课时作业13 圆周运动及其应用（Word练习）-2022高考物理一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（新教材新高考 人教版）

课时作业(十三)　圆周运动及其应用 [对应学生用书P263] 一、单项选择题 1．质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是(　　) A．速度的大小和方向都改变 B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C．当物体所受合力全部用来提供向心力时，物体做匀速圆周运动 D．向心加速度不变 C　解析：本题考查对匀速圆周运动的理解。质点做匀速圆周运动时，线速度大小始终不变，速度方向为质点运动轨迹的切线方向，时刻在改变，A错误；做匀速圆周运动的物体的加速度始终指向圆心，即方向在时刻改变，则匀速圆周运动是非匀变速曲线运动，B、D错误；当质点所受合力全部用来提供向心力时，质点的线速度的大小不变，做匀速圆周运动，C正确。 2．如图所示，照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动，已知图中双向四车道的总宽度约为15 m，假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7，则运动的汽车(　　) A．所受的合力可能为零 B．只受重力和地面支持力作用 C．最大速度不能超过25 m/s D．所需的向心力由重力和支持力的合力提供 C　解析：汽车在水平面上做匀速圆周运动。合外力时刻指向圆心，拐弯时由静摩擦力提供向心力，因此排除A、B、D，C正确。 3．世界一级方程式锦标赛新加坡大奖赛赛道单圈长5.067公里，共有23个弯道，如图所示，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下说法正确的是(　　) A．由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的 B．由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的 C．由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的 D．由公式F＝mω2r可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道 C　解析：赛车在水平面上转弯时，它需要的向心力是由赛车与地面间的摩擦力提供的。由F＝m知，当r一定时，v越大，赛车需要的向心力越大；当v一定时，r越小，赛车需要的向心力越大。当摩擦力不足以提供其所需的向心力时，赛车将冲出跑道，C正确。 4．在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A．将运动员和自行车看成一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 B．运动员受到的合力大小为m，运动员做圆周运动的向心力大小也是m C．运动员运动过程中线速度不变，向心加速度也不变 D．如果运动员减速，运动员将做离心运动 B　解析：将运动员和自行车看成一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力的作用，A错误；运动员受到的合力提供向心力，均为m，B正确；运动员运动过程中线速度、向心加速度大小不变，方向时刻变化，C错误；如果运动员减速，运动员所需要的向心力减小，不会做离心运动，D错误。 5．如图所示，光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔，用一细绳穿过小孔连接质量分别为m1、m2的小球A和B。让两小球同时做圆周运动，B球绕O点做圆锥摆运动，细绳与竖直方向的夹角为θ。A球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心O做匀速圆周运动，两球做圆周运动的角速度相同，OA、OB的绳长相等，则两球的质量之比为(　　) A．1∶1　　　　　　　　　 B．1∶sin θ C．1∶cos θ D．1∶tan θ A　解析：小球A、B用一根绳子连接，所以两球所受到的绳子的拉力大小相等，A球的向心力由拉力提供，B球的向心力由拉力的分力提供，据此列式分析两球质量之比；对A球，绳子的拉力提供向心力，所以有T＝m1lω2，对B球，绳子的拉力的分力提供向心力，即 T·sin θ＝m2l·sin θω2，联立解得：，A正确，B、C、D错误。＝ 6．(2020·河北衡水模拟)如图所示是固定在桌面上的“C”形木块，abcd为半径为R的光滑圆轨道的一部分，a为轨道的最高点，de面水平。将质量为m的小球(可视为质点)在d点正上方h高处由静止释放，小球自由下落到d处切入轨道运动，则(　　) A．在h一定的条件下，释放小球后小球能否到达a点，与小球质量有关 B．小球通过a点的条件是h>R C．改变h的大小，小球在通过a点后可能落回轨道之内，也可能落在de面上 D．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球在通过a点后又落回轨道内 D　解析：本题中小球在竖直光滑圆轨道内侧的运动属于“绳”模型。小球恰能通过a点的条件是在a点小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律得mg＝R>R，所以小球在通过a点后不可能落回轨道之内，C错误，D正确。gt2，解得xmin＝R，与小球质量无关，A、B错误；小球离开a点后做平抛运动，小球恰好能通过a点时，根据平抛运动的规律，小球在水平方向做匀速直线运动，有xmin＝vt，在竖直方向做自由落体运动，有R＝mv2，可求出h的最小值hmin＝，根据能量守恒定律得mghmi