速運動 C.勻加速曲線運動 D.角速度變化的運動1.答案：B

解析：AB、勻速圓周運動速度大小不變,方向變化,速度是變化的,是變速運動,故A錯誤,B正確;C、勻速圓周運動加速度始終指向圓心,方向時刻在變化,加速度是變化的,故是變加速曲線運動,故C錯誤;D、勻速圓周運動的角速度是不變的,故D錯誤;故選:B。2.如圖甲所示，一長為l的輕繩，一端穿在過O點的水平轉軸上，另一端固定一質量未知的小球，整個裝置繞O點在豎直面內轉動．小球通過最高點時，繩對小球的拉力F與其速度平方v2的關系如圖乙所示，重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A．圖象函數表達式為B．繩長不變，用質量較小的球做實驗，圖線b點的位置變小C．繩長不變，用質量較小的球做實驗，得到的圖線斜率更大D．重力加速度2.答案：D3.游客乘坐過山車，在圓弧軌道最低點處獲得的向心加速度達20m/s2，g取10m/s2，那么此位置的座椅對游客的作用力相當于游客重力的()A.4倍 B.3倍 C.2倍 D.1倍3.答案：B解析：根據牛頓第二定律得,,解得,則座椅對游客的作用力是重力的3倍.4.如圖所示，旋轉雨傘時，水珠會從傘的邊緣沿切線方向飛出，這屬于（）A.擴散現象 B.超重現象 C.離心現象 D.蒸發現象4.答案：C5.繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船中有一質量為10千克的物體掛在彈簧秤上，這時彈簧秤的示數()A.

等于98N

B.

小于98N

C.

大于98N

D.

等于05.答案：D6.如圖所示,光滑木板長,木板上距離左端O點處放有一物塊,木板可以繞左端O點垂直紙面的軸轉動,開始時木板水平靜止.現讓木板突然以一恒定角速度順時針轉動,物塊下落正好可以砸在木板的末端,已知重力加速度,則木板轉動的角速度為()A. B. C. D.6.答案：C解析：設從開始到物塊砸在木板的末端,木板轉過的角度為a,則有所以物塊下落的高度由,得物塊下落時間為,所以木板轉動的角速度,選項C正確.【考點】:圓周運動的概念,自由落體運動性質。7.如圖所示,乘坐游樂園的翻滾過山車時,質量為的人隨車在豎直平面內旋轉,下列說法正確的是(

)

A.車在最高點時人處于倒坐狀態,全靠保險帶拉住,沒有保險帶,人就會掉下來

B.人在最高點時對座位不可能產生大小為的壓力

C.人在最低點時對座位的壓力等于

D.人在最低點時對座位的壓力大于7.答案：D解析：人在最低點,受力分析,由向心力公式可得:,即,故C錯誤,D正確;人在最高點,由向心力公式可得:,可知當大于某一值時,滿足:,則沒有保險帶,人也不會掉下來,A錯誤;,人對座位能產生壓力,壓力隨速度的增大而增大,大小可能等于,B錯誤。8.如圖所示，在半徑為的半圓形碗的光滑內表面上，一質量為的小球以角速度在水平面內作勻速圓周運動，該平面離碗底的距離為()A. B. C. D.8.答案：D9.媒體報道了一起離奇交通事故：家住公路轉彎處外側的李先生家在三個月內連續遭遇了七次大卡車側翻在自家門口的場面，第八次有輛卡車沖進李先生家，造成三死一傷和房屋嚴重損毀的血腥慘案.經公安部門和交通部門協力調查，畫出的現場示意圖如圖所示，交警根據圖示作出的以下判斷，你認為正確的是()A.公路在設計上一定是內側高外側低B.公路在設計上一定是外側高內側低C.拐彎時汽車一定受到了離心力D.拐彎時汽車一定做了離心運動9.答案：D10.如圖所示,光滑水平面上,小球m在拉力F的作用下做勻速圓周運動。若小球運動到P點時,拉力F發生變化,下列關于小球運動情況的說法不正確的是()A.若拉力突然消失,小球將沿軌跡做離心運動B.若拉力突然變小,小球可能沿軌跡做離心運動C.若拉力突然變小,小球可能沿軌跡做離心運動D.若拉力突然變大,小球可能沿軌跡做向心運動10.答案：B解析：若拉力突然消失,小球做離心運動,因為水平方向不受力,將沿軌跡運動,故A正確。若拉力突然變小,拉力不夠提供向心力,做半徑變大的離心運動,即可能沿軌跡做離心運動,故B錯誤,C正確。若拉力突然變大,則拉力大于向心力,可能沿軌跡做向心運動,故D正確。11.“飛車走壁”是一種傳統的雜技項目，雜技演員駕駛摩托車在傾角很大的“桶壁”內側做圓周運動而不掉下來．如圖所示，一雜技演員駕駛摩托車沿半徑為的四周，做線速度大小為的勻速圓周運動．若雜技演員和摩托車的總質量為，其所受向心力大小為()A. B. C. D.11.答案：B12.一個圓錐擺由長為的擺線、質量為的小球構成，小球在水平面內做勻速圓周運動，擺線與豎直方向的夾角為，如圖所示。已知重力加速度大小為，空氣阻力忽略不計。下列選項正確的是（）A.小球受到重力、拉力和向心力的作用 B.小球的向心加速度大小為C.小球圓周運動的周期為 D.某時刻剪斷擺線，小球將做平拋運動12.答案：D解析：A、小球受到重力和拉力的作用，這兩個力的合力提供向心力，向心力是一種作用效果，物體受力分析時不會受到向心力，故A錯誤；

B、根據牛頓第二定律得：，得：，故B錯誤；

C、根據牛頓第二定律得：，解得小球圓周運動的周期，故C錯誤；

D某時刻剪斷細線，小球只受重力的作用，有水平方向的速度，所以小球做平拋運動，故D正確；13.六盤水是一個地形復雜的城市。某同學期末考試結束在乘坐公交車回家時，要經過多個急轉彎，而急轉彎處通常是交通事故多發地帶。如圖，某公路急轉彎處是一半徑為的圓弧，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，該彎道的動摩擦因素為，則在該彎道處，下列說法中正確的是（）A.若急轉彎處內側和外側等高，則該汽車行駛的最大安全速率B.若急轉彎處內側和外側等高，則該汽車行駛的最大安全速率C.若急轉彎處內側低于外側，則無論汽車行駛的速率多大汽車均有向外側滑動趨勢D.若急轉彎處內側低于外側，則無論汽車行駛的速率多大汽車均有向內側滑動趨勢13.答案：C14.對于做勻速圓周運動的物體，下列說法錯誤的是（）A.相等的時間里通過的位移相等 B.相等的時間里通過的弧長相等C.相等的時間里發生的路程相同 D.相等的時間里轉過的角度相等14.答案：A15.如圖所示，兩輪用皮帶傳動，皮帶不打滑。圖中輪上三點所在處半徑分別為，且，則這三點的向心加速度的關系是（）A. B. C. D.15.答案：C16.如圖所示,為兩物體做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化的圖像,其中A為雙曲線的一個分支,由圖可知()A.A物體運動的線速度大小不變 B.A物體運動的角速度大小不變C.B物體運動的角速度大小不變 D.B物體運動的線速度大小不變16.答案：AC解析：由題圖可以看出,物體A的向心加速度a與半徑r成反比,與比較,知其線速度大小不變;物體B的向心加速度a與半徑r成正比,與比較,知物體B的角速度大小不變,A、C正確.17.如圖所示為“感知向心力”實驗示意圖，細繩一端拴著一個小沙桶，用手在空中掄動細繩另一端，使小沙桶在水平面做圓周運動，體會細繩拉力的大小，則下列說法正確的是()A.細繩所提供的力就是向心力 B.只增大小沙桶線速度，則細繩上拉力將會增大C.只增大旋轉角速度，則細繩上拉力將會增大 D.突然放開細繩，小沙桶將做直線運動17.答案：BC解析：對小沙桶受力分析可知細繩拉力與小沙桶重力的合力提供向心力，故A錯誤；根據向心力公式可知，只增大小沙桶線速度，向心力增大，小沙桶的重力不變，則細繩上的拉力增大，故B正確；根據向心力公式可知，只增大旋轉角速度，向心力增大，小沙桶的重力不變，則細繩上的拉力增大，故C正確；突然放開細繩，小沙桶只受重力作用，將做平拋運動，故D錯誤.18.火車以的速率轉過一段彎道,某乘客發現放在桌面上的指南針在內勻速轉過了約10°。在此時間內,火車()A.運動路程為 B.加速度為零

C.角速度約為 D.轉彎半徑約為18.答案：AD解析：在此時間內,火車運動路程,選項A正確;火車在彎道上做曲線運動,所受合力不為零一定有加速度,選項B錯誤;火車勻速轉過,角速度,選項C錯誤;由,可得轉彎半徑約為,選項D正確。19.如圖所示，一個碗口水平、內壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心點固定電荷量為的帶正電金屬球，兩個質量相等的絕緣帶電小球和分別緊貼著內壁在水平面內做勻速圓周運動。若小球所帶電荷量很少，兩者間的作用力忽略不計，且金屬球和帶電小球均可視為質點，取無窮遠處電勢為零，則下列說法正確的是()A.小球運動軌跡上各點的電場強度相同 B.小球運動軌跡上各點的電勢相等C.小球的電荷量大于小球的電荷量 D.小球的角速度大于小球的角速度19.答案：BD解析：本題考查物體的受力分析、靜電場和圓周運動等知識，目的是考查學生的推理能力。小球A運動軌跡上的各點到O點的距離相等，電場強度大小相等、方向不同，選項A錯誤；以O為球心的同一球面是等勢面，小球A運動軌跡上的各點電勢相等，選項B正確；小球受到重力、庫侖力和支持力，合力提供向心力，由于帶電小球電性可能相同，也可能不同，所以小球所帶電荷量大小無法判斷，選項C錯誤；對于任意球，設其軌道上某點與O點連線與豎直方向的夾角為β，碗的半徑為R，由向心力公式，又r=Rsinβ,解得,R一定，β越大，角速度ω越大，所以小球A的角速度大于小球B的角速度，選項D正確。二．非選擇題20.某實驗小組利用如圖所示的裝置進行“探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系”實驗。轉動手柄，可使塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。塔輪至上而下有三層，每層左、右半徑比分別是1:1、2:1和3:1。左、右塔輪通過皮帶連接，并可通過改變皮帶所處層來改變左、右塔輪的角速度之比。實驗時，將兩個小球分別放在短槽C處和長槽的A（或B）處，到左、右塔輪中心的距離相等，兩個小球隨塔輪做勻速圓周運動，向心力大小關系可由標尺露出的等分格的格數判斷。（1）該實驗用到的方法是________。A.理想實驗 B.等效替代法 C.微元法 D.控制變量法（2）在某次實驗中，某同學把兩個質量相等的小球分別放在位置，將皮帶連接在左、右塔輪半徑之比為2：1的塔輪上，實驗中勻速轉動手柄時，得到左、右標尺露出的等分格數之比為1:4。（3）若