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2022届高考物理一轮复习题:匀速圆周运动的向心力和向心加速度
一、单选题
1.(2021·广东·清远市博爱学校高一阶段练习)“飞车走壁”是一种传统的杂技项目,杂技演员驾驶摩托车在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来。如图所示,一杂技演员驾驶摩托车沿半径为R的四周,做线速度大小为v的匀速圆周运动。若杂技演员和摩托车的总质量为m,其所受向心力大小为( )
A. B. C. D.
2.(2021·甘肃·青海油田一中高一期中)做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径是20m的圆周运动了100m,则下列说法中正确的是( )
A.线速度大小是5m/s B.角速度大小是10rad/s
C.物体的运动周期是2s D.向心加速度的大小是5
3.(2022·广东·高二学业考试)如图所示,a、b是伞面上的两颗相同的雨滴。当以伞柄为轴旋转雨伞时,下列说法正确的是( )
A.a更容易移动,因为a所需的向心加速度更小
B.a更容易移动,因为a所需的向心加速度更大
C.b更容易移动,因为b所需的向心加速度更小
D.b更容易移动,因为b所需的向心加速度更大
4.(2022·浙江·台州市书生中学高一阶段练习)A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同时间内,它们通过的路程之比是4∶3,运动方向改变的角度之比是3∶2,则它们( )
A.线速度大小之比为4∶3
B.角速度大小之比为3∶4
C.圆周运动的半径之比为2∶1
D.向心加速度大小之比为1∶2
5.(2022·全国·高一课时练习)如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装置以竖直杆为轴、以不同大小的角速度匀速转动时,两金属环一直相对杆不动,下列判断正确的是( )
A.转动的角速度越大,细线中的拉力越大
B.转动的角速度越大,环M与水平杆之间的弹力越大
C.转动的角速度越大,环N与竖直杆之间的弹力越大
D.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
6.(2022·全国·高一课时练习)如图所示,两水平圆盘P、Q紧靠在一块,Q圆盘为主动轮,P、Q之间不打滑,P圆盘与Q圆盘的半径之比为3:1。两个小物块a、b分别放置于P、Q圆盘的边缘上,当主动轮Q匀速转动时,两小物块均与圆盘相对静止。则a、b的线速度、和向心加速度、之间的关系正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2022·河南信阳·高一阶段练习)如图所示,放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上,同时有一长为R的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点,绳能承受的最大拉力为2mg.重力加速度的大小为g,当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时,下列说法错误的是( )
A.圆环角速度ω小于时,小球受到2个力的作用
B.圆环角速度ω等于时,细绳恰好伸直
C.圆环角速度ω等于时,细绳将断裂
D.圆环角速度ω大于时,小球受到2个力的作用
8.(2022·全国·高一)如图所示是起吊重物的吊车,当液压杆长度收缩,吊臂绕固定转轴顺时针转动,吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动,M为ON的中点,则下列说法正确的是( )
A.M和N两点的周期之比为1:2
B.M和N两点的角速度之比为1:2
C.M和N两点的线速度之比为1:2
D.M和N两点的向心加速度之比为1:4
二、填空题
9.(2020·湖北省武穴中学高一阶段练习)如图所示,两个完全相同的小球A、B用长为l=0.8 m的细绳悬于以向右匀速运动的小车顶部,两小球分别与小车的前后壁接触。由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中的张力之比为_______________。
10.(2017·山东青岛·高一期中)如下图为一圆环,其圆心为O,若以它的直径AB为轴做匀速转动,如图所示,则圆环上Q、P两点的线速度大小之比是____。若圆环的半径是20cm,绕AB轴转动的周期是0.2s,则环上Q点的向心加速度大小是_____m/s2。
11.(2021·江苏·阜宁实验高中高二学业考试)如图所示,AB是半径为R的 圆弧轨道,B点的切线在水平方向,且B点距离水平地面高度为h,有一物体(可视为质点)从A点由静止开始滑下,到达B点时,对轨道的压力为其所受重力的2倍(重力加速度为g)。物体运动到B点时的速度大小为________。
12.(2017·福建省福州第十一中学高一期中)如图所示,在光滑水平面内,两个质量分别为m1、m2的小球A、B用一根长为L的细线相连,一起绕线上的O点做圆周运动.则圆心O到小球A球的距离为_____.
三、解答题
13.(2019·甘肃·靖远县第四中学高一期中)一个质量为25kg的小孩骑在木马上随木马一起在水平面内匀速转动,已知转轴距木马5m远,每10s转1圈,把小孩的转动看作匀速圆周运动,求:
(1)小孩转动的角速度;