16、生活中的圆周运动-2022年高考物理一轮复习高效作业夯基30分钟练

16、生活中的圆周运动 一、选择题 1．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A．如图a，汽车通过拱桥的最高点时所受支持力大于重力 B．如图b是一圆锥摆，增大 ，改变绳长保持圆锥高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力 D．如图d，火车转弯轨道向内倾斜，导致火车转弯时必须小于规定速度行驶 【答案】B 【详解】 A．如图a，由于汽车做圆周运动，加速度向下，处于失重状态，所受支持力小于重力，A错误； B．如图b，根据 而 整理得 由于 不变，因此角速度不变，B正确； C．如图c，设圆锥筒的半顶角为 ，则 可知在不同位置，支持力相同，C错误； D．如图d，火车转弯轨道向内倾斜，使支持力的一部分提供火车做匀速圆周运动的向心力，为了使火车既不压迫内侧轨道，也不压迫外侧轨道，应使火车转弯时按规定速度行驶，D错误。 故选B。 2．无人机携带货物正在空中水平面内转弯，其运动可看作匀速圆周运动，若其转弯半径为 ，转弯速度为 ，货物质量为 ，此时无人机对货物的作用力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 受力分析，由几何关系得 故ABC错误，D正确。 故选D。 3．如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的 ，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g=10m/s2）（　　） A． m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s 【答案】A 【详解】 当汽车通过拱桥顶点的速度为 10m/s时，车对桥顶的压力为车重的 ，则桥对车的支持力为 ，根据牛顿第二定律得 若汽车在桥顶不受摩擦力作用，则此时汽车对桥顶压力为零，根据牛顿第二定律有 联立可得，此时汽车通过桥顶的速度应为 故选A。 4．港珠澳大桥有一段半径约为120m的圆弧形弯道，路面水平。晴天时路面对轮胎的最大静摩擦力为正压力的0.8倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的最大静摩擦力变为正压力的0.4倍。若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，则（　　） A．汽车以20m/s的速率通过此弯道时的向心加速度约为 B．汽车以20m/s的速率通过此弯道时的角速度约为0.6rad/s C．晴天时，汽车以30m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道 D．下雨时，汽车以15m/s的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动 【答案】C 【详解】 A．汽车以20m/s的速率通过此弯道时的向心加速度约为 A错误； B．汽车以20m/s的速率通过此弯道时的角速度约为 B错误； C．晴天时，汽车安全通过此圆弧形弯道时 解得 则汽车以30m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道，C正确； D．下雨时，汽车安全通过此圆弧形弯道时 解得 则汽车以15m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道，D错误。 故选C。 5．如图有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。A、B两球与O点的连线与竖直线 间的夹角分别为 和 （ ， ）。以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面，则（　　） A．A、B两球所受弹力的大小之比为3：4 B．A、B两球运动的周期之比为4：3 C．A、B两球的动能之比为64：27 D．A、B两球的重力势能之比为16：9 【答案】C 【详解】 A．据两球在竖直方向受力平衡得 则 故A错误； BC．据 解得 则A、B两球的动能之比为 解得 则有 故C正确，B错误； D．球的重力势能 则A、B两球的重力势能之比为 故D错误。 故选C。 6．如图所示，质量分别为 、 的物块A，B，与水平放置的圆盘间的滑动摩擦因数分别为 、 ，与圆盘的圆心O间的距离分别为 、 ，两物块随圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，角速度为 ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A．若 ，随着 的增大，B先相对圆盘滑动 B．若 ，随着 的增大，A先相对圆盘滑动 C．随着 的增大，两物体同时相对圆盘滑动时，则有 D．两物块随着圆盘做匀速圆周运动的向心力大小之比为 【答案】C 【详解】 A．当A刚要相对圆盘滑动时 当B刚要相对圆盘滑动时 可得 两物块相对圆盘开始滑动的临界角速度与质量 、 无关，A项错误； B．由题图可知 ，当 ，物块相对圆盘刚要滑动时，有 随着 的增大，B先相对圆盘滑动，B项错误； C．当 ，可得 即随着 的增大，两物体同时相对圆盘滑动而发生离心现象，C项正确； D．由匀速圆周运动规律，两物块A、B随着圆盘做匀速圆周运动的向心力分别是