第四章 第3讲 圆周运动-【创新教程】2024高考物理复习大一轮课时作业word（老教材，人教版）

第3讲　圆周运动 [基础对点练] 1．(圆周运动的运动学分析) 转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示．转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其手上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及的物理知识的叙述正确的是(　　 ) A．笔杆上的点离O点越近的，角速度越大 B．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越大 C．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的 D．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走 解析：D　[笔杆上的各个点都做同轴转动，所以角速度是相等的，但转动半径不同，所以线速度不同，故A错误；由向心加速度公式an＝ω2R，笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故B错误；笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由笔杆的弹力提供的，与万有引力无关，故C错误；当转速过大时，提供的向心力小于需要的向心力，笔尖上的小钢珠有可能做离心运动被甩走，故D正确．] 2.(圆周运动的动力学分析)首届FAI世界无人机锦标赛在深圳圆满落幕．无人机携带货物正在空中水平面内转弯，其运动可看做匀速圆周运动，若其转弯半径为r，转弯速度为v，货物质量为m，此时无人机对货物的作用力大小为(　　) A．m　　　　　 B．mg C．m＋mg D．m 解析：D　[根据牛顿第二定律有：F合＝m， 根据平行四边形定则，如图． 无人机对货物的作用力 F＝ ＝m ，选项D正确．] 3．(圆周运动的运动学分析)(2021·全国甲卷，15T)“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处的点的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 解析：C　[a＝ω2r＝(2πn)2r，代入数据得a＝100π2 m/s2≈1000 m/s2，C正确．] 4．(2022·全国甲卷，14)(圆周运动的动力学分析)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示．运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h，要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于(　　) A.　B.　　C.　　D. 解析：D　运动员从a到c根据动能定理有mgh＝mv 在c点有FNc－mg＝m，FNc≤kmg， 联立有Rc≥ 故选D. 5．(圆周摆问题)质量分别为M和m的两个小球，分别用长2l和l的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴质量为M和m小球的悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图所示，则(　　) A．cos α＝　　　　　 B．cos α＝2cos β C．tan α＝ D．tan α＝tan β 解析：A　[以M为研究对象受力分析，由牛顿第二定律得：Mgtan α＝M2lsin α 得：T1＝2π 同理：以m为研究对象：T2＝2π 因T1＝T2，所以2cos α＝cos β，故A正确．] 6.(水平转台上的圆周运动)如图所示，在一个水平圆盘上有一个木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动，下面说法中错误的是(　　) A．圆盘匀速转动的过程中，P受到的静摩擦力的方向指向O点 B．圆盘匀速转动的过程中，P受到的静摩擦力为零 C．在转速一定的条件下，P受到的静摩擦力的大小跟P到O点的距离成正比 D．在P到O点的距离一定的条件下，P受到的静摩擦力的大小跟圆盘匀速转动的角速度平方成正比 解析：B　[圆盘在匀速转动的过程中，P靠静摩擦力提供向心力，方向指向O点，故A正确，B错误；在转速一定的条件下，角速度不变，根据Ff＝mω2r知，静摩擦力的大小跟P到O点的距离成正比，故C正确；在P到O点的距离一定的条件下，根据Ff＝mω2r知，静摩擦力的大小与圆盘转动的角速度平方成正比，故D正确．] 7.(竖直面内的圆周运动)如图所示，一内壁光滑、质量为m、半径为r的环形细圆管，用硬杆竖直固定在天花板上．有一质量为m的小球(可看做质点)在圆管中运动．小球以速率v0经过圆管最低点时，杆对圆管的作用力大小为(　　) A．m B．mg＋m C．2mg＋m D．2mg－m 解析：C　[小球做圆周运动，若圆管对它的作用力为FN，根据牛顿第二定律FN－mg＝m，可得FN＝mg＋m，小球对圆管的压力FN′＝FN，以圆管为研究对象，若杆对圆管的作用力为F，则F＝mg＋mg＋m，即F＝2mg＋m，选项C正确．] 8.(水平面内圆周运动