15、圆周运动的描述-2022年高考物理一轮复习高效作业夯基30分钟练

15、圆周运动的描述 一、选择题 1．物理课上，老师做了一个实验，如图所示，用长为L的悬线一端固定于O点，另一端系着一质量为m的小球，在O点正下方 处钉一个钉子，把悬线拉直与竖直方向成一定角度，小球处于A点，现以一定的初速度推小球，从小球离开A点再回到A点的过程中，不计空气阻力，以下说法正确的是 （　　） A．当悬线碰到钉子时，小球的线速度v突然变大 B．当悬线碰到钉子时，小球的向心加速度a突然变小 C．当悬线碰到钉子时，小球的角速度 突然变大 D．小球返回到A点刚好速度为0，不会撞上老师 【答案】C 【详解】 A．当悬线碰到钉子时，由于惯性，线速度大小不变，A错误； B．当悬线碰到钉子时，线速度大小不变，摆长变小， r变小，根据 向心加速度a变大，B错误； C．线速度大小不变，摆长变小，根据 角速度变大，C正确； D．一定的初速度推小球，从小球离开A点再回到A点的过程中，不计空气阻力，机械能守恒，所以回到A点具有速度会撞上老师，D错误。 故选C。 2．如图所示，小恺同学下课观察到教室外面树枝上站着A、 两只小鸟，小鸟跟随树枝在摇摆，小鸟 离树干较近，则（　　） A．A鸟的速度小于 鸟的速度 B．A鸟的角速度等于 鸟的角速度 C．A鸟的向心加速度小于 鸟的向心加速度 D．A鸟的向心力大于 鸟的向心力 【答案】B 【详解】 A．根据 离树干越近半径越小线速度越小，所以A鸟的速度大于 鸟的速度，则A错误； B．小鸟跟随树枝在摇摆，等效同一转轴，具有相同的角速度，则A鸟的角速度等于 鸟的角速度，所以B正确； C．根据 可知，A鸟的向心加速度大于 鸟的向心加速度，所以C错误； D．根据 可知，两只小鸟的质量不确定，则向心力无法确定，所以D错误； 故选B。 3．如图所示，把一个小球放在光滑的玻璃漏斗中，短时间晃动漏斗后，可以使小球在玻璃壁上某水平面内做匀速圆周运动。现使小球在a、b两水平轨道上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．小球做匀速圆周运动的向心力垂直于漏斗壁 B．小球在a、b轨道上做匀速圆周运动的向心力大小不同 C．小球在a、b轨道上做匀速圆周运动的线速度 D．小球在a、b轨道上做匀速圆周运动的角速度 【答案】C 【详解】 A．小球受到重力和支持力，在水平面内做匀速圆周运动，则向心力为两者的合力方向水平指向圆心，与漏斗壁不垂直；故A错误； B．设漏斗壁与水平的夹角为 ， 根据合成法可知向心力大小为 则同一小球在a、b轨道上做匀速圆周运动的向心力大小相同，故B错误； CD．设两轨道到漏斗顶的高度为 ，由牛顿第二定律有 解得 ， 而 ，则可得 ， 故C正确，D错误； 故选C。 4．如图所示，表演“飞车走壁”的杂技演员骑着摩托车飞驶在圆台形筒壁内，圆台筒固定不动，其轴线沿竖直方向．演员驾驶摩托车先后在M和N两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，如果此时不计车轮与筒壁的摩擦力，则（　　） A．M处的线速度一定小于N处的线速度 B．M处的角速度一定小于N处的角速度 C．M处的运动周期一定等于N处的运动周期 D．M处对筒壁的压力一定大于N处对筒壁的压力 【答案】B 【详解】 ABC．演员和摩托车在M和N处紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动．摩托车受到的支持力和重力的合力提供向心力，根据平行四边形可知 在M和N处，质量不变，在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的，由于在M处运动的半径大于在N处的半径．由向心力的计算公式 可知半径越大，线速度越大，角速度越小，根据 可知角速度不同，周期不同，故AC错误，B正确； D．在两点处筒壁对摩托车的支持力 相等，根据牛顿第三定律可知在两点对筒壁的压力相等，D错误． 故选B. 5．中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示，包括大小齿轮、压嘴座等部件。大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中并相互咬合， 、 两点分别位于大小齿轮的边缘， 点位于大齿轮半径的中点。当修正带被匀速拉动进行字迹修改时（　　） A．转速 B．线速度 C．角速度 D．向心加速度 【答案】C 【详解】 AB． 、 两点分别位于大小齿轮的边缘，属于齿轮传动，所以 由 可得 故AB错误； CD．a、c两点属于同轴转动，所以 由 可得 故C正确，D错误。 故选C。 6．质量相同的小球1、2用轻质细线连接，小球1用轻质细线系于O点，两细线长度相同，小球1、2绕竖直轴OO′做匀速圆周运动，空气阻力忽略不计，下列四个图中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 球1、2的受力如图 对球1在水平面做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 竖直方向由 同理对球2由牛顿第二定律得 竖直方向有 由于球2受重力和绳的拉力的合力指向圆心，可知球2比球1更远离竖直轴，则r2>r1联立解得 故 故选D。 7．