课练12 圆周运动的规律及应用-2019《试吧大考卷》高中全程训练计划·物理

课练12　圆周运动的规律及应用 1．(2018·陕西长安一中模拟)(多选)有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是(　　) A．如图a所示，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C．如图c所示，同一小球在光滑且固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等 D．火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用 答案：BD 解析：题图a，汽车在最高点时，mg－FN＝，增大θ，若保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，故B正确；题图c，根据受力分析知小球受力情况相同，即向心力相同，由F＝mω2r知r不同，角速度不同，故C错误；火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，则外轨对火车轮缘会有挤压作用，故D正确． ，可知FN<mg，故处于失重状态，故A错误；题图b所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力F＝mgtanθ＝mω2r，其中r＝htanθ，可知ω＝ 2．(2018·福建质检)(多选)图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为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．若在传动过程中皮带不打滑，则(　　) A．c点与d点的角速度大小相等 B．a点与b点的角速度大小相等 C．a点与c点的线速度大小相等 D．a点与c点的向心加速度大小相等 答案：AC 解析：共轴转动的各点角速度大小相等，故b、c、d三点角速度大小相等，故A正确；a、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v＝rω，a的角速度大于c的角速度，则a点的角速度大于b点的角速度，故B错误，C正确；a、c两点的线速度大小相等，根据an＝，a点的向心加速度大于c点的向心加速度，故D错误． 3．(2018·安徽六安一中模拟)如图所示，用手握着细绳的一端在水平桌面上做半径为r的匀速圆周运动，圆心为O，角速度为ω.细绳长为L，质量忽略不计，运动过程中细绳始终与小圆相切，在细绳的另外一端系着一个质量为m的小球，小球恰好沿以O为圆心的大圆在桌面上运动，小球和桌面之间存在摩擦力，以下说法正确的是(　　) A．小球将做变速圆周运动 B．小球与桌面间的动摩擦因数为 C．小球做圆周运动的线速度为ω(l＋L) D．细绳拉力为mω2 答案：B 解析：手握着细绳做的是匀速圆周运动，所以在细绳另外一端的小球做的也是匀速圆周运动，A错误；设大圆的半径为R，由图可知R＝，B正确． ，所以μ＝＝，sinφ＝，D错误；根据摩擦力公式可得f＝μmg＝Tsinφ，由于T＝＝，故T＝，C错误；设细绳中的张力为T，则Tcosφ＝mRω2，cosφ＝，则小球做圆周运动的线速度为ω 4．(2018·河南焦作二模)如图所示，ABC为竖直平面内的金属半圆环，AC连线水平，A、B两点间固定着一根直金属棒，在直金属棒和圆环的BC部分上分别套着小环M、N(棒和半圆环均光滑)，现让半圆环绕竖直对称轴以角速度ω1做匀速转动，小环M、N在图示位置．如果半圆环的角速度变为ω2，ω2比ω1稍微小一些．关于小环M、N的位置变化，下列说法正确的是(　　) A．小环M将到达B点，小环N将向B点靠近稍许 B．小环M将到达B点，小环N的位置保持不变[来源:Zxxk.Com] C．小环M将向B点靠近稍许，小环N将向B点靠近稍许 D．小环M向B点靠近稍许，小环N的位置保持不变 答案：A 解析：小环M受到重力和直金属棒的支持力，在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向，所以F合＝mgtan45°＝mω2r，半圆环的角速度由ω1变为ω2后，mgtan45°>mω2r，M做向心运动，直到到达B点，小环N受到重力和圆环的支持力，在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向，设其与ABC半圆环圆心的连线与竖直方向之间的夹角为θ，F′n＝mgtanθ＝mω2Rsinθ，所以ω2R＝，当半圆环的角速度由ω1变为ω2后，θ减小，小环N将向B点靠近稍许，故选A. 5．(2018·安徽六安一中月考)高明同学撑一把雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆匀速转动，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一个半径为r的圆形，伞边缘距离地面的高度为h，当地重力加速度为g，则(　　) A．雨滴着地时的速度大小为 B．雨滴着地时的速度大小为 C．雨伞转动的角速度大小为 D．雨伞转动的角速度大小为 答案：B 解析：根据h＝，故B正确，A、C、D错误． ，联立得ω＝g；根据公式v0＝ωR得ω＝mv2，联立以上方程解得v＝＋mgh＝mv，下落的过程中机械能守恒，所以＝＝，平抛运动的水平位移