专题07 生活中的圆周运动及离心现象（原卷版）-备战期末高一物理

试卷第=page22页，共=sectionpages33页专题07生活中的圆周运动及离心现象一、单选题1．（22-23高一下·湖南邵阳·期末）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角θ，重力加速度为g。转台转动的角速度为（）A． B． C． D．2．（22-23高一下·湖南湘西·期末）如图所示，轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（）A．小球过最高点时，杆所受的弹力方向一定竖直向下B．小球过最高点时，速度至少为C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D．若把题中的轻杆换为轻绳，其他条件不变，小球过最高点时，速度至少为3．（22-23高一下·重庆九龙坡·期末）任冬冬老师利用周末带家人们去重庆渝乐小镇游玩，如图所示是任老师及家人坐摩天轮的情景，摩天轮边缘悬挂透明座舱，任老师随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，则任老师（）A．受到合力不断改变 B．对座椅的压力始终不变C．速度始终恒定 D．加速度始终恒定4．（22-23高一下·甘肃临夏·期末）如图甲所示，在花样滑冰比赛中，男运动员手拉女运动员做匀速圆周运动，女运动员恰好离开水平冰面。该过程可简化为轻绳系一小球在水平面内悬空做匀速圆周运动（如图乙），已知绳长为L，轻绳与竖直方向的夹角为，小球的质量为m，小球的线速度大小为v。下列说法正确的是（

）A．小球的角速度为 B．小球所受合力的大小为C．小球做匀变速曲线运动 D．当地的重力加速度大小为5．（22-23高一下·青海西宁·期末）如图所示，汽车以一定的速率通过凹陷路面（路面凹陷呈圆弧形）的最低点时，则（

）A．路面对汽车的支持力小于汽车的重力 B．路面对汽车的支持力大于汽车的重力C．汽车的速率越小，路面对车的支持力越大 D．汽车的速率越大，路面对车的支持力不变6．（22-23高一下·山东德州·期末）游乐场中有一种叫旋转飞椅的游乐项目，示意图如图所示。长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。座椅和小孩的质量为，当转盘匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力和空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（）A．小孩转动的轨道半径为B．钢绳对转椅的拉力大小为C．座椅匀速转动的角速度大小为D．小孩的向心加速度大小为7．（22-23高一下·北京东城·期末）如图所示，质量为m的小球由不可伸长的轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，当轻杆绕轴OO'以角速度ω0匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，a绳与水平面成θ角，b绳平行于水平面，此时b绳张紧且绳拉力不等于零。当ω>ω0时，随着ω的缓慢增大，则下列说法正确的是（）A．a绳上拉力不变，b绳上拉力增大B．a绳上拉力减小，b绳上拉力增大C．a绳上拉力增大，b绳上拉力不变D．a绳上拉力增大，b绳上拉力减小8．（22-23高一下·天津·期末）如图为某一水平弯道的限速牌，则汽车行驶至该路段转弯时（

）A．由轮胎受到的摩擦力与运动方向相反B．由汽车受到的重力和支持力的合力提供向心力C．若汽车转弯速度大于40km/h，它将受到离心力D．雨雪天气汽车行驶至该路段应以更小的速度通过9．（22-23高一下·黑龙江哈尔滨·期末）如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是2rad/s。盘面上距圆盘中心0.1m的位置处有一个质量为1kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动，小物体可视为质点。下列对小物体的分析正确的是（）A．小物体的向心加速度大小为0.2m/s2B．小物体的向心力大小为0.2NC．圆盘对小物体的静摩擦力方向指向圆盘中心D．若圆盘对小物体的最大静摩擦力为4N，则当圆盘角速度是5rad/s时，小物体会相对圆盘滑动10．（22-23高一下·云南普洱·期末）m为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点），A为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑，当m可被水平抛出时（）A．皮带的最小速度为 B．皮带的最小速度为C．A轮每秒的转数最少是 D．A轮每秒的转数最少是多选题11．（22-23高一下·陕西渭南·期末）在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，内外铁轨平面与水平面倾角为，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压（如图甲）；汽车通过凹形桥时速度不能过大，不然易发生交通事故（如图乙）；半径为的光滑圆管轨道（圆管内径远小于轨道半径）竖直放置，管内有一个小球（小球直径略小于管内径）可沿管转动（如图丙）。重力加速度为，以下说法中正确的是（）A．火车过该弯道的运动半径B．当火车速率大于时，内轨将受到轮缘的挤压C．汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎D．小球通过最高点的最小速度为12．（22-23高一下·福建莆田·期末）工程师为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（

）A．适当减小弯道半径 B．适当增大弯道半径C．适当减小内外轨的高度差 D．适当增加内外轨的高度差13．（22-23高一下·湖南益阳·期末）如图所示，用一根长为l的轻绳一端系一质量为m的小球（可视为质点），另一端固定在光滑固定的圆锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角，小球绕着锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g，。则（

）A．小球恰好离开锥面时的角速度为B．小球恰好离开锥面时的线速度为C．若小球恰好离开锥面时，绳子的拉力大小为D．若小球恰好离开锥面时，绳子的拉力大小为14．（22-23高一下·河北石家庄·期末）如图所示，内壁光滑的半球形容器固定放置，其圆形顶面水平。两个完全相同的小球分别沿容器内壁，在不同的水平面内做匀速圆周运动。下列判断正确的是（）A．对内壁的压力大于对内壁的压力 B．的角速度小于的角速度C．的周期小于的周期 D．的向心加速度与的向心加速度大小相等三、解答题15．（22-23高一上·吉林长春·期末）如图所示，水平圆盘上沿直径方向放置着用水平轻绳相连的两个小物块A和B。两物块的质量分别为和，到圆心的距离分别为r和3r。两物块与圆盘的最大静摩擦力均为自身重力的倍，重力加速度为g。不考虑轻绳拉力上限，轻绳伸直且最初拉力为零。圆盘绕过圆心的竖直轴转动，转动的角速度由零缓慢增大，求：（1）角速度增大至多少时轻绳开始出现拉力？（2）若，角速度在什么范围内，两物块与圆盘之间都不发生相对滑动？16．（22-23高一下·黑龙江佳木斯·期末）如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为R=0.5m，一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知管道最高点Q与A点等高，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取。试求：（1）小球从平台上的A点射出时的速度大小；（2）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力。17．（22-23高一下·山东威海·期末）如图所示，半径的半球形陶罐可以绕竖直轴匀速转动，O为陶罐球心，一小物块靠在陶罐内壁上随陶罐一起转动。已知小物块与罐壁间的动摩擦因数，它和O点连线与之间的夹角，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，。求：（1）陶罐的角速度为多大时，小物块与罐壁间无摩擦力；（2）要保证小物块不滑动，陶罐角速度的最大值。18．（22-23高一下·天津·期末）动画片“熊出没”中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲），聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，整个装置可视为质点且总质量为m，绳长为L且保持不变，绳子能承受的最大张力为，不计一切阻力，重力加速度为g，求：（1）设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子恰好断裂，求他们在最低点的速度的大小；（2）若绳长改为2L，两熊在水平面内做匀速圆周运动，如图丙。若两熊做圆锥摆运动时绳子与竖直方向的夹角为，求此时绳子受到的拉力F的大小以及两熊的速度v的大小。一、单选题1．（22-23高一下·黑龙江齐齐哈尔·期末）如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则（）A．在最高点小球的速度为零，处于平衡状态B．小球经过与圆心等高的位置时，处于超重状态C．在最高点小球的速度水平，小球既不超重也不失重D．盒子在最低点时对小球弹力大小等于2mg，方向向上2．（22-23高一下·北京东城·期末）如图，有两个圆锥摆，摆线与竖直方向夹角都是，摆球质量也一样，只是摆线长短不同，则（

）A．摆线较长的小球速度较小 B．摆线较长的小球周期较大C．摆线较长的小球受到绳的拉力较大 D．摆线较长的小球所受向心力更大3．（22-23高一下·海南省直辖县级单位·期末）如图所示，质量为m的汽车，沿半径为R的半圆形拱桥运动，当汽车通过拱桥最高点B时速度大小为v，则此时（）A．汽车速度越大，对拱形桥压力越大B．在B点的速度最小值为C．若汽车速度等于，汽车将做平抛运动，越过桥后落地点与B点的水平距离为D．若汽车对桥顶的压力为，汽车的速度大小为4．（22-23高一下·福建泉州·期末）如图，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，可绕细杆的另一端O在竖直平面上做圆周运动，不计空气阻力。若球转到最低点A时，线速度的大小为，此时小球对杆的作用力大小为（

）A． B． C． D．5．（22-23高一下·贵州毕节·期末）毕节阿西里西大草原是非常著名的旅游景点，其波浪路是游客网红打卡必经之地，波浪路如图甲所示，某游客驾驶小车以恒定速率通过波浪路，小车始终不脱离路面且安全行驶的过程中，其过程可抽象为在竖直平面内图乙所示的轨道模型，则关于小车通过波浪路段的最高点A和最低点B时（）A．小车经过A点时对地面的压力大于小车的重力B．小车经过B点时对地面的压力小于小车的重力C．若增大小车行驶的速率，则速率越大通过A、B两点时对地面的压力大小之差的绝对值越大D．若减小小车行驶的速率，则速率越小通过A、B两点时对地面的压力大小之差的绝对值越大6．（22-23高一下·江西九江·期末）如图，A、B两个相同的茶杯放在餐桌上的自动转盘上，B离中心的距离比A离中心距离大，一个杯中装满水，另一个是空杯，转盘在电动机的带动下匀速转动，A、B两杯与转盘保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A．装满水的杯子受到的摩擦力大B．杯子B受到的摩擦力大C．若增大转动的角速度，空杯一定先滑动D．若增大转动的角速度，杯子B先滑动7．（22-23高一下·甘肃定西·期末）如图所示装置绕竖直轴匀速旋转，有一紧贴内壁的小物体随装置一起在水平面内匀速转动，则下列说法正确的是（）A．小物体可能只受重力、弹力B．小物体一定受到摩擦力作用C．小物体可能受到重力、弹力、向心力的作用D．随着角速度的增大，小物体始终与该装置相对静止，在此过程中，物体受到的摩擦力一定增大8．（22-23高一下·浙江丽水·期末）2022年我国航天员在空间站太空舱开设“天宫课堂”，课堂演示了“水油分离”实验。如图所示，用细绳系住装有水和油的瓶子，手持细绳的另一端，使瓶子在竖直平面内做圆周运动，则（

）A．水油分离后，水的线速度大于油的线速度B．瓶子运动到最高点的线速度小于最低点的线速度C．瓶子的速度需大于某一值才能通过圆周的最高点D．瓶子运动到最高点，航天员松开绳子，瓶子将做平抛运动9．（22-23高一下·内蒙古通辽·期末）如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F突然消失，关于小球运动情况的说法正确的是（）A．小球在离心力的作用下将沿轨迹Pa做离心运动B．小球在离心力的作用下将沿轨迹Pb做离心运动C．小球在离心力的作用下将沿轨迹Pc做离心运动D．小球将沿轨迹Pa做离心运动，但并不受离心力的作用二、多选题10．（22-23高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末）如图所示，圆形餐桌上镶嵌着一可绕中心轴O转动的圆盘，圆盘上A、B处分别放有甲、乙餐盘（可视为质点），，甲餐盘的质量为m，乙餐盘的质量为，两餐盘与圆盘之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两餐盘与圆盘之间的动摩擦因数均为，已知重力加速度大小为g。当圆盘匀速转动时，下列说法正确的是（

）A．在未与圆盘发生相对滑动之前，甲餐盘受到的摩擦力始终大于乙餐B．随着圆盘转速缓慢增大，甲餐盘会比乙餐盘先相对于圆盘发生滑动C．若圆盘表面突然变光滑，餐盘将会沿圆盘半径方向运动D．当圆盘转动的角速度时，将会有餐盘相对于圆盘发生滑动11．（22-23高一下·北京海淀·期末）波轮洗衣机中的脱水筒如图所示，在洗衣机脱水过程中，一段时间内湿衣服紧贴在筒的内壁上，随着圆筒一起转动而未发生滑动。对于上述过程，下列说法正确的有（）A．衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用B．脱水筒以更大的角速度转动时，筒壁对衣服的摩擦力会变大C．脱水筒以更大的频率转动时，脱水效果会更好D．当衣服对水滴的作用力不足以提供水滴需要的向心力时，水滴将和衣服分离12．（22-23高一下·天津蓟州·期末）如图甲所示是滚筒洗衣机滚筒的内部结构，内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针方向的匀速圆周运动。如图乙，a、b、c、d分别为一件小衣物（可视为质点）随滚筒转动过程中经过的四个位置，a为最高位置，c为最低位置，b、d与滚筒轴心等高。下面说法正确的是（）A．衣物在c位置向心加速度最大B．衣物在四个位置向心加速度大小相同C．衣物在c位置受到滚筒筒壁的支持力最大D．衣物在a位置受到滚筒壁的支持力最大13．（22-23高一下·山东临沂·期末）在如图所示的水平转盘上，沿半径方向放着质量均为的两物块A和B（均视为质点），它们用不可伸长的轻质细线相连，A、B两物块与转盘之间的动摩擦因数均为。已知A和B与圆心的距离分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。现缓慢增大转盘的转速，则（

）A．当转盘的角速度为时，A、B开始滑动B．当转盘的角速度为时，A、B相对转盘静止C．当转盘的角速度为时，细线中的张力大小为D．当转盘的角速度为时，剪断细线只有B物块做离心运动三、解答题14．（22-23高一下·北京平谷·期末）一位同学做了这样一个实验：手握轻绳的一端，另一端系一金属小球，小球下方吸附一块小磁铁，使小球在竖直平面内做圆周运动。该同学经过反复尝试发现，当小球速度达到某一值时，小磁铁将被甩脱。（1）他将上述过程简化为如下模型：伸长的轻绳一端系一金属小球，小球下方吸附一质量为m的小磁铁，轻绳的另一端固定在O点，测得O点离地面的高度为d，绳长为。使吸附着小磁铁的小球（可以将小球和小磁铁组成的整体看作质点）在竖直平面内绕O点做圆周运动。若小球某次运动到最低点时，磁铁恰好脱离小球沿水平方向飞出，通过水平距离后落地。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。a．求磁铁脱离前瞬间的速度大小v及小球与磁铁之间的相互作用力大小F；b．保持O点的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若磁铁仍运动到最低点时恰好