《(新課標(biāo))2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(二十三)圓周運(yùn)動(dòng)的描述(雙基落實(shí)課)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(二十三)圓周運(yùn)動(dòng)的描述(雙基落實(shí)課)(含解析)(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新課標(biāo))2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(二十三)圓周運(yùn)動(dòng)的描述(雙基落實(shí)課)(含解析)
1.未來的星際航行中,宇航員長(zhǎng)期處于零重力狀態(tài),為緩解這種狀態(tài)帶來的不適,有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”,如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上,可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。為達(dá)到上述目的,下列說法正確的是( )
A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大
B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小
C.宇航員質(zhì)量越大,旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大
D.宇航員質(zhì)量越大,旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小
解析:選B 旋轉(zhuǎn)艙對(duì)宇航員的支持力提供宇
2、航員做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,即mg=mω2r,解得ω= ,即旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,角速度越小,而且與宇航員的質(zhì)量無關(guān),選項(xiàng)B正確。
2.某同學(xué)為感受向心力的大小與哪些因素有關(guān),做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn):繩的一端拴一小球,手牽著繩的另一端在空中甩動(dòng),使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(如圖所示)。則下列說法正確的是( )
A.保持繩長(zhǎng)不變,增大角速度,繩對(duì)手的拉力將不變
B.保持繩長(zhǎng)不變,增大角速度,繩對(duì)手的拉力將增大
C.保持角速度不變,增大繩長(zhǎng),繩對(duì)手的拉力將不變
D.保持角速度不變,增大繩長(zhǎng),繩對(duì)手的拉力將減小
解析:選B 由向心力的公式Fn=mω2r可知,保持繩長(zhǎng)不變,增大角速度,向心力增大,繩對(duì)手
3、的拉力將增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;保持角速度不變,增大繩長(zhǎng),向心力增大,繩對(duì)手的拉力將增大,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。
3.(2019·鐵嶺聯(lián)考)飛機(jī)由俯沖到拉起時(shí),飛行員處于超重狀態(tài),此時(shí)座椅對(duì)飛行員的支持力大于飛行員所受的重力,這種現(xiàn)象叫過荷。過荷過重會(huì)造成飛行員四肢沉重,大腦缺血,暫時(shí)失明,甚至昏厥。受過專門訓(xùn)練的空軍飛行員最多可承受9倍重力的影響。g取10 m/s2,則當(dāng)飛機(jī)在豎直平面上沿圓弧軌道俯沖、拉起的速度為100 m/s時(shí),圓弧軌道的最小半徑為( )
A.100 m B.111 m
C.125 m D.250 m
解析:選C 在飛機(jī)經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),對(duì)飛行員受
4、力分析,受重力mg和支持力FN,兩者的合力提供向心力,由題意知,當(dāng)FN=9mg時(shí),圓弧軌道半徑最小為Rmin,由牛頓第二定律得FN-mg=m,解得Rmin=125 m,故選項(xiàng)C正確。
4.如圖所示,質(zhì)量為m的物體隨水平傳送帶一起順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng),A為傳送帶的終端皮帶輪。皮帶輪半徑為r,要使物體通過右端時(shí)能水平拋出,皮帶輪的轉(zhuǎn)速至少為( )
A. B.
C. D.
解析:選A 要使物體通過右端時(shí)能水平拋出,則有mg=,物體飛出時(shí)速度至少為,由v=ωr=2πnr可得皮帶輪的轉(zhuǎn)速至少為n= ,選項(xiàng)A正確。
5.如圖所示,三段細(xì)線長(zhǎng)OA=AB=BC,A、B、C三球質(zhì)量相等,當(dāng)它
5、們繞O點(diǎn)在光滑的水平桌面上以相同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),則三段細(xì)線的拉力FOA∶FAB∶FBC為( )
A.1∶2∶3 B.6∶5∶3
C.3∶2∶1 D.9∶3∶1
解析:選B 根據(jù)牛頓第二定律對(duì)C球有:FBC=mrOCω2,對(duì)B球有:FAB-FBC=mrOBω2,對(duì)A球有:FOA-FAB=mrOAω2,因?yàn)镺A=AB=BC,則rOA∶rOB∶rOC=1∶2∶3,聯(lián)立解得:FOA∶FAB∶FBC=6∶5∶3。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。
6.(多選)(2019·濰坊模擬)如圖所示,水平桿兩端有擋板,質(zhì)量為m的小木塊A穿在水平桿上,輕質(zhì)彈簧一端與水平桿左側(cè)擋板連接,另一端與A
6、連接。初始時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),彈力恰好等于A與桿間的最大靜摩擦力,A與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,A到豎直軸OO′的距離為L(zhǎng)?,F(xiàn)使桿繞豎直軸OO′由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω。若A不與擋板接觸,則下列說法正確的是( )
A.彈簧伸長(zhǎng)量先保持不變后逐漸增大
B.彈簧伸長(zhǎng)量保持不變
C.當(dāng)ω= 時(shí),摩擦力為零
D.當(dāng)ω= 時(shí),彈簧彈力為零
解析:選AC 初始時(shí),彈簧彈力大小為μmg。ω較小時(shí),摩擦力f背離豎直軸OO′,μmg-f=mLω2,ω越大,f越??;當(dāng)ω= 時(shí),f為零;ω較大時(shí),摩擦力f指向豎直軸OO′,μmg+f=mLω2,當(dāng)ω> 時(shí),A將沿遠(yuǎn)離OO′
7、方向移動(dòng),彈簧彈力增大,伸長(zhǎng)量增大。綜上分析,B、D錯(cuò)誤,A、C正確。
7.(多選)如圖所示,一位同學(xué)玩飛鏢游戲。圓盤最上端有一P點(diǎn),飛鏢拋出時(shí)與P點(diǎn)等高,且距離P點(diǎn)為L(zhǎng)。當(dāng)飛鏢以初速度v0垂直盤面瞄準(zhǔn)P點(diǎn)拋出的同時(shí),圓盤繞經(jīng)過盤心O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。忽略空氣阻力,重力加速度為g,若飛鏢恰好擊中P點(diǎn),則( )
A.飛鏢擊中P點(diǎn)所需的時(shí)間為
B.圓盤的半徑可能為
C.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值為
D.P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度可能為
解析:選AD 飛鏢水平拋出做平拋運(yùn)動(dòng),在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此t=,故A正確;飛鏢擊中P點(diǎn)時(shí),P點(diǎn)恰好在圓盤最下方,則2r=gt2,解得圓
8、盤的半徑r=,故B錯(cuò)誤;飛鏢擊中P點(diǎn),則P點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度滿足θ=ωt=π+2kπ(k=0,1,2,…),故ω==,則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值為,故C錯(cuò)誤;P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為v=ωr=·=,當(dāng)k=2時(shí),v=,故D正確。
8.(多選)(2019·杭州五校聯(lián)考)質(zhì)量為m的物體沿著半徑為r的半球形金屬球殼滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,如圖所示。若物體與球殼之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則物體在最低點(diǎn)時(shí)的( )
A.向心加速度為
B.向心力為m
C.對(duì)球殼的壓力為
D.受到的摩擦力為μm
解析:選AD 物體滑到球殼最低點(diǎn)時(shí),速度大小為v,圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r,向心加速度為an=,故A正確;根據(jù)牛頓第二定律可知,物體在最低點(diǎn)時(shí)的向心力Fn=m,故B錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第二定律得N-mg=m,得球殼對(duì)物體的支持力N=m,由牛頓第三定律可知,物體對(duì)球殼的壓力N′=N=m,故C錯(cuò)誤;物體在最低點(diǎn)時(shí),受到的摩擦力為f=μN(yùn)=μm,故D正確。