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专题09 圆周运动
一.选择题
1.(2022届浙江省名校协作体高三(下)模拟考试物理试题)如图所示为苏炳添在圆形弯道上匀速率奔跑,则苏炳添在这段圆弧内( )
A. 线速度不变
B. 加速度不变
C. 相同时间内速度变化量相同
D. 相同时间内与轨道圆心的连线转过的角度相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.在圆形弯道上匀速率奔跑,线速度大小不变,方向时刻改变,A错误;
B.在圆形弯道上匀速率奔跑,做匀速圆周运动,加速度大小不变,方向时刻改变,B错误;
C.根据可知,运动员的加速度时刻改变,因此相同时间内速度变化量不相同,C错误;
D.圆形弯道上匀速率奔跑,做匀速圆周运动,角速度恒定,根据
可知,相同时间内与轨道圆心的连线转过的角度相同,D正确。
故选D。
2.(2022届四川省成都市蓉城名校联盟高三(下)2月第二次联考理综物理试题)如图,有一走时准时的时钟,己知时针、分针、秒针的转动半径分别为3cm、4cm、5cm。下列说法正确的是( )
A. 时针的转动周期为24h
B. 分针针尖的线速度大小为10-4m/s
C. 秒针的角速度为rad/s
D. 秒针与分针的角速度之比为1:60
【答案】B
【解析】
【详解】A.时针转动的周期为
A错误;
B.分针转动的周期为
分针针尖的线速度大小为
B正确;
C.秒针转动的周期为
秒针转动的角速度为
C错误;
D.分针转动的角速度为
因此,秒针与分针的角速度之比为
D错误。
故选B。
3.(2022·山东省实验中学高三月考)如图所示,地球可以看成一个巨大的拱形桥,桥面半径R=6 400 km,地面上行驶的汽车中驾驶员的重力G=800 N,在汽车的速度可以达到需要的任意值,且汽车不离开地面的前提下,下列分析正确的是( )
A.汽车的速度越大,则汽车对地面的压力也越大
B.不论汽车的行驶速度如何,驾驶员对座椅的压力大小都等于800 N
C.不论汽车的行驶速度如何,驾驶员对座椅的压力大小都小于他自身的重力
D.如果某时刻速度增大到使汽车对地面的压力为零,则此时驾驶员会有超重的感觉
【答案】 C
【解析】 汽车的重力和地面对汽车的支持力的合力提供向心力,则有mg-FN=m,重力是一定的,v越大,则FN越小,故A、B错误;因为驾驶员的一部分重力用于提供驾驶员做圆周运动所需的向心力,所以驾驶员对座椅的压力小于他自身的重力,故C正确;如果速度增大到使汽车对地面的压力为零,说明汽车和驾驶员的重力全部用于提供做圆周运动所需的向心力,处于完全失重状态,此时驾驶员会有失重的感觉,故D错误.
4.(2022届浙江省Z20名校联盟高三(下)第三次联考物理试题如图所示,国家雪车雪橇中心宛如一条巨龙横卧在小海陀山脚下,被大家亲切地称为“雪游龙”。“雪游龙”赛道全长1975米,赛道最高设计时速可达134.4千米/小时。在雪车雪橇比赛中,经常看到运动员倾斜地“悬在”赛道中同快速通过弯道,若把运动员(包括所有装备)过某段弯道时的运动视为匀速圆周运动,则运动员(包括所有装备)过弯时( )
A. 向心力由重力提供
B. 向心力主要由摩擦力提供
C. 过弯时速度越大,运动员(包括所有装备)对雪面的作用力越大
D. 过弯时速度越大,运动员(包括所有装备)对雪面的作用力越小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.过弯时的向心力主要由倾斜轨道给运动员的支持力和运动员的重力的合力提供,故AB错误;
CD.由于倾斜轨道的倾斜角一定,运动员过弯时速度越大,需要的向心力越大,则倾斜轨道给运动员的支持力就越大。所以运动员(包括所有装备)对雪面的作用力越大,故C正确,D错误。
故选C。
5.(2022届浙江省名校协作体高三(下)模拟考试物理试题)应用物理知识可以分析和解释生活中的很多常见现象。假设你用手掌平托一苹果,保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。下列说法中正确的是( )
A. 从c到d过程中手掌对苹果的摩擦力越来越大
B. 在c点苹果受到的支持力等于在a点时的支持力
C. 从c到d再到a过程中,苹果的机械能保持不变
D. 从d到a再到b过程中,苹果先处于超重状态后处于失重状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.从c到d过程中,加速度大小不变,加速度在水平方向上的分加速度逐渐变大,根据牛顿第二定律可知,摩擦力越来越大,A正确;
B.苹果做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律可得,在c点、a点时的支持力分别为
由此可知
B错误;
C.从c到d再到a过程中,苹果的速度大小保持不变,即动能保持不变,重力势能一直减小,因此机械能一直减小,C错误;
D.从d到a再到b过程中,苹果的加速度在竖直方向上的分加速度一直竖直向上,苹果一直处于超重状态,D错误。
故选A。
6.(2022届广东省深圳市宝安第一外国语学校高三(上)物理试