第13练 圆周运动-【高考高手】备战2024年新高考物理必刷小题（新高考Word版）

第13练　圆周运动 [footnoteRef:2]答案见P169 [2: [规律总结]解决竖直平面内的圆周运动问题应注意的4个点 (1)物体通过圆周运动最低点、最高点时,利用合力提供向心力列牛顿第二定律方程。 (2)物体从某一位置到另一位置的过程中,用动能定理找出两处速度关系。 (3)注意:求对轨道的压力时,转换研究对象,先求物体所受支持力,再根据牛顿第三定律求出压力。 (4)通常情况下竖直平面内的圆周运动问题只涉及最高点和最低点的运动情况,如果涉及一般位置,注意物体的受力分析和临界分析,且由动能定理联系物体在两点的速度。] 打卡日期:　　　建议用时:15分钟　实际用时:　　　是否过关:□  考向1　圆周运动向心力的理解 【1】(2023·全国甲,17,6分,难度★★)一质点做匀速圆周运动,若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比,运动周期与轨道半径成反比,则n等于(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.1 B.2 C.3 D.4 考向2　水平面内的圆周运动 【2】(2022·山东,8,3分,难度★★★)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 m的半圆弧CD相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过BC和CD。为保证安全,小车速率最大为4 m/s,在ABC段的加速度最大为2 m/s2,CD段的加速度最大为1 m/s2。小车视为质点,小车从A到D所需最短时间t及在AB段做匀速直线运动的最长距离l为(　　) A.t= s,l=8 m B.t= s,l=5 m C.t= s,l=5.5 m D.t= s,l=5.5 m 【3】(2019·海南,6,4分,难度★)如图,一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上,硬币与竖直转轴OO'的距离为r,已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为μ(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(　　) A. B. C. D.2 考向3　竖直平面内的圆周运动 4(2021·浙江,7,3分,难度★★)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 考向4　圆锥摆模型 【5】(2021·河北,9,6分,难度★★)(多选)如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够长,且PQ杆光滑。一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过PQ杆。金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω'匀速转动时,小球均相对PQ杆静止。若ω'>ω,则与以ω匀速转动时相比,以ω'匀速转动时 (　　) A.小球的高度一定降低 B.弹簧弹力的大小一定不变 C.小球对杆压力的大小一定变大 D.小球所受合外力的大小一定变大 [footnoteRef:3]答案见P169 [3: [解题关键]传动问题 在处理传动装置中各物理量间的关系时,关键是确定其相同的量(线速度或角速度),再由描述圆周运动的各物理量间的关系,确定其他各量间的关系。] 打卡日期:　　　建议用时:20分钟　实际用时:　　　是否过关:□  【6】(2023·全国校联考模拟)如图为某同学拼装的乐高齿轮传动装置,图中五个齿轮自左向右编号分别为1、2、3、4、5。它们的半径之比为3∶9∶3∶5∶3,其中齿轮1是主动轮,正在逆时针匀速转动。下列说法正确的是(　　) A.齿轮5顺时针转动 B.齿轮1与齿轮3的转速之比为1∶9 C.齿轮2边缘的向心加速度与齿轮5边缘的向心加速度之比为1∶9 D.齿轮2的周期与齿轮4的周期之比为9∶5 【7】(2023·海南模拟)(多选)2022年2月7日,在首都体育馆举行的北京2022年冬奥会短道速滑项目男子1 000米决赛中,我国选手任子威夺得冠军。图甲为短道速滑比赛场地的示意图(由直道和半圆形轨道构成),比赛场地周长约为111.12 m,其中直道长度为28.85 m,弯道内径为8 m。图乙为运动员转弯瞬间的一幕。假设该比赛场地的冰面水平,运动员在弯道紧邻黑色标志块做匀速圆周运动,转弯时冰刀与冰面间的动摩擦因数为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,运动员的质量为50 kg,运动员可看作质点,重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) 甲 乙 A.运动员由直道进入弯道前要减速 B.图乙中的运动员在转弯时,冰面的支持力和重力的合力提供其做圆周运动的向心力 C.运动员紧邻黑色标志块转弯时的最大速度为2 m/s D.运动员紧邻黑色标志块转弯