课时质量评价 14 圆周运动及应用-2022新高考物理一轮复习【名师导航】Word练习(鲁科版)

十四　圆周运动及应用 (建议用时：40分钟) 1．雨天在野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就会被甩下来。如图所示，a、b为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点，c、d为飞轮边缘上的两点，则下列说法正确的是(　　) A．飞轮上c、d两点的向心加速度相同 B．后轮边缘a、b两点的线速度相同 C．泥巴在图中的b点比在a点更容易被甩下来 D．a点的角速度大于d点的角速度 C　解析：c、d两点同轴转动，角速度相等，半径也相等，根据公式a＝ω2r分析知，它们的向心加速度大小相等，但方向不同，故A错误；a、b两点同轴转动，角速度相等，半径也相等，但位置不同，所以线速度的方向不同，故B错误；泥巴做圆周运动，重力与附着力的合力提供其做圆周运动所需的向心力，根据F＝mω2r知，泥巴在车轮上每一个位置的向心力大小相等，当提供的合力小于做 圆周运动所需的向心力时做离心运动，所以能提供的合力越小越容易飞出去，在最低点，重力向下，附着力向上，合力等于附着力减重力，在最高点，重力向下，附着力向下，合力等于重力加附着力，在线速度竖直向上或向下时，合力等于附着力，所以在最低点b时，泥巴所受的合力最小，最容易飞出去，故C正确；a、b、c、d四点同轴转动，角速度相等，故D错误。 2．(2019·江苏高考)(多选)如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱(　　) A．运动周期为 B．线速度的大小为ωR C．受摩天轮作用力的大小始终为mg D．所受合力的大小始终为mω2R BD　解析：座舱的运动周期T＝，A错误；根据线速度与角速度的关系，可知座舱的线速度大小为v＝ωR，B正确；座舱做匀速圆周运动，摩天轮对座舱的作用力与座舱的重力大小不相等，其合力提供向心力，合力大小为F合＝mω2R，C错误，D正确。＝ 3．如图所示为一皮带传送装置，右轮半径为r，a是其边缘上的一点，左侧为一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点在小轮边缘上，d点在大轮边缘上，以下说法错误的是(　　) A．a、c两点的线速度大小相等 B．b、c和d三点的角速度相等 C．va∶vb∶vc∶vd＝2∶1∶2∶4 D．aa∶ab∶ac∶ad＝2∶1∶2∶4 D　解析：a、c两点为皮带传动，则线速度大小相等，A正确；b、c和d三点是同轴传动，则角速度相等，B正确；va∶vc＝1∶1，b、c和d三点是同轴传动，则角速度相等，根据v＝ωr，则vb∶vc∶vd＝1∶2∶4，则va∶vb∶vc∶vd＝2∶1∶2∶4，C正确；根据an＝ 可知，aa∶ab∶ac∶ad＝4∶1∶2∶4，D错误。此题选择错误的，故选D。 4．如图所示，叠放在一起的两物块A、B质量相等，随水平圆盘一起做匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　) A．B做圆周运动所需的向心力是A做圆周运动所需向心力的2倍 B．圆盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍 C．A有沿半径向外滑动的趋势，B有沿半径向内滑动的趋势 D．若B先滑动，则A、B之间的动摩擦因数μ1小于B与圆盘之间的动摩擦因数μ2 B　解析：A、B两物块随水平圆盘一起做匀速圆周运动，向心力F＝mω2r，因两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等，故A错误；将A、B作为整体分析，fAB＝ 2mω2r， 对A分析，有fA＝mω2r，可知圆盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，故B正确；A所受的静摩擦力方向指向圆心，可知A有沿半径向外滑动的趋势，B受到圆盘的静摩擦力方向指向圆心，B有沿半径向外滑动的趋势，故C错误；若B先滑动，表明圆盘对B的摩擦力先达到二者之间的最大静摩擦力，当B刚要滑动时，有μ2×2mg－fA＝mωr，解得μ1>μ2，故D错误。r<μ1mg，fA＝mωr，又 mω 5．小球P和Q分别用不可伸长的绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放，在各自运动轨迹的最低点时，有(　　) A．P球的速度一定大于Q球的速度 B．P球的动能一定小于Q球的动能 C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 C　解析：小球从静止释放运动到最低点的过程中，由机械能守恒得mgR＝＝2g，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，两者的向心加速度大小相等，故C正确，D错误。＝3mg，an＝，解得F＝mg＋m，式中的R为绳长，则小球在最低点的速度只与绳长有关，可知vP<vQ，动能与质量和绳长有关，由于P球的质量大于Q球的