2018版高考一轮总复习物理模拟演练曲线运动万有引力与航天3圆周运动及其应用含答案

1、4-3圆周运动及其应用时间：45分钟 满分：100分一、选择题（本题共10小题，每小题7分，共70分。其中16为单选，710为多选）1.明代出版的天工开物一书中就有牛力齿轮翻车的图画（如图），记录了我们祖先的劳动智慧。若 A、B、C三齿轮半径的大小关系如图，则 （）A.齿轮A的角速度比C的大B.齿轮A与B角速度大小相等C.齿轮B与C边缘的线速度大小相等D.齿轮A边缘的线速度比 C边缘的大2.某同学骑自行车经过一段泥泞路后，发现自行车的后轮轮胎侧面上粘附上了一块泥 巴，为了把泥巴甩掉，他将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏 板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来。如图所示，图中

2、a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则（）A.泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来B.泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来C.泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来D.泥巴在a、b、c、d四个位置被甩下来的难易程度是一样的3.如图，长均为 L的两根轻绳，一端共同系住质量为 m的小球，另一端分别固定在等 高的A、B两点，A、B两点间的距离也为 L。重力加速度大小为 g。今使小球在竖直平面内 以A B连线为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为 v时，两根绳的拉力恰好均为零，则 小球在最高点速率为 2V时，每根绳的拉力大小为 （）A. 3mgC. 3mgD. 2 3mg.如图，MM转轴OO上固定

3、的光，t硬杆，且 M弗直于OO。用两个完全相同的小圆环套在MNko分别用两条不可伸长的轻质细线一端与圆环连接，另一端系于OO上，长度分别为li、l2o已知11、12与MN的夹角分别为。1、02, OO匀速转动时，线上弹力分别A.若 l isin 0 il 2sin为T、T20下列说法正确的是（）B.若 11cos 0 1l 2cos 0 2,则 T1T2C 若 11tan 0 1l 2tane 2,则 T1T2D.若 l 1l2,则 T1T2.如图所示，一内壁光滑、质量为 m半彳5为r的环形细圆管，用硬杆竖直固定在天花板上。有一质量为 m的小球（可看做质点）在圆管中运动。小球以速率V0经过圆管

4、最低点时，杆对圆管的作用力大小为 （）A.2V0 m rC.2V02 m什 mrD. 2mg- mr设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为3。线的张力为Ft,则Ft随3 2变化的图象6.用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示,是下图中的（）.摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力r甲：r乙=3 ： 1,且在传动，其中 O O分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径之比A B,两滑块()小球之间作用力恰为 mg则（）A.圆周运动的周期为RT=兀2RB.圆周运动的周期为T= 2兀正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材

5、料制成的滑块的间距R=2的。若轮盘乙由静止开始与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心O O 缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是A.滑块A和B在与轮盘相对静止时，角速度之比为甲：乙=1 ： 3.滑块A和B在与轮盘相对静止时，向心加速度的比值为3a： 3b= 2 ： 9C.转速增加后滑块 B先发生滑动D.转速增加后两滑块一起发生滑动. “太极球”是近年来在广大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”简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速

6、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运动趋势。A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高且在B、D处板与水平面夹角为 0 。设 球的质量为 m圆周的半径为 R重力加速度为 g,不计拍的重力，若运动到最高点时拍与C.在R D处球拍对球的作用力为 二mg sin 0D.在R D处球拍对球的作用力为一吗 sin 0.如图所示，直径为 d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平 速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒， 从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距 为h,则（）子弹在圆筒中白水平速度为v0= dylghB.子弹在圆筒中白M平速度为v0=2d 非c

7、.圆筒转动的角速度可能为3 =兀、J2hD.圆筒转动的角速度可能为3=3兀、/22h如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为 m的小球，在竖直平面内做圆周运动 （不计 一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为 T,小球在最高点白速度大小为 v,其 T-v2图象如图乙所示，则（）甲乙，一，amA.轻质绳长为bB.当地的重力加速度为C.当v2 = c时，轻质绳的拉力大小为 ,+ a bD.只要v2b,小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a二、非选择题（本题共2小题，共30分）（14分）某游乐场的一项游乐设施如图甲所示，可以简化为如图乙所示的模型，已知圆盘的半径为 R= 2.5 m,悬绳长L= 2

8、R,圆盘启动后始终以恒定的角速度转动，圆盘先 沿着杆匀加速上升，再匀减速上升直到到达最高点（整个上升过程比较缓慢），当圆盘上升到最高点转动时，悬绳与竖直方向的夹角为45 ,重力加速度取 g= 10 m/s2。求：（1）圆盘转动的角速度;（2）若圆盘到达最高点时离地面的高度为h= 22.5 m ,为了防止乘客携带的物品意外掉落砸伤地面上的行人，地面上至少要设置多大面积的区域不能通行。（16分）如图所示，在竖直平面内有 xOy坐标系，长为l的不可伸长的细绳，一端 固定在A点，A点的坐标为Jo,-另一端系一质量为 m的小球。现在x坐标轴上（坐标x0）固定一个钉子，拉小球使细绳绷直并呈水平位置，再将小

9、球由静止释放，当细绳碰到钉子以 后，小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动。5（1）当钉子在x=-l的P点时，小球经过最低点时细绳恰好不被拉断，求细绳能承受的最大拉力。(2)为使小球释放后能绕钉子在竖直平面内做圆周运动，而细绳又不被拉断，求钉子所在位置的范围。答案AADCCABCACACDBD(1)设乘客和座椅的总质量是m悬绳拉力为Ft,竖直方向上：Ftcos 0 =mg水平方向上：Esin 0 = mto 2(R+ Lsin 0 ),以上两式联立解得=历rad/s 。(2)物品掉落时的速度 v=(R+ Lsin 0 )= 舶 m/s ,物品掉落后做平抛运动。gt2竖直方向有h Lcos 0 =-2-,解得t=2 s ,平抛运动的水平位移为 x = vt = 102 m,设置禁止通行区域半径为R=R+ Lsin02 =15 m,彳导S=兀R2=225%品。 TOC o 1-5 h z t -5(1)当钉子在x=fl的P点时，小球绕钉子做匀速圆周运动的半径为R=l 2+X)2小球由静止到最低点的过程中机械能守恒，则 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document