1、2022年高考物理三轮复习-圆周运动专题练习一单项选择题（共10小题）1.如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上、两点绕点转动的角速度大小为、，线速度大小为、，则（）A.， B.，C.， D.，2.在探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验中下列说法正确的是（ ）A.本实验采用的实验方法是放大法B.在探究向心力的大小与角速度的关系时，要保持和相同C.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比D.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比3.如图所示，用长为的细线拴住一个质量为的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与水平方向的夹角为，重力加速度
2、为，关于小球的受力情况，下列说法中不正确的是（）A.小球受到重力、细线的拉力和向心力三个力B.向心力是细线对小球的拉力和小球所受重力的合力C.向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分力D.向心力的大小等于4.如图所示，水平圆盘上放置一物体，用一轻质弹簧将该物体和圆盘中心固连，此时弹簧处于拉伸状态，圆盘能绕通过其中心的竖直轴自由转动. 现让圆盘从静止开始缓慢加速转动，直到与圆盘发生相对滑动，则在此过程中与圆盘间的摩擦力大小（ ）A.先增大后减小 B.先减小后增加C.一直增大 D.一直减小5.水车转轮的半径为，转轴离地面的高度为，如图所示. 转轮以较大的角速度做匀速圆周运动，轮缘上最高点和最低点分别
3、有质量相等的水滴、同时被甩出，最终都落到水平地面上. 假设水滴被甩出瞬间的速度大小与其在轮上运动时的速度大小相等，方向沿转轮的切线方向，不计空气阻力，重力加速度为. 关于水滴、，下列说法正确的是（ ）A.落到水平地面上时的速度大小相等B.在空中飞行过程中重力做功相等C.在空中飞行的时间差为 D.落地点间的距离为6.如图是向心力演示仪的示意图，匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动. 小球做圆周运动的向心力由长槽及短槽上的挡板6对小球的弹力提供，该力的大小通过挡板的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，因此标尺8上露出的红白相间等分格子的
4、多少可以显示出两个球所受向心力的大小.长槽上挡板距左转轴的距离与短槽上挡板距右转轴的距离相等1. 挡板距左转轴的距离是挡板距左转轴距离的两倍. 皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可改变两个塔轮的转速比，以探究物体做圆周运动向心力大小的影响因素. 两个塔轮为传动皮带提供了三个挡位：转速比分别是1：1、1：2和1：3. 现在要用控制变量法探究向心力与质量的关系，需要把质量比为1：2的两个球分别放在演示仪上合适的位置并选取适当的传动挡位，下列正确的是（ ）A.球分别放在位置、，传动选1：3挡位B.球分别放在位置、，传动选1：1挡位C.球分别放在位置、，传动选1：2挡位D.球分别放在位置、，传动选
5、1：1挡位7.如图甲所示，一质量4kg的小球（可视为质点）以4m/s的速度从点冲上竖直光滑半圆轨道. 当半圆轨道的半径发生改变时，小球对点的压力与半径的关系图像如图乙所示，重力加速度取，下列说法中正确的有（ ）A.2.5 B.40C.若小球能通过轨道上的点，则其落地点距点的最大水平距离为0.80mD.当小球恰能通过轨道上的点时，半圆轨道的半径64cm8.如图所示，在粗糙水平地面上放上一个质量为的支架，支架顶端固定一根长为的轻绳，轻绳另一端连接一个质量为的小球（小球的半径忽略不计）. 开始时小球静止在底端，现给小球一初速度，使小球在竖直平面内做圆周运动，支架始终保持静止不动. 已知支架与水平面间
6、的动摩擦因数为，重力加速度为. 当小球到达与圆心等高的位置时，地面对支架摩擦力的大小为（ ）A. B. C. D.9.小朋友经常玩的手流星模型简化为如图所示，长均为的两根不可伸长的轻绳，一端共同系住质量为的小球（可看作质点），另一端分别拽在等高的左右手、两点，、两点间的距离也为. 重力加速度大小为. 今使小球在竖直平面内以为轴做圆周运动之后，手保持不动，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）A.小球运动到最高点和最低点时，绳子拉力大小差值为B.若小球恰能完成圆周，则运动到最低点时，绳子拉力大小为C.若小朋友累了，静止不转动时，突然左手松开了，这一瞬间小球加速度为D. 若小朋友累了，静止不转动时，
7、突然左手松开了，这一瞬间右手连接小球的绳子拉力大小为10.如图所示，为竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径为，圆心为，竖直，与竖直方向夹角60. 一质量为的小球由点沿水平方向抛出，初速度为，运动到点时，速度方向恰好与圆弧轨道相切，、三点在同一水平线上. 重力加速度为，下列说法正确的是（ ）A.小球在点时对圆弧轨道的压力为B.小球在点时对圆弧轨道的压力为C.小球运动到圆弧轨道上与点等高的位置时的速度D.小球从点脱离圆弧轨道后，继续上升的最大高度二多选题（共5小题）11.为了防止火车在转弯时脱轨，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道与水平面夹角为，弯道处的圆弧半径为，若质量为的火车转弯时速度
8、大于，则（ ）A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压，容易脱轨 B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压，容易脱轨C.这时铁轨对火车的支持力等于 D.这时铁轨对火车的支持力大于12.、两小球分别固定在轻杆的正中间和一端，轻杆的另一端固定在水平光滑转轴上，让轻杆在竖直平面内转动，如图所示. 两球质量均为，轻杆长度为，重力加速度为，若系统恰能在竖直平面内做圆周运动，那么（ ）A.小球在经过最低点时的动能为B.从最低点运动到最高点，轻杆对小球做的功为C.转动中小球的机械能守恒D.通过最低点时段轻杆的弹力为13.如图1所示，点处固定有力传感器，长为的轻绳一端与力传感器相连，另一端固定着一个小球. 现让小球在最低点以某一速度
9、开始运动，设轻绳与竖直方向的角度为（如图所示），图2为轻绳弹力大小随变化的部分图像. 图2中为已知量，不考虑空气阻力，重力加速度大小为，则（ ）A.小球质量为B.小球在与圆心等高处时的速度为C.小球运动到45时的动能为D.小球在最低点时对细线的拉力为14.如图，质量为的物块放在倾角为的斜面上，一质量为的小球通过细绳跨过定滑轮与物块相连，当小球以角速度做圆周运动时，物块刚好保持静止. 忽略绳与滑轮间摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力. 则下列说法正确的是（ ）A物块受到的摩擦力可能向下B物块可能不受摩擦力作用C若斜面倾角增大，要使继续保持静止，小球做圆周运动的角速度一定增大D若斜面倾角增大，要使
10、继续保持静止，小球做圆周运动的角速度可能保持不变15.如图所示，光滑的水平面上有两根轻杆、，它们的一端分别固定在水平面上的、两点，另一端用铰链连在点（点不动），且为锐角. 在点系一条细线（线长小于任何一杆的长度），线的另一端系一小球. 开始时将细线拉直使小球靠近杆，然后给小球一个初速度，使小球在水平面上绕点做匀速圆周运动. 当小球运动到某点时，杆第一次受到作用力大小为，则当小球继续运动直到碰到杆前，杆受到作用力大小仍为的次数还可能有（）A.1次 B.2次 C.3次 D.4次三计算题（共5小题）16.在公路转弯处，常采用外高内低的斜面式弯道，这样可以使车辆经过弯道时不必大幅减速，从而提高通行能力
11、且节约燃料. 若某处汽车拉力赛赛道有这样的弯道，其半径100m，路面倾角为，且，取.（1）求汽车的最佳通过速度，即不出现侧向摩擦力时的速度；（2）若弯道处侧向动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求汽车的安全行驶的速度范围.17.圆周运动循环往复而又瞬息万变，自古以来就是美的象征，蕴藏了数不清的宇宙奥秘，令无数科学家流连忘返. 如图甲所示，质量为的小球通过轻绳系于点，绳长为. 将轻绳拉至水平，从静止开始释放，在小球摆动到最低点的过程中.（1）求小球摆动到最低点时轻绳对小球拉力；（2）小球摆动到任意时刻，轻绳与竖直方向夹角为. 通过计算在图乙中定性画出轻绳对小球的拉力随变化的图像；（3）求小
12、球水平加速度的最大值.18.如图所示，餐桌中心是一个可以匀速转动、半径为的圆盘，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计. 放置在圆盘边缘的质量为的物体（可视为质点）与圆盘之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为.（1）为使物体不滑到餐桌上，求圆盘角速度的最大值；（2）已知餐桌半径为，如果圆盘角速度继续缓慢增大，物体从圆盘上被甩出后，不会从餐桌上滑到地面上，求物体与餐桌间的动摩擦因数的最小值.19.如图所示，长为的轻绳跨过光滑的轻质小滑轮，一端连接光滑桌面上的物块，另一端悬挂物块，、质量均为，重力加速度为，绳不可伸长.（1）由静止释放，求向右运动过程中绳
13、中的拉力大小；（2）将置于滑轮左端处，置于图中虚线位置，此时绳处于水平伸直状态. 现同时释放、.向右运动时，的速度为，下落的高度为，沿绳方向的分速度大小为，求此时绕滑轮转动的角速度；判断先碰到滑轮还是先运动到滑轮的正下方，并请通过计算说明理由.20.“峡谷长绳秋千”游戏的模型可简化如下图所示，游戏开始前，工作人员对底座施加一水平方向的拉力，使其静止于图中位置，然后自由释放，秋千开始荡起来，为秋千运动的最低点已知两绳长度均为、夹角为，秋千摆角为，游客和底座总质量为，在运动中可视为质点，不计绳子质量及一切阻力. 求：（1）工作人员对底座施加的水平拉力大小；（2）游客运动到点的速度大小；（3）运动过
14、程中细绳中的最大拉力.参考答案一单项选择题（共10小题）1.D 2.D 3.A 4.B 5.D 6.D 7.C 8.A 9.C 10.D二多选题（共5小题）11.BD 12.BD 13.AD 14.AD 15.AC三 计算题（共5小题）16（1）汽车的最佳通过速度，即不出现侧向摩擦力时的速度为m/s（2）若弯道处侧向动摩擦因数0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，汽车的安全行驶的速度范围为17（1）小球摆动到最低点时轻绳对小球拉力F为3mg；（2）画出轻绳对小球的拉力F随cos变化的图像如图所示；（3）小球水平加速度的最大值为18（1）为使物体不滑到餐桌上，圆盘角速度的最大值0为；（2）已知餐桌半径为1.25R，如果圆盘角速度继续缓慢增大，物体从圆盘上被甩出后，不会从餐桌上滑到地面上，物体与餐桌间的动摩擦因数的最小值为19（1）由静止释放A，A向右运动过程中绳中的拉力大小F为（2）此时B绕滑轮转动的角速度为；A先碰到滑轮。20（1）工作人员对底座施加的水平拉力大小为mgtan；（2）游客运动到B点的速度大小为；（3）运动过程中细绳中的最大拉力为
