专题突破练04 力与曲线运动——圆周运动模型（Word练习）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材）

专题突破练(四)　力与曲线运动——圆周运动模型 1．(2021·全国甲卷)“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图所示，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 C　解析：纽扣在转动过程中角速度为ω＝2πn＝100π rad/s，向心加速度为a＝ω2r≈1 000 m/s2，C正确。 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过程中加速度不变 B．足球下落过程中惯性不随速度增大而增大 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过程中加速度方向时刻变化，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．(多选)(2023·山东聊城三模)我国早在先秦时期就有关于运动的思辨，如《庄子》书上记载“飞鸟之影，未尝动也”。留意生活，我们不难发现两个现象，现象一：停憩在枝头的小鸟能在一刹那飞走；现象二：近处的飞鸟看上去比远处的飞机飞得还要快。关于以上两个现象，下列解释合理的是(　　) A．现象一的原因是小鸟在起飞时具有较大的速度 B．现象一的原因是小鸟在起飞时具有较大的加速度 C．现象二的原因是飞鸟和飞机都相对人眼近似做圆周运动但飞鸟的角速度更大 D．现象二的原因是飞鸟和飞机都相对人眼近似做圆周运动但飞鸟的角速度更小 BC　解析：现象一的原因是小鸟在起飞时速度变化很快，即小鸟具有较大的加速度，A错误，B正确；现象二的原因是飞鸟和飞机都相对人眼近似做圆周运动但飞鸟的角速度更大，所以看上去近处的飞鸟比远处的飞机飞得还要快，C正确，D错误。 4．(2023·重庆模拟)如图所示，一个质量为M的人站在台秤上，台秤的示数表示人对秤盘的压力；一根长为R的细线一端系一个质量为m的小球，手拿细线另一端，小球绕细线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是(　　) A．小球运动到最高点时，小球的速度为零 B．当小球运动到最高点时，台秤的示数最小，且为Mg C．小球在a、b、c三个位置时，台秤的示数相同 D．小球从c点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态 C　解析：小球恰好能通过圆轨道最高点，在最高点，细线中拉力为零，小球速度vb＝，A错误；当小球运动到最高点时，细线中拉力为零，台秤的示数为Mg，但不是最小，B错误；小球在a、b、c三个位置时，小球竖直方向都只受重力，小球均处于完全失重状态，台秤的示数相同，C正确；小球从c点运动到最低点的过程中ay增加，方向向上，小球处于超重状态，台秤的示数增大，人处于静止状态，不会处于超重、失重状态，D错误。 5．(2023·上海杨浦二模)如图所示，飞机在水平面内做半径为180 m的匀速盘旋表演，机身倾斜，飞机速率为60 m/s。重力加速度g取10 m/s2。若飞机在竖直平面内获得的升力与机翼垂直，则(　　) A．机翼与竖直方向的倾角约为56.3° B．机翼与水平方向的倾角约为26.6° C．飞行员对座椅的作用力约为自身重力的1.1倍 D．飞行员对座椅的作用力约为自身重力的2.2倍 D　解析：设机翼与水平方向的夹角为θ，对飞机由牛顿第二定律得mg tan θ＝m，解得tan θ＝2>tan 60°＝，可见θ>60°，A、B错误；对飞行员有cos θ＝＝，得FN≈2.2m0g，C错误，D正确。 6．(2023·河北邯郸模拟)旋转餐桌上距转轴一定距离处放着盘子，盘子里放着烧饼，可简化为如图所示的模型，质量为m1的A物体放在水平转台上，质量为m2的B物体放在A物体的上面，二者距转轴的距离均为r，两物体均可看成质点。若已知A与转台间的动摩擦因数为μ1，B与A间的动摩擦因数为μ2，且μ1<μ2，重力加速度为g，则要使A、B物体与转台保持相对静止，则转台转动的最大角速度为(　　) A． B． C． D． B　解析：对B有fAB＝m2ωr≤μ2m2g，所以ω1≤，对A、B整体有f＝(m1＋m2)·ωr≤μ1(m1＋m2)g，所以ω2≤<，所以要使A、B物体与转台保持相对静止，则转台转动的最大角速度为ω＝，B正确。 7．(2022·山东卷)无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3 m的半圆弧BC与长8 m的直线路径AB相切于B点，与半径为4