第21讲 圆周运动的临界问题（练习）——备战2024年高考物理一轮复习全面攻略

第21讲 圆周运动的临界问题 姓名：__________ 班级：__________考号：__________ 1、 好题与新题 1．（2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考一模）港珠澳大桥总长约55km，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的路海大桥。如图所示，该路段是港珠澳大桥的一段半径R=150m的圆弧形弯道，总质量m=1500kg的汽车通过该圆弧形弯道时以速度v=72km/h做匀速圆周运动（汽车可视为质点，路面视为水平且不考虑车道的宽度）。已知路面与汽车轮胎间的径向最大静摩擦力为汽车所受重力的，取重力加速度大小g=10m/s2，则（　　）    A．汽车过该弯道时受到重力、支持力、摩擦力和向心力 B．汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为4000N C．汽车过该弯道时的向心加速度大小为3m/s2 D．汽车能安全通过该弯道的最大速度为40m/s 2．（2023·江苏盐城·盐城市伍佑中学校考模拟预测）如图所示为水平圆盘的俯视图，圆盘上距中心轴为处有一质量为的小物块。某时刻起圆盘绕轴转动，角速度从0增大至，小物块始终相对圆盘静止。已知圆盘的动摩擦因数为、重力加速度为，此过程小物块所受的摩擦力（　　）    A．方向始终指向点 B．大小始终为 C．冲量大小为 D．做功为零 3．（2023·广东·模拟预测）荡秋千是小朋友们喜爱的一项休闲娱乐活动。如图所示，某女同学正在荡秋千，A点（未标出）为运动过程中的最低点，B点（未标出）为运动过程中的最高点，忽略空气阻力影响，则下列说法正确的是（　　）    A．在最高点B位置时，该同学的速度为零，且处于平衡状态 B．在最低点A位置时，该同学的速度最大，且处于失重状态 C．在最低点A位置时，秋千踏板对该同学的支持力大于该同学的重力 D．由最高点B到最低点A过程中，该同学向心加速度逐渐增大，且方向保持不变 4．（2023·浙江绍兴·统考二模）如图甲、乙所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块P连接，当车轮转动时，P拉伸弹簧后使触点A、B接触，从而接通电路，使气嘴灯发光，则（　　） A．弹簧对物块P的拉力就是物块做圆周运动需要的向心力 B．自行车逐渐加速过程中，气嘴灯在最高点一定比最低点先点亮 C．要使气嘴灯在更高的车速下才能发光，可将弹簧剪短一截后放回装置 D．要使气嘴灯在更低的车速下也能发光，可换用质量更小的物块P 5．（2023·四川眉山·校考三模）2022年2月12日，在速度滑冰男子500米决赛上，高亭宇以34秒32的成绩刷新奥运纪录。国家速度滑冰队在训练弯道技术时采用人体高速弹射装置，如图甲所示，在实际应用中装置在前方通过绳子拉着运动员，使运动员做匀加速直线运动，到达设定速度时，运动员松开绳子，进行高速入弯训练，已知弯道半径为25m，人体弹射装置可以使运动员在4.5s内由静止达到入弯速度18m/s，入弯时冰刀与冰面的接触情况如图乙所示，运动员质量为50kg，重力加速度，忽略弯道内外高度差及绳子与冰面的夹角、冰刀与冰面间的摩擦，下列说法正确的是（　　）    A．运动员匀加速运动的距离为81m B．匀加速过程中，绳子的平均弹力为100N C．运动员入弯时的向心力为648N D．入弯时冰刀与水平冰面的夹角大于45° 6．（2023·河南开封·统考三模）如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，倾角的直轨道与半径的圆弧形光滑轨道相切于点，为圆弧轨道的圆心，为竖直方向上的直径。一质量的小滑块可从斜面上的不同位置由静止释放，已知小物块与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，，。若小滑块恰好能通过圆弧轨道的最高点，则释放点距点的距离为（　　）    A．1.725m B． C． D． 7．（2023·江西九江·统考三模）如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着质量相等的两个物体A和B，通过细线相连，B放在转轴的圆心上，它们与圆盘间的动摩擦因数相同（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。现逐渐增大圆盘的转速，当圆盘转速增加到两物体刚要发生滑动时烧断细线，则（　　）    A．物体A沿半径方向滑离圆盘 B．物体A沿切线方向滑离圆盘 C．物体A仍随圆盘一起做圆周运动 D．物体A受到的摩擦力大小不变 8．（2023·四川眉山·校考模拟预测）如图所示，、两物体放在旋转的圆台上，两物体与圆台面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。物体质量是物体质量的倍，物体离转轴距离是物体离转轴距离的倍，当圆台旋转时，、均未滑动，则下列说法中正确的是（　　）    A．物体所受的摩擦力小 B．物体的向心加速度小 C．当圆台的转速增加时，先滑动 D．当圆台的转速增加时，先滑动 9．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考模拟预测）如图所示，轻杆的一