第四章 第3讲 圆周运动（课件+课时作业）-2021新高考物理【优化探究】一轮总复习（人教版）

[课时作业·巩固提升]　　　　　　　　　　　　　　　精选名校试题　考点全面覆盖 [基础题组] 一、单项选择题 1．(2020·河北邢台调研)如图所示为公路自行车赛中运动员在水平路面上急转弯的情景，运动员在通过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线，将运动员与自行车看作一个整体，下列论述正确的是(　　)[来源:Zxxk.Com] A．运动员转弯所需向心力由地面对车轮的支持力与重力的合力提供 B．运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力提供 C．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心 D．发生侧滑是因为运动员受到的合外力大于所需的向心力 解析：向心力为沿半径方向上的合力．运动员转弯时，受力分析如图所示，可知地面对车轮的摩擦力提供所需的向心力，故A错误，B正确；当Ff<，摩擦力不足以提供所需向心力时，就会离心发生侧滑，故C、D错误． 答案：B 2.水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C，用不打滑皮带相连，如图所示(俯视图)，三圆轮的半径之比为RA∶RB∶RC＝3∶2∶1，当主动轮C匀速转动时，在三轮的边缘上分别放置一相同的小物块(可视为质点)，小物块均恰能相对静止在各轮的边缘上，设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块与轮A、B、C接触面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，A、B、C三轮转动的角速度分别为ωA、ωB、ωC，则(　　) A．μA∶μB∶μC＝2∶3∶6 B．μA∶μB∶μC＝6∶3∶2 C．ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶3 D．ωA∶ωB∶ωC＝6∶3∶2 解析：小物块在水平方向由最大静摩擦力提供向心力，所以向心加速度a＝μg，而a＝，所以ωA∶ωB∶ωC＝2∶3∶6，故只有A正确．，所以μA∶μB∶μC＝2∶3∶6，由v＝Rω可知，ω∝，A、B、C三圆轮边缘的线速度大小相同，所以μ∝ 答案：A[来源:学&科&网Z&X&X&K] 3.固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道ABCD，其A点与圆心等高，D点为轨道的最高点，DB为竖直线，AC为水平线，AE为水平面，如图所示．今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A点进入圆弧轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能使小球通过最高点D，则小球通过D点后(　　) A．一定会落到水平面AE上[来源:Z.xx.k.Com] B．一定会再次落到圆弧轨道上 C．可能会再次落到圆弧轨道上 D．不能确定 解析：设小球恰好能够通过最高点D，根据mg＝mR，知小球一定会落到水平面AE上．＝·，则平抛运动的水平位移为x＝gt2得t＝.小球经过D点后做平抛运动，根据R＝，知在最高点D的最小速度为，得vD＝ 答案：A 4.如图所示，水平地面上有一光滑弧形轨道与半径为r的光滑圆轨道相连，且固定在同一个竖直面内．将一个质量为m的小球由圆弧轨道上某一高度处无初速度释放．为使小球在沿圆轨道运动时始终不脱离轨道，这个高度h的取值可为(　　) A．2.2r　　　　　　　 B．1.2r C．1.6r D．0.8r 解析：小球可能做完整的圆周运动，刚好不脱离圆轨道时，在圆轨道最高点重力提供向心力，mg＝mmv2，解得h＝2.5r.也可能不超过与圆心等高处，恰好到达圆心等高处时，由机械能守恒定律得mgh＝mg·r，得h＝r.综上得为使小球在沿圆轨道运动时始终不离开轨道，h的范围为h≤r或h≥2.5r，故A、B、C错误，D正确．，由机械能守恒定律得mgh－mg·2r＝ 答案：D 二、多项选择题 5．(2018·高考江苏卷)火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°.在此10 s时间内，火车(　　) A．运动路程为600 m B．加速度为零 C．角速度约为1 rad/s D．转弯半径约为3.4 km 解析：由s＝vt知，路程s＝600 m，选项A正确；在弯道做圆周运动，火车加速度不为零，选项B错误；由10 s内转过10°知，角速度ω＝ m≈3.4 km，选项D正确．＝ rad/s≈0.017 rad/s，选项C错误；由v＝rω知，r＝ rad/s＝ 答案：AD 6.如图所示，在光滑的横杆上穿着两质量分别为m1、m2的小球，小球用细线连接起来，当转台匀速转动时，下列说法正确的是(　　) A．两小球速率必相等 B．两小球角速度必相等 C．两小球加速度必相等 D．两小球到转轴距离与其质量成反比 解析：两小球随着杆及转台一起转动，角速度必相等．由v＝ωr知，r不一定相等，所以v不一定相等．由向心加速度a＝ω2r可知，r不一定相等，向心加速度不一定相等．两小球用一细线连接，两小球的向心力等于线的张力，一定相等，m1ω2r1＝m2ω2r2，则，选项B、D正确．＝ 答案：BD 7．(2020·四川凉山州模拟)如图所示，两段长均为L的轻绳共同系住一质量为m的小球，