高考物理备考一轮总复习——圆周运动章节综合复习卷.docx

高中物理高考备考一轮总复习圆周运动章节综合复习卷一、单选题（共7题）1在飞机飞越太平洋上空的过程中，如果保持飞行速度的大小和距离海平面的高度均不变，则下列说法中正确的是（）A飞机做的是匀速直线运动B飞机做的是匀变速曲线运动C飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力D飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力2在学校可以看到一种现象，有同学不由自主的转动自己手中的笔。同学的转笔过程可以视为圆周运动，转笔过程示意图如下，假设笔的长度为L，圆周运动的圆心为O，当笔尖M的速度为v1，笔帽N的速度为v2时，则圆心O到笔帽N的距离为（）ABCD3对于匀速圆周运动的物体，下列物理量中不断变化的是 （）A转速B角速度C周期D线速度4如图所示，A、B为自行车车轮辐条上的两点，人在骑自行车匀速前进时，A、B两点随轮一起转动，则关于它们，以下四个物理量中相同的是（）A向心力B向心加速度C角速度D线速度5关于下列四幅图中物体的运动描述正确的是（）A图甲中，通过拱形桥最高点的汽车，对桥的压力大于汽车自身重力B图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用C图丙中，火车以任意速度转弯时，铁轨对火车轮缘均不会产生侧向的作用力D图丁中，洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上的水甩掉6如图所示，将一根不可伸长的轻绳穿过内壁和端口光滑的竖直细管，绳子系一个金属球，下端系一个重物，已知金属球的质量为、重物的质量为。现金属球在水平面内做匀速圆周运动，重物静止不动，此时金属球的转动半径为。已知重力加速度为，不考虑空气阻力，关于金属球下列说法正确的是（）A角速度B线速度C向心加速度D周期的大小与金属球和重物的质量关系无关7如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是。若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的（）A角速度之比为2：1：1B周期之比为2：1：1C线速度之比为2：2：1D加速度之比为1：2：4二、多选题（共5题）8如图所示皮带传动装置，主动轮O1上有两个半径分别为R和r的轮，O2上的轮半径为r，已知R=2r，r=R，设皮带不打滑，则（）AB：CD：9如图所示，一辆汽车正通过一段半径约为50m的圆弧形弯道公路，视汽车做匀速圆周运动，路面水平，晴天时路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的0.8倍，取重力加速度，下列说法正确的是（）A汽车以的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度为B汽车以的速率通过此圆弧形弯道时的角速度为C晴天时汽车以的速率可以安全通过此圆弧形弯道D雨天时汽车汽车若以速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动10如图所示，长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定在O点，当小球静止时绳沿着竖直方向。现给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能够通过最高点，下列说法正确的（）A小球通过最高点时速度为0B小球通过最高点时速度大小为C小球通过最低点时处于超重状态D小球通过最低点时绳对小球的拉力为11如图所示，在水平转台上放一个质量M = 2.0kg的木块，它与台面间的最大静摩擦力Ffm = 6.0N，绳的一端系住木块，另一端穿过转台的中心孔O（为光滑的）悬吊一质量m = 1.0kg的小球，当转台以 = 5.0rad/s的角速度转动时，欲使木块相对转台静止，则它到O孔的距离可能是（ ）A6cmB15cmC30cmD34cm12如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）A周期相同B线速度的大小相等C角速度的大小相等D向心加速度的大小相等三、解答题（共4题）13我们经常把游乐场的悬空旋转椅抽象为如图所示的模型：一质量的球通过长的轻绳悬于竖直面内的直角杆上，水平杆长，整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成角。当时，（，）求：（1）绳子的拉力大小；（2）该转动装置的角速度。14摩托车在水平道路上转弯（图甲）和火车转弯（图乙），它们的共同点是什么？提供向心力的方式一样吗？铁路弯道处铁轨有什么特点？15某实验小组做了如下实验，装置如图甲所示。竖直平面内的光滑轨道由倾角为的斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成，将可视为质点的小球从轨道AB上高H处的某点由静止释放，用压力传感器测出小球经过圆弧最高点D时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出相应的F大小。已知小球经过圆弧最高点D时的速度大小vD与轨道半径R和H的关系满足=2gH-4gR，且vD，g取10m/s2。（1）若小恰能绕过D点，则H为R多少倍？（2）若小球以最小速度从D点水平飞出后又落到斜面上，其位置与圆心O等高，求此时的值；（3）若F随H的变化关系如图乙所示，求圆轨道的半径R和小球的质量m。16如图所示，一半径为的圆环，以直径为轴匀速转动，转动周期，环上有M、N两点，与转轴的夹角分别为60和30，求：（1）M点的线速度；（2）N点的向心加速度。参考答案1D【详解】AB地球是圆形的，在飞机飞越太平洋上空的过程中，做匀速圆周运动，故AB错误；CD对人受力分析乘客对座椅的压力大小等于座椅对乘客的支持力大小由于向心力比较小，所以飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力(重力)，故D正确；C错误。故选D。2D【详解】MN两点绕O点转动的角速度相同，则且解得故选D。3D【详解】匀速圆周运动为曲线运动，线速度大小不变，但方向时刻改变；角速度不变；周期和频率是标量也不变，故ABC错误，D正确。故选D。4C【详解】由图可知，车轮上的A、B两点做同轴转动，所以角速度相同，由于转动半径不相等，向心力、线速度、向心加速度都不同。故选C。5D【详解】A图甲中，通过拱形桥最高点的汽车，加速度向下，则汽车处于失重状态，则对桥的压力小于汽车自身重力，故A错误；B图乙中，做圆锥摆运动的物体，物体仅受重力、绳的拉力，两者的合力提供向心力，故B错误；C图丙中，火车以理想速度转弯时铁轨和火车轮缘才不会产生侧向的作用力，故C错误；D图丁中，洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上的水甩掉，故D正确；故选D。6C【详解】A设拉金属球的绳子与水平方向夹角为，对金属球进行受力分析，根据牛顿第二定律可得而解得A错误；B金属球的线速度B错误；C金属球的向心加速度C正确；D设重物的质量为M，金属球的质量为m，可得因此周期的大小与金属球和重物的质量的关系有关，D错误；故选C。7BD【详解】AC点a和点b是同缘传动边缘点，线速度相等，故根据有点b和点c是同轴传动，角速度相等，故根据有综合有故AC错误；B根据则周期之比故B正确；D根据可知，加速度之比为故D正确。故选BD。8AB【详解】ACDAB共轴转动，角速度相等，BC两点靠传送带传动，则线速度大小相等，根据v=r可知B：C=rC：rB=2：3所以A：B：C=2：2：3根据可知根据可知故A正确；CD错误；BAB共轴转动，角速度相等，有vA：vB=rA：rB=1：2BC两点的线速度大小相等，则vA：vB：vC=1：2：2故B正确；故选AB。9CD【详解】AB汽车通过此圆弧形弯道时做匀速圆周运动，轨道半径，运动速率向心加速度为角速度故AB错误；C以汽车为研究对象，当路面对轮胎的径向摩擦力指向内侧且达到径向最大静摩擦力时，此时汽车的速率为安全通过圆弧形弯道的最大速率，设汽车的质量为，在水平方向上根据牛顿第二定律得在竖直方向上有径向最大静摩擦力为正压力的0.8倍，即以上三式联立解得故C正确；D若速率不变，汽车在同车道上行驶时所受的向心力大小不变，但由于雨天最大静摩擦力减小，所以容易出现离心现象，故D正确。故选CD。10BC【详解】AB根据题意由重力提供向心力最高点线速度为故A错误，B正确；CD由最高点到最低点由动能定理有代入数值计算整理得最低点线速度为对最低点牛顿第二定律有整理计算得所以得合力方向竖直向上，即加速度方向竖直向上，故C正确，D错误。故选BC。11BC【详解】转台以一定的角速度旋转，木块M所需的向心力与回旋半径r成正比，在离O点最近处r = r1时，M有向O点的运动趋势，这时摩擦力Ff沿半径向外，刚好达最大静摩擦力Ffm，即mg - Ffm = M2r1得r1 = = m = 0.08m = 8cm同理，M在离O点最远处r = r2时，有远离O点的运动趋势，这时摩擦力Ff的方向指向O点，且达到最大静摩擦力Ffm，即mg + Ffm = M2r2得r2 = = m = 0.32m = 32cm则木块M能够相对转台静止，回旋半径r应满足关系式r1 r r2。故选BC。12AC【详解】CD对小球受力分析如图自身重力，绳子拉力，合力提供向心力即水平指向圆心，设绳子和竖直方向夹角为，悬点到天花板的距离为，则有可得向心加速度所以加速度不相等，角速度相等，故C正确，D错误；B由于水平面内圆周运动的半径不同，线速度所以线速度不同，故B错误。A周期角速度相等，所以周期相等，故A正确。故选AC。13（1）490N；（2）0.7rad/s【详解】（1）对球进行受力分析可知，小球受绳子的拉力和重力作用，由于小球竖直方向受力平衡，有代入数据，解得（2）小球做圆周运动的向心力由绳子拉力和重力的合力提供，由牛顿第二定律可得代入数据，解得14见解析所示【详解】共同点：摩托车在平直公路转弯和火车转弯都需要向心力。摩托车转弯时由摩擦力提供向心力，火车质量太大，轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损，需要设置特别的轨道，使外轨高于内轨，使火车受到的重力、支持力的合力提供向心力。15（1）2.5R；（2）45；（3）0.2m，0.1kg【详解】(1)在D点的速度最小时恰好由重力作为向心力，满足解得代入公式解得H=2.5R(2)由(1)的解析可知，在D点的最小速度为由平抛运动位移公式可得解得由几何关系可得解得(3)由题意可知，小球在D点的速度大小满足在D点，由牛顿第二定律得由牛顿第三定律可知，轨道对小球的支持力与小球对轨道的压力F大小相等，即联立解得由图可知，时F=0，时F=7N，代入解得16（1）；（2）【详解】（1）M点的角速度为M点的线速度为（2）N点的角速度与M点的角速度相同，则有N点的向心加速度为