专题练习12圆周运动的基本规律及应用

1、专题练习(十二)圆周运动的根本规律及应用1.如图是摩托车比赛转弯时的情形， 转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大平安 速度，假设超过此速度， 摩托车将发生滑动.对于摩托车滑动的问题，以下论A托奎二貢受到沿半径方向向外的离心力作川述正确的选项是()B 摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去C如下图加速转块 时运动，图中G沿半径指向肌ba与c垂直,列说法正确的选项是(A 当转盘匀速转动P受摩擦力方向为时，B 当转盘加速转动P受摩擦力方向可时，D 当转盘减速转动P受摩擦力方向可a方d方向时，D 摩托车将沿其半径方向沿直线滑去解析：圆周运动，向心方向一定受力

2、匀速转动方切向方向不受力变速转动，切向 方向一定受力加速沿a方向，减速沿a反方向.摩擦力即为向心方向和切向方向 上的力的合力.由此可判断B、 D正确.答案：BD3.如下图，倾斜放置的圆盘绕看中轴匀速转动，圆盘的倾角为37 °,在距转动中心r = 0.1 m处放一个小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘间的动摩擦因数为 尸0.8，假设木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同.假设 要保持小木块不相对圆盘滑 动，圆盘转动的角速度最大不能超过 ( )A .2 rad/sB.8 rad/sC. 124 rad/s60 rad/s解析：只要小木块转过最低点时不发生相对滑动就能

3、始终不发生 相对滑动，时所受静摩擦力为Ff,由牛顿第二定律有Ff mgsin 0= m命式 相对滑Ff < mcgos 0式.联立解得3念rad/s，选项A正确.设其经过最低答案：A4.长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同的 小球同使它平面内做圆锥摆运动， 物理量相 同的是如下图，那么有关两个圆锥摆的A .周期B 线速度的大C .向心力D 绳的拉力解析：设0到小球所在水平面的距h，对球进行受力分析如图所2示，4冗如“4nh，故向=F 合=mgtan a= mT2 htan a 解得 T =周期项A对，B、C错.又知F拉=mg，故绳的拉力不同，选项D错.cos a答案：A：

4、为保证不发生5有一种杂技表演叫“飞车走壁，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速 圆周运动.图中有两位驾驶摩托车的杂技演员A、B，他们离地面的高度分别为hA和hB，且AA摩托车对侧壁的压力较大BA摩托车做圆周运动的向心力较大C. A摩托车做圆周运动的周期较小D . A摩托车做圆周运动的线速度较大FFNsin 0= mg , Fncos 0= 解析：以摩托车为研究对象受力分析如下图，那么有2v2 n、mv = mR 2 n，因侧壁与地面之间的夹角 8与h无关，故压Fn不变，向心力不变，h越 高，R越大，那么T越大，V变大案：Dr和RR>r的甲、乙.在轨道上稳定运行的空间站中，有如

5、下图的装置，半光滑的为形轨道在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙CD相连，宇航员让一小球离开两圆轨道，那 么下轨道，列说法正确的选项是小球在CD间由于摩擦力而做减速B小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点CD如果减小小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点 小球经过甲轨道最高点 时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力 解析：在轨道上稳定运行的空 间站中，处于完全失重状态. 小球在CD间对接触面压力为零，所受摩擦力为零， 小球做匀速率运动. 小球在甲、 乙两个光滑的圆形轨道内运动， 速度相等，轨道支扌寸力提供向心力，f =咗可知，

6、小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力 由大于经过r乙轨道最高点时对轨道的压力，选项 D正确.答案：D7.2021上海检测某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘固定一个A信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28 cm.B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收Q，Q到圆心的距离16 cm.P、Q转动的线速度相同，都为是A .0.56 s4 n m/s当.P、Q正对时,P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如下图，那么Q每隔定时间就能接收到红外线信号，这C. 0.16 s个时间的最小值应为 ( )B 0.28 sD 0.07 s解析：P转动的周期Tp = 0.14

7、s , Q转动的周期Tq= 0.08 s，设这个时间的最小值为t,t必8 . 2021广西三校联考如下图， 一圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的 竖直轴转 动，盘上距中心r处放置一个质量为 m的物体，物体与盘面间滑动重力加速度为g. 段时间内观察到圆盘以3做匀速转动， 物体随圆盘一起相对一一 静止角速度运动这段时间内A 物体受到圆盘对它的摩擦力，大小一定为B 物体受到圆盘对它的摩擦力，大小一定为C.物m,2 m 3r 体受到圆盘对它的摩擦力，大小可能小于g方向与物体线速度方向相同,方向指向圆盘中心D 物体受到圆盘对它的摩擦力，大小可能小g方向指向圆盘中心 摩擦因数为9 .2021安徽高考一般的曲

8、线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替如图a所示，曲线上A点的曲率圆 定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下， 这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径P叫做A点的曲率半径现将一物体沿与水平面 成a角的方向以速度vo抛出，如图b所示那么在其轨迹最高点 P处的曲率半径是B *2VO A一 g2 2voSin a2 2v20COs 2 C.g解析：物体在最高点时速度沿水平方向， 曲率圆的运动的最高点，由牛顿第二定律及圆周运动 规律知：n2 2v0 cos ag.答案：Cg2 2v20COS 2 agsin aP点可看作该

9、点对应的竖直平面mg mv，解得Pv2vocos a2g10.2021上海高考图a为测量分子速率分布的装置示意图.圆筒绕其中心匀速转动， 侧面 开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置从原子炉R中射出的银原子蒸汽 穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉展开积在薄膜上.的薄膜如图b所示，NP，PQ间距相等那么()A.到达M附近的银原子速率较大B 到达Q附近的银原子速率较大C.位于PQ区间的分子百分率大于位于 NP区间的分子百分率D .位于PQ区间的分子百分率小于位于 NP区间的分子百分率解析：到达M附近的银原子速率较大，到达 Q附近的银原子数目最多，选项 A正确

10、，B错误；位于PQ区间的分子百分率大于位于 NP区间的分子百分率，选项 C正确，D 错误.答案：AC11 某实验中学的学习小组在进行科学探测时，一位同学利用绳索顺利跨越了一道山涧，他先用绳索做了一个单摆(秋千)，通过摆动，使自身获得足够速度后再平抛到山涧对面， 如下图，假设他的质量是 M ,所用绳长为L,在摆到最低点B处时的速度为v，离 地高度为h，当地巫力加速度为g.求：(1)他用的绳子能承受的最大拉力；这道山涧的宽度不超过多大.解析：该同学在B处，由牛顿第二定律得:12. “太极球是近年来在广阔市民中较流行的一种健身器材做该项运动时，健身者 半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地 上现 将太极球简化成如下图的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀 速圆周运动，且在运动到图中的 A、B、C、D位置时球与板间无相对Vi运动趋势.A为圆周的B、D与圆心0等高设球的重力为1 N，不计拍的重力求：(1)健身者在C处所需施加的力比在 A处大多少？设在A处时健身者需施加的力为 F，当球运动到B、D位置时，板与水平方向需有 一定的夹角Q请作出tan 9-F的关系图象.作出的解析：(1)设球运动的线速度为v，半径为R，那么在A