考点11 圆周运动及其应用-【金版教程】2023高考物理一轮总复习首选用卷课件PPT（老高考）

考点11 圆周运动及其应用 第一步 狂刷小题·夯基础 [题组一　基础小题] 1．下列说法中正确的是(　　) A．日常生活中遇到的离心运动都是有危害的，要防止任何离心运动的发生 B．在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 C．汽车以一定的速率通过拱桥，在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力 D．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受重力作用 答案 解析　日常生活中遇到的离心运动并不都是有危害的，如洗衣机的脱水、无缝钢管的铸造等都是利用离心运动的例子，故A错误；在匀速圆周运动中，向心加速度的方向是不断变化的，所以不是恒定的，B错误；汽车以一定的速率通过拱桥的最高点时，汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力，由于合力的方向向下，结合牛顿第三定律可知，在最高点时汽车对桥的压力小于汽车的重力，C正确；地球附近的任何物体都受到重力作用，所以当“水流星”通过最高点时，即使其处于完全失重状态，也受重力作用，故D错误。 解析 2．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、 后轮的半径之比为4∶1∶16，在用力蹬脚踏板 前进的过程中，下列说法正确的是(　　) A．小齿轮和后轮的角速度大小之比为16∶1 B．大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1∶4 C．大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1∶4 D．大齿轮边缘和小齿轮边缘的向心加速度大小之比为4∶1 答案 解析 3. (多选)如图，在水平转台上放一个质量M＝2 kg 的木块，它与转台间的最大静摩擦力fmax＝6.0 N，绳 的一端系在木块上，通过转台的中心孔O(孔光滑) ， 另一端悬挂一个质量m＝1.0 kg的物体，当转台以角 速度ω＝5 rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10 m/s2，木块、物体可看成质点)(　　) A．0.04 m B．0.08 m C．0.16 m D．0.32 m 答案 解析 答案 解析 5．(多选)如图甲所示，质量相等、大小可忽略的a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，小球a摆动时细线偏离竖直方向的最大夹角和连接小球b的细线与竖直方向的夹角都为θ，运动过程中两细线拉力大小随时间变化的关系如图乙中c、d所示。则下列说法正确的是(　　) 解析　由于小球b在水平面内做匀速圆周运动，细线的拉力大小不变，因此直线d表示细线对小球b的拉力大小随时间变化的关系，故A正确，B错误；由图乙及平衡条件可知，对小球b，有4F0cosθ＝mg，而对小球a，因其在竖直平面内来回摆动，在最高点时有F0＝mgcosθ，两式联立可得θ＝60°，故C正确，D错误。 解析 答案 答案 解析 [题组二　高考小题] 7. (2021·全国甲卷)“旋转纽扣”是一种传统 游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两 股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为(　　) A．10 m/s2 B．100 m/s2 C．1000 m/s2 D．10000 m/s2 答案 解析　此时纽扣转动的角速度ω＝2πn＝2π×50 rad/s＝100π rad/s，则纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小an＝ω2r＝(100π)2×1×10－2 m/s2≈1000 m/s2，C正确。 解析 8. (2020·全国卷Ⅰ)如图，一同学表演荡秋千。已知 秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量 约为50 kg。绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架 的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受 的拉力约为(　　) A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N 答案 解析 9. (2021·广东高考)由于高度限制，车库出入口 采用如图所示的曲杆道闸。道闸由转动杆OP与横杆 PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬 起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水 平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是(　　) A．P点的线速度大小不变 B．P点的加速度方向不变 C．Q点在竖直方向做匀速运动 D．Q点在水平方向做匀速运动 答案 解析　由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，P点的线速度大小不变，加速度方向时刻指向O点，A正确，B错误；Q点在竖直方向的运动与P点相同，则开始时Q点在竖直