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课时跟踪练18圆周运动
基础应用练
1.(2022山西太原测试)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图所示),
记录了我们祖先的劳动智慧。若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图所示,则()
A.齿轮A的角速度比C的大
B,齿轮A与B角速度大小相等
C.齿轮B与C边缘的线速度大小相等
D.齿轮A边缘的线速度比C边缘的大
答案:D
2.(2022浙江6月选考)下列说法正确的是()
A。链球做匀速圆周运动的过程中加速度不变
B,足球下落过程中惯性不随速度的增大而增大
C,乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变
D,篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关
B解析:链球做匀速圆周运动的过程中加速度方向在改变,A错误;惯性只与质量有关,则
足球下落过程中惯性不随速度的增大而增大,B正确:乒乓球被击打过程中受到的作用力随着形变
量的减小而减小,C错误;篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向有关,D错误。
3.如图,一便币(可视为质点)置于水平圆盘上,硬币与竖直转轴OO的距离为,己知硬币与圆
盘之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起
绕OO轴匀速转动,则圆盘转动的最大角速度为(
0小
0'
A.12ugr)
B,4g)
C.2ug以
D.24g刊
B解析:硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供,则umg=mo2r,解得ω=g,即圆盘转
动的最大角速度为g少,B正确。
4.(2022福建漳州测试)我国改革开放以来,高速公路从无到有,通车总里程达到143万公里,
位居世界第一。科学研究表明,在过于平坦、笔直的路面上高速行车极易发生车祸,在修建高速公
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路时要间隔设计弯道,迫使司机集中注意力并控制车辆行驶速度,从而减少车祸的发生。高速公路
某处弯道半径为R,路面宽度为d,路面内外侧高度差为h,且路面倾角8很小,可以认为tan0=sin
8,汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为弘,重力加速度为g,则汽车通过该弯道的最合理速度为()
A.ugR
B.uRg)
C.ghRd)
D.gdRh)
C解析:汽车转弯时没有侧向的摩擦力,由重力和支持力的合力提供汽车转弯所需的向心力
时的速度是最合理的速度,汽车受力如图所示。由牛顿第二定律得mg tan0=v2R,因路面倾角日
很小,可认为tan0=sin0=hd,联立解得o=ghRd,C正确。
mg
5,(多选)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动
半径为R,角速度大小为w,重力加速度为g,则()
座舱
A.座舱的运动周期为2xR@
B,座舱的线速度大小为aR
C,座舱所受摩天轮的作用力大小始终为mg
D.座舱所受合力的大小始终为moR
BD解析:由题意可知座舱运动周期为T=2πo、线速度为=R、受到的合力为F=mwR,
A错误,B、D正确;座舱的重力为mg,座舱做匀速圆周运动受到的向心力(即合力)大小不变,方
向时刻变化,故座舱所受摩天轮的作用力大小时刻在改变,C错误。
素养提升练
6.(2022广东湛江模拟)某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B,A盘固定一
个信号发射装置P,能特续沿半径向外发射红外线,P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗
口的红外线信号接收装置Q,Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度相同,都是4红ms。当
P、Q正对时,P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口,如图所示,则Q每隔一定时间就能接收到
红外线信号,这个时间的最小值应为()
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28m
B
A.0.56s
B.028s
C.0.16s
D.0.07s
A解析:P的周期:Tp=2πPv=2π×0.284xs=014s:Q的周期:To=2πQw=2π×0.164πs=
0.08s:因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍,根据数学知识可知,0.14和0.08的最小公倍
数为0.56,所以经历的时间最小为0.56s,A正确
7.(2022湖南怀化一模)如图所示的是游乐场里的过山车,过山车运动过程中经过A、B两点()
A.在A点时对轨道的压力较小
B.在A点时所受摩擦力较大
C.在B点时所受向心力较大
D.在B点时合外力的方向竖直向下
B解析:由牛顿第二定律得FN4一g=m2AwA,FNB十mg=m2BvrB,解得FNA=g十m2AvA,
FNB=m2BvB一mg,则FPmg>FxB,即在A点时对轨道