课时跟踪检测(16) 圆周运动（Word练习）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

课时跟踪检测（十六）  圆周运动

一、立足主干知识，注重基础性和综合性

1．(2022·北京高考)我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验(　 )

A．小球的速度大小均发生变化

B．小球的向心加速度大小均发生变化

C．细绳的拉力对小球均不做功

D．细绳的拉力大小均发生变化

解析：选C　在地面上做此实验，忽略空气阻力，小球受到重力和绳子拉力的作用，拉力始终和小球的速度垂直，不做功，重力会改变小球速度的大小；在“天宫”中，小球处于完全失重的状态，小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，绳子拉力仍然不做功，A错误，C正确；在地面上小球运动的速度大小改变，根据a＝和F＝m(重力不变)可知小球的向心加速度和拉力的大小发生改变，在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变，B、D错误。

2.陀螺是中国民间较早出现的玩具之一，为了美观，陀螺上往往会对称地镶嵌一些相同质量、不同颜色的装饰物。如图所示，一小朋友抽打陀螺后使其转动起来，若陀螺的转速为5 r/s，陀螺上一装饰物到中心的距离为2 cm，则装饰物的角速度约为(　 )

A．17.85 rad/s   B．15.7 rad/s

C．31.4 rad/s   D．62.8 rad/s

解析：选C　装饰物的角速度等于陀螺的角速度，则有ω＝2πn＝31.4 rad/s，C正确。

3.(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处的点的向心加速度大小约为(　 )

A．10 m/s2   B．100 m/s2

C．1 000 m/s2   D．10 000 m/s2

解析：选C　纽扣在转动过程中ω＝2πn＝100π rad/s，由向心加速度a＝ω2r≈1 000 m/s2，C正确。

 

 

 

4.据《物原》记载：“史佚始作辘轳”。人们借助辘轳从井中汲水的示意图如图。某人以恒定角速度转动辘轳汲水时，绳子不断重叠地绕在一起，绳子的粗细不可忽略。则(　 )

A．水桶匀速上升

B．水桶减速上升

C．绳子拉水桶的力大于水桶拉绳子的力

D．绳子拉水桶的力大于水桶和水的总重力

解析：选D　人以恒定角速度转动辘轳，绳子不断重叠地绕在一起，说明角速度大小一定，半径增大，由线速度公式v＝rω可知水桶加速上升，故A、B错误；绳子拉水桶的力和水桶拉绳子的力是相互作用力，根据牛顿第三定律可知二者大小相等，故C错误；水桶做加速运动，处于超重状态，说明绳子拉水桶的力大于水桶和水的总重力，故D正确。

5.(2021·浙江6月选考)质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是(　 )

A．秋千对小明的作用力小于mg

B．秋千对小明的作用力大于mg

C．小明的速度为零，所受合力为零

D．小明的加速度为零，所受合力为零

解析：选A　在最高点，小明的速度为0，设秋千的摆长为l，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为θ，秋千对小明的作用力为F，则对小明沿摆绳方向受力分析有F－mgcos θ＝m，由于小明的速度为0，则有F＝mgcos θ＜mg，沿垂直摆绳方向有mgsin θ＝ma，解得小明在最高点的加速度为a＝gsin θ，A正确，B、C、D错误。

6．(2023·绵阳高三调研)如图是某电力机车雨刮器的示意图，雨刮器由刮水片和雨刮臂连接而成，M、N为刮水片的两个端点，P为刮水片与雨刮臂的连接点，雨刮臂绕过O点的轴转动的过程中，刮水片始终保持竖直。下列说法正确的是(　　)

A．P点的线速度始终不变

B．P点的向心加速度不变

C．M、N两点的线速度相同

D．M、N两点的运动周期不同

解析：选C　P点以O点为圆心做圆周运动，所以线速度与向心加速度方向不断变化，故A、B错误；由于刮水片始终保持竖直，所以刮水片各点的线速度与P点相同，所以M、N两点的线速度相同，C正确；雨刮器上各点的周期相同，所以M、N两点的周期相同，D错误。

7.(2023·成都模拟)游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，其中甲、乙同学的位置如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a的甲同学将一小重物向右水平抛出使之恰好做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落过程中被乙同学第一次到达最低点b时接到。已知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，(不计人和吊篮的大小及重物的质量，假设人与吊篮之间除脚接触外没有其他接触)。则(　 )

A．“摩天轮”转动的周期为2

B．乙同学初始状态受到的摩擦力向右

C．乙同学在最低点时对吊篮地板的压力大小为mg－mg

D．甲同学在最高点时对吊篮地板的压力大小为mg＋mg

解析：选B　由题意可知，重物做自由落体运动有2R＝gt2，解得t＝2，此时间正好等于摩天轮圆周运动周期的八分之一，故摩天轮转动的周期为T＝8t＝16，故A错误；乙同学若只受到支持力与重力，则不能提供乙做圆周运动的向心力，所以乙同学初始状态受到