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专题03 圆周运动
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一、描述圆周运动的基本物理量 1
二、水平面内的转弯问题 2
三、水平面内的圆锥摆模型 3
四、水平面内的圆盘临界问题 4
五、竖直面内的绳类(轨道内侧)问题 6
六、竖直面内的杆类(管类)问题 7
一、描述圆周运动的基本物理量
1.(22-23高一上·江苏苏州·阶段练习)如图所示,a、b是某个走时准确的时钟的分针和时针的针尖,则下列说法正确的是( )
A.a点的线速度比b点的大
B.b点的加速度比a点的大
C.a、b两点的角速度之比为
D.a、b两点的转速之比为
2.(23-24高一上·河北石家庄·期末)如图是一皮带传动装置的示意图,右轮半径为r,A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r。B点在小轮上,到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑,那么下面选项正确的是:( )
A.A、B、C、D点角速度之比为2:1:2:1
B.A、B、C、D点的线速度之比为2:1:2:4
C.A、B、C、D点向心加速度之比为2:1:2:4
D.A点和C点的线速度相等
3.(23-24高一上·湖北武汉·期末)如图是《天工开物》中的牛力齿轮水车的插图,记录了我国古代劳动人民的智慧。在牛力的作用下,通过A齿轮带动B齿轮,B、C齿轮装在同一根轴上,A,B边缘轮齿大小间距相同,若A,B、C半径的大小关系为RA:RB:RC=5:3:1,下列说法不正确的是( )
A.A、B、C的角速度之比为5:5:3
B.A、B、C边缘质点的线速度大小之比为3:3:1
C.A、B、C边缘质点的向心加速度大小之比为9:15:5
D.A、B、C周期之比为5:3:3
二、水平面内的转弯问题
4.(22-23高一下·北京西城·期末)铁路在弯道处的内外轨高低是不同的。如图所示,已知轨道平面的倾角为,弯道处的轨道圆弧半径为R,火车以轨道的设计速度行驶时,车轮轮缘与内外轨恰好没有挤压。质量为m的火车转弯时,下列说法正确的是( )
A.轨道的设计速度为
B.轨道的设计速度为
C.火车实际速度大于设计速度时,内轨与轮缘之间有挤压
D.火车实际速度大于设计速度时,铁轨对火车的作用力等于
5.(22-23高一下·广东中山·期末)为了使赛车快速安全通过弯道,有些赛车道转弯处通常设计成赛道表面外侧高,内侧低。某赛道急转弯处是一圆弧,赛道表面倾角为,如图所示,当赛车行驶的速率为v时,恰好没有向赛道内、外两侧滑动的趋势。则在该弯道处( )
A.赛车受到重力、支持力和向心力
B.赛车所需的向心力等于其所受地面的支持力
C.车速高于v,车辆便会向弯道外侧滑动
D.若弯道半径不变,设计的角变小,则v的值变小
6.(22-23高一下·河南南阳·期末)第19届亚运会将于2023年9月23日在中国杭州举行,场地自行车项目将在杭州淳安自行车馆举行。场地自行车赛的赛道设计成有坡度的,就是为了防止赛车手在拐弯处偏离赛道而滑出路面,若比赛时质量为m的运动员经过坡度为的圆弧赛道时,自行车车身垂直于赛道,此时自行车不受侧向摩擦力,赛道对该车的支持力垂直于赛道并通过车和运动员的重心,实现匀速平稳转弯,重力加速度为g,则运动员在该处向心力大小为( )
A. B. C. D.mg
三、水平面内的圆锥摆模型
7.(22-23高一下·河北石家庄·期末)如图所示,一小球A在水平面内做匀速圆周运动,细绳长为L,与竖直方向的夹角为。关于小球A的受力情况,下列说法正确的是( )
A.小球A受重力、拉力和向心力的作用
B.若绳子断了,小球将沿绳子拉力的反方向运动
C.小球A受拉力为
D.若小球转速加快,绳子的拉力不变
8.(22-23高一下·四川绵阳·期末)如图,有一固定且内壁光滑的半球面,球心为,最低点为,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)和,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,球的轨迹平面高于球的轨迹平面。、两球与点的连线与竖直线间的夹角分别为和(,),则( )
A.、两球所受弹力的大小之比为
B.、两球所受弹力的大小之比为
C.、两球的线速度大小之比为
D.、两球的线速度大小之比为
9.(22-23高一下·山东滨州·期末)如图所示,半径为R的半球形光滑陶罐,固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以角速度ω匀速转动,一个小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止在A点,且它和O点的连线与(之间的夹角。若转台不转,小物块从陶罐最低点以一定的速度沿竖直平面刚好滑到A点,此时小物块在A点的加速度a为( )
A. B. C.0 D.
四、水平面内的圆盘临界问题
10.(22-23高一下·山东泰安·期末)如图所示,甲、乙两个物体放在旋转圆台上,它们的质量均为m