2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题14 圆周运动

更新时间：2020-08-04 浏览次数：207 类型：一轮复习

一、单选题

1. (2023高一下·深圳月考) 如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（）

A . 200 N B . 400 N C . 600 N D . 800 N

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2. (2020·滨州模拟) 如图所示，甲、乙为两辆完全一样的电动玩具汽车，以相同且不变的角速度在水平地面上做匀速圆周运动。甲运动的半径小于乙运动的半径，下列说法正确的是（）

A . 甲的线速度大于乙的线速度 B . 甲、乙两辆车的摩擦力相同 C . 若角速度增大，乙先发生侧滑 D . 甲的加速度大于乙的加速度

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3. (2020高一下·吉林期中) 在X星球表面宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F－v²图象如图乙所示，已知X星球的半径为R₀ ，引力常量为G，不考虑星球自转，则下列说法正确的是（）

A . X星球表面的重力加速度g＝b B . X星球的密度ρ＝ $\text{[math]}$ C . X星球的质量M＝ $\text{[math]}$ D . 环绕X星球的轨道离星球表面高度为R₀的卫星周期T＝4π $\text{[math]}$

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4. (2020高一下·吉林期中) 如图所示，固定在水平地面上的圆弧形容器，容器两端A、C在同一高度上，B为容器的最低点，圆弧上E、F两点也处在同一高度，容器的AB段粗糙，BC段光滑。一个可以看成质点的小球，从容器内的A点由静止释放后沿容器内壁运动到F以上、C点以下的H点(图中未画出)的过程中，则（）

A . 小球运动到H点时加速度为零 B . 小球运动到E点时的向心加速度和F点时大小相等 C . 小球运动到E点时的切向加速度和F点时的大小相等 D . 小球运动到E点时的切向加速度比F点时的小

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5. (2019高三上·瓦房店月考) 如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，使小球在竖直平面内作圆周运动，周期一定，当小球在最高点时绳的张力为T₁ ，在最低点时，绳的张力为T₂ ，则T₁和T₂的差值为（）

A . 2mg B . 4mg C . 6mg D . 8mg

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6. (2020高一下·内蒙古期中) 如图所示，质量相等的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（）

A . 它们所受的摩擦力 $\text{[math]}$ B . 它们的线速度 $\text{[math]}$ C . 它们的运动周期 $\text{[math]}$ D . 它们的角速度 $\text{[math]}$

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7. (2020高一下·土默特左旗期中) 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）

A . 如图甲，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态 B . 如图乙所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度变大 C . 如图丙，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的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，外轨对火车轮缘会没有挤压作用

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8. (2020高一下·土默特左旗期中) 如图所示，由于地球的自转，地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动。对于P、Q两物体的运动，下列说法正确的是（）

A . P、Q两物体的线速度大小相等 B . P、Q两物体的周期相等 C . P物体的线速度比Q物体的线速度大 D . P、Q两物体均受重力、支持力、向心力三个力作用

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9. (2020·宝山模拟) 如图所示，把一个带正电的小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带负电的小球B。现给小球B一个垂直AB连线方向的速度v₀ ，使其在水平桌面上运动，则（）

A . B球可能作匀速直线运动 B . B球可能做匀速圆周运动 C . B球一定做匀加速直线运动 D . B球一定做匀减速直线运动

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10. (2020高一下·杭州期中) 如图是课本“做一做”的小实验，绳子的一端拴一个小物体，绳上离物体40cm、处打一个绳结A，80cm处打一个绳结B，分别握住绳结A、B使物体在水平面内做匀速圆周运动。因为物体受到的重力与绳子的拉力相比很小，重力可以忽略不计。如果两次绳子的拉力大小相等，比较两次小物体运动的向心加速度，线速度，角速度和周期（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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11. (2024高一下·大理月考) 两个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示，A、B两点的半径之比为2：1，C、D两点的半径之比也为 2：1，下列说法正确的是（）

A . A，B两点的线速度之比为v_A：v_B= 1：2 B . A，C 两点的角速度之比为 $\text{[math]}$ C . A，C两点的线速度之比为v_A：v_C = 1：1 D . A，D两点的线速度之比为v_A：v_D = 1：2

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12. (2020·济南模拟) 在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R（R＞r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是（）

A . 小球在CD间由于摩擦力而做减速运动 B . 小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大 C . 如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点 D . 小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

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二、多选题

13. (2021高一下·温州期中) 如图所示的图象为A、B两球作匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的关系图象，由图象中可得知（）

A . A球运动时线速度大小不变 B . A球运动时角速度不变 C . B球运动时角速度不变 D . B球运动时线速度大小不变

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14. (2020·合肥模拟) 如图所示，质量均为 m 的a 、b 两小球在光滑半球形碗内做圆周运动，碗的球心为 O、半径为 0.1m， Oa 、Ob 与竖直方向夹角分别为53°、37° ，两球运动过程中，碗始终静止在水平地面上，已知sin 37°= 0.6 ，g 取10m/s² 。则下列说法正确的是（）

A . a 、b 两球做圆周运动的线速度之比为 $\text{[math]}$ B . a 、b 两球做圆周运动的角速度之比为 $\text{[math]}$ C . a 、b 两球相邻两次相距最近的时间间隔为 $\text{[math]}$ s D . a 、b 两球运动过程中，碗对地面始终有摩擦力作用

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15. (2020高一下·长春期中) 一根长为L的轻杆，一端固定着一个质量为m的小球．杆以另一端为固定轴，在竖直平面内转动，当小球转到最高点时，速度大小为v，如图4所示．下列论述中正确的是（）

A . 一定有 $\text{[math]}$ B . 当 $\text{[math]}$ 时，小球对杆的作用力是拉力 C . 当 $\text{[math]}$ 时，小球对杆的作用力是压力 D . 无论速度v多大轻杆对小球的作用力均是拉力

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16. (2020高一下·赤峰期中) 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）

A . 图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B . 图2中 “水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力 C . 图3中在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D . 图4脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出

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17. (2020·德州模拟) 如图所示，轻绳一端固定在O点，另一端拉着立方体小盒子在竖直平面内做顺时针方向的圆周运动，小盒子里装了一质量为m的光滑小球，小球的大小略小于盒子，A、C两点分别为水平直径的左端和右端；B、D两点分别为竖直直径的下端和上端。当小盒子运动至D点时，小球与小盒子的四个壁间恰好无相互作用力。已知当地重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是（）

A . 小球运动至A点时，对小盒子下壁的压力为零 B . 小球运动至C点时，对小盒子右壁的压力为2mg C . 小球运动至C点时，对小盒子下壁的压力为mg D . 小球运动至B点时，对小盒子下壁的压力为6mg

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三、综合题

18. (2023高一下·郑州期末) 如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.5 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m＝0.1 kg的小球(可看作质点)从B点正上方H＝0.75 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，(取g＝10 m/s²)求：
1. （1）小球经过B点时的动能；
2. （2）小球经过最低点C时的速度大小v_C；
3. （3）小球经过最低点C时对轨道的压力大小．
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19. (2020高一下·浙江期中) 为提高一级方程式赛车的性能，在设计形状时要求赛车上下方空气存在一个压力差气动压力，从而增大赛车对路面的正压力。如图所示，一辆总质量m=500kg的赛车以v=216km/h的恒定速率经过一个半径r=180m的水平弯道，转弯时赛车不发生侧滑，侧向附着系数（即侧向摩擦力与正压力的比值） $\text{[math]}$ =0.8，求：
1. （1）赛车过弯道时的加速度大小；
2. （2）赛车受到的侧向摩擦力大小；
3. （3）赛车受到的气动压力大小。
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20. (2020高二下·东阳期中) 如图所示，在竖直平面内有一“ $\text{[math]}$ ”管道装置，它是由两个完全相同的圆弧管道和两直管道组成。直管道和圆弧管道分别相切于 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别是两圆弧管道的最高点， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别是两圆弧管道的最低点， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 固定在同一水平地面上。两直管道略微错开，其中圆弧管道光滑，直管道粗糙，管道的粗细可忽略。圆弧管道的半径均为R， $\text{[math]}$ 。一质量为m的小物块以水平向左的速度 $\text{[math]}$ 从 $\text{[math]}$ 点出发沿管道运动，小物块与直管道间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 。设 $\text{[math]}$ ，m=1kg，R=1.5m， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ （sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
1. （1）小物块从 $\text{[math]}$ 点出发时对管道的作用力；
2. （2）小物块第二次经过D₁点时对管道的作用力；
3. （3）小物块在直管道 $\text{[math]}$ 上经过的总路程。
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