第04周生活中的圆周运动学易试题君之周末培优君高一物理人教版（必修2）（原卷版）

第4周生活中的圆周运动（测试时间：45分钟，总分：70分）班级：____________姓名：____________座号：____________得分：____________一、选择题（共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．如图所示，不计空气阻力，将湿透的雨伞水平匀速旋转，将观察到水滴被抛出后的俯视轨迹是A．每个水滴继续做匀速圆周运动B．每个水滴沿切线方向做直线运动C．许多水滴落地后排在一个圆周上D．许多水滴落地后排在一条直线上2．如图（俯视图），用自然长度为l0，劲度系数为k的轻质弹簧，将质量都是m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为2l0的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为3kl0，现使圆盘带动两个物块以不同的角速度做匀速圆周运动，则A．当圆盘的角速度为ω=k4m时，圆盘对PB．当圆盘的角速度为ω=k3m时，圆盘对QC．当圆盘的角速度为ω=k2m时，物块Q受到的合力大小为kl0D．当物体P、Q刚要滑动时，圆盘的角速度为ω=k3．中国的吴桥杂技享誉世界，如图甲是杂技演员表演传统节目——水流星。用细绳系着装有水的小桶。在竖直面内做圆周运动，当小桶运动到最高点时，可简化为图乙所示情形，已知水的质量为m，水的重心到转轴O的距离为L，则下列说法正确的是A．最高点水刚好不流出时，水和小桶的最小速率为零B．最高点水刚好不流出时，水对桶底的作用力大小为mgC．最高点水刚好不流出时，水对桶底的作用力为零D．最高点水刚好不流出时，绳上的拉力大小大于mg4．如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度v=2gR，R是球心到OA．6mg的拉力B．6mg的压力C．7mg的拉力D．7mg的压力5．杂技表演“飞车走壁”的简化模型如图所示，表演者在侧壁某一水平面内做匀速圆周运动、表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力不计，轨道平面离地面的高度为H，侧壁的倾角α不变。下列说法不正确的是A．H越大，摩托车做圆周运动的角速度越小B．H越大，摩托车做圆周运动的动能越大C．摩托车对侧壁的压力大小与H无关D．摩托车圆周运动的周期与H无关6．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R。若质量为m的火车转弯时速度小于RgtanA．外轨对外侧车轮轮缘有向内侧的侧压力B．内轨对内侧车轮轮缘有向外侧的侧压力C．这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθD．这时铁轨对火车的支持力小于mg/cosθ7．如图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是A．B对A的摩擦力一定为3μmgB．B对A的摩擦力一定为3mω2rC．转台的角速度一定满足ω≤D．转台的角速度一定满足ω≤8．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是A．小球通过最高点时的最小速度vB．小球通过最高点时的最小速度vC．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力二、实验题（共2小题，共12分）9．（4分）航天员王亚平曾在“天宫一号”内做了如图所示实验：长度为30cm的细线一端固定，另一端系质量为50g的小球，在最低点给小球一个初速度，小球将在竖直平面内做匀速圆周运动。稳定后，它在15s内共转了30圈，则小球在最低点时，绳子的拉力____N（取π2=10）。如果在最高点恰好剪断细绳，则小球将会是下列二种运动中的哪一种（填A或B）______。A．沿最髙点切线方向做匀速直线运动B．沿原圆周轨道继续匀速圆周运动10．（8分）铁路转弯处的弯道半径r是根据地形来决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差为h的设计不仅与轨道半径有关，还取决与火车在弯道上行驶的速度，表一是铁路设计人员技术手册中弯道半径r与对应的轨道高度差h：（1）根据表一中的数据，计算出每个弯道的轨道半径的倒数，填入表二中，并根据表中的数据在给定的h–1/r坐标中做出试导出h–1/r图象，根据图象可得出h与r关系是_______________。（2）铁路建成以后，火车在通过弯道时，为保证安全，要求内、外轨对车轮均不产生侧向力，又已知我国铁路内、外轨的间距设计值为L=1435mm，结合表中数据计算出我国火车的转弯速率v=__________。（以km/h为单位，结果取整数，当路轨倾角很小时有sinθ≈tanθ）（3）随着人民生活节奏的加快，对交通运输的快捷提出了跟高的要求，为了提高运输能力，国家对铁路不断进行提速，这就要求铁路转弯速率也需要提高，请你根据上述计算和表格分析提出应采取怎样的有效措施？至少提出两点：①_______________________________________________________________；②_______________________________________________________________。三、计算题（共3小题，共34分）11．（6分）如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P，飞镖被抛出时与P等高，且与P点距离为L。在将飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过圆心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g。若飞镖恰好击中P点（飞镖击中P点时，P恰好在最下方），求：（1）圆盘的半径R；（2）P点随圆盘转动的线速度v。12．（11分）如下图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间，线受到的拉力比开始时大40N，求：（1）求线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；（2）求线断开的瞬间，小球运动的线速度；（3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌边线的夹角为60°，桌面高出地面0.8m，求小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离。（g取10m/13．（17分）如图所示，细绳一端系着质量M=0.6 kg