試卷第=page99頁，共=sectionpages11頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁2.3圓周運動的實例分析同步練習一、單選題1．如圖所示，用不可伸長的細線懸掛一個小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。只增大小球運動的角速度或者只增大小球質量，使小球仍然在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。若空氣阻力可忽略不計，下列說法正確的是（）A．小球質量不變，只增大角速度，則細線的拉力不變B．小球質量不變，只增大角速度，則細線的拉力減小C．小球角速度不變，只增大質量，則細線的拉力不變D．小球角速度不變，只增大質量，則細線的拉力增大2．如圖所示，一空心圓錐開口向上放置著，圓錐繞豎直方向的中心軸勻速轉動，在光滑的圓錐內(nèi)表面有一物體m與壁保持相對靜止，則物體m所受的力為（）A．重力、彈力、下滑力，共三個力 B．重力、彈力、向心力，共三個力C．重力、彈力、離心力，共三個力 D．重力、彈力，共兩個力3．高鐵項目的建設加速了國民經(jīng)濟了發(fā)展，鐵路轉彎處的彎道半徑r是根據(jù)高速列車的速度決定的。彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設計與r和速率v有關。當火車以規(guī)定速度通過彎道時，內(nèi)低外高的軌道均不受擠壓，則下列說法正確的是（）A．當火車以規(guī)定速度轉彎時，火車受重力、支持力、向心力B．若要降低火車轉彎時的規(guī)定速度，可減小火車的質量C．若要增加火車轉彎時的規(guī)定速度，可適當增大彎道的坡度D．當火車的速度大于規(guī)定速度時，火車將擠壓內(nèi)軌4．如圖所示，有一個水平大圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉動，小強站在距圓心為r處的P點相對大圓盤不動，關于小強的受力，下列說法正確的是（）A．小強在P點不動，因此不受摩擦力作用，處于平衡狀態(tài)B．小強隨圓盤做勻速圓周運動，圈盤對他的摩擦力充當向心力C．小強隨圓盤做勻速圓周運動，其重力和支持力充當向心力D．若使圓盤的轉速均勻減小時，小強在P點受到的摩擦力保持不變5．一輛卡車在丘陵地帶勻速率行駛，地形如圖所示，由于輪胎太舊，途中容易爆胎，爆胎可能性最大的地段應是（）A．a(chǎn)處 B．b處 C．c處 D．d處6．有一種叫“飛椅”的游樂項目，示意圖如圖所示，長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為的水平轉盤邊緣，轉盤可繞穿過其中心的豎直軸轉動。當轉盤以角速度ω勻速轉動時，鋼繩與轉軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為，人的質量為，不計鋼繩的重力，下列說法正確的是（）A．人對座椅的壓力為 B．座椅對人的支持力為C．人受到的合外力為 D．人受到的合外力為7．滑雪運動深受人民群眾喜愛。某滑雪運動員（可視為質點）由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員從A到B的過程中（）A．所受合外力為零B．滑到坡底時滑雪板對滑道的壓力最大C．滑道對滑雪板的支持力大小不變D．所受摩擦力大小不變8．2022年2月5日，由曲春雨、范可新、張雨婷、武大靖、任子威組成的短道速滑混合接力隊奪得中國在本次冬奧會的首枚金牌.如圖所示，若將武大靖在彎道轉彎的過程看成在水平冰面上的一段勻速圓周運動（不考慮冰刀嵌入冰內(nèi)部分），已知武大靖質量為m，轉彎時冰刀平面與冰面間夾角為θ，冰刀與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ，彎道半徑為R，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則武大靖在彎道轉彎時不發(fā)生側滑的最大速度為（

）A． B．C． D．二、多選題9．一質量為m的小物體（可視為質點，且相對傳送帶靜止）在水平傳送帶上被傳送，A為終端皮帶輪，如圖所示，已知皮帶輪的半徑為r，重力加速度大小為g，傳送帶與皮帶輪間不會打滑，當小物體可被水平拋出時（）A．皮帶的最小速度為 B．皮帶的最小速度為C．A輪每秒的轉數(shù)最少是 D．A輪每秒的轉數(shù)最少是10．胎壓監(jiān)測器可以實時監(jiān)測汽車輪胎內(nèi)部的氣壓，在汽車上安裝胎壓監(jiān)測報警器，可以預防因汽車輪胎胎壓異常而引發(fā)的事故。一輛裝有胎壓報警器的載重汽車在高低不平的路面上行駛，其中一段路面的水平觀察視圖如圖所示，圖中虛線是水平線下列說法正確的是（）A．若汽車速率不變，經(jīng)過圖中A處最容易超壓報警B．若汽車速率不變，經(jīng)過圖中B處最容易超壓報警C．若要盡量使胎壓報警器不會超壓報警，應增大汽車的速度D．若要盡量使胎壓報警器不會超壓報警，應減小汽車的速度11．如圖所示的四幅圖表示的是有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A．圖a，汽車通過拱橋的最高點時處于失重狀態(tài)B．圖b，火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌對輪緣有側向擠壓作用C．圖c，材質相同的A、B兩物體相對轉臺靜止，一起繞豎直中心軸勻速轉動，若旋轉半徑，質量，則A、B兩物體受到的摩擦力D．圖d是一圓錐擺，增加繩長，保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度保持不變12．火車轉彎時，鐵軌的外軌比內(nèi)軌高，這樣做的好處是，火車轉彎時如果以規(guī)定的速率行駛，剛好可以依靠軌道對火車的支持力和火車的重力的合力提供火車轉彎做勻速圓周運動所需要的向心力，從而避免火車車輪與鐵軌之間出現(xiàn)側向擠壓，下列相關說法中正確的是（）A．當火車以速率行駛時，火車的重力與軌道支持力是一對平衡力B．當火車的速率時，火車對外軌有向外側的壓力C．當火車的速率時，火車對內(nèi)軌有向內(nèi)側的壓力D．當火車的速率時，火車對內(nèi)軌有向內(nèi)側的壓力三、實驗題13．小于同學為了測量當?shù)氐闹亓铀俣?，設計了一套如圖甲所示的實驗裝置。拉力傳感器豎直固定，一根不可伸長的細線上端系在傳感器的固定掛鉤上，下端有一小鋼球，鋼球底部固定有遮光片，在拉力傳感器的正下方安裝有光電門，小鋼球通過最低點時恰能通過光電門（假設遮光片通過光電門的速度即為小球此時的速度）。小于同學進行了下列實驗步驟：（1）用游標卡尺測量遮光片的寬度d，用游標卡尺測量小鋼球的直徑為D，用刻度尺測量小鋼球到懸點的擺線長為L；（2）拉起小鋼球，使細線與豎直方向成不同角度后由靜止釋放，小鋼球每次均在豎直平面內(nèi)運動，記錄小鋼球每次通過光電門的遮光時間和對應的拉力傳感器示數(shù)F；（3）根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)描繪出如圖乙所示的圖像，已知圖像與縱軸交點為a，圖像斜率為k，則通過以上信息可求出當?shù)氐闹亓铀俣缺磉_式為g=_____（用題目中所給物理量的符號表示）；（4）由于實驗中對速度的近似測量，導致當?shù)刂亓铀俣萭的測量值比實際值______（選填“偏大”“偏小”“不變”）。14．某研究型課外學習小組利用如圖所示的圓錐擺驗證圓周運動的向心力大小與角速度的關系。實驗前用天平測得小鋼球的質量為m，然后將細線的一端固定在鐵架臺上，下端懸掛小鋼球，具體驗證方法如下：（1）將鋼球拉離豎直方向一個角度，給小球以合適的初速度，讓其做圓錐擺運動，測量球轉過n圈所用的時間t，并測量小球做圓周運動的直徑d，根據(jù)公式，理論上小球做該圓周運動所需要的向心力大小Fn=_______；（2）測出擺長在豎直方向上的投影高度h，查詢當?shù)刂亓铀俣萭的值，那么小球實際受到的向心力大小=_______；（3）在一次實驗操作中，測得小球質量m=50g，n=30，t=38.0s，d=20cm，h=40cm，當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，由測得數(shù)據(jù)可算得=_______N、=_______N（計算結果保留4位有效數(shù)字），根據(jù)實驗結果就可以驗證向心力大小與角速度的關系。四、解答題15．如圖所示，質量為的支座上有一水平細軸，軸上套有一長為的輕細繩，繩的另一端栓一質量為的小球，讓球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，當小球運動到最高點時，支座恰好離開地面。求：（1）則此時小球的線速度是多少；（2）小球在最低點時，整個裝置對地面的壓力。16．如圖所示，將一質量為m的擺球用長為L的細繩吊起，上端固定，使擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細繩就會沿圓錐面旋轉，這樣就構成了一個圓錐擺，已知細繩與豎直方向成角，求：（1）小球的向心力大?。?）小球運動的線速度大?。?）小球運動的周期17．如圖所示，足夠大的水平圓臺中央固定一光滑豎直細桿，原長為L的輕質彈簧套在豎直桿上，質量為m的光滑小球A和質量為2m的光滑小球B用長為L的輕桿及光滑鉸鏈相連，小球A穿過豎直桿置于彈簧上。讓小球B以不同的角速度繞豎直桿勻速轉動，當轉動的角速度增大到某個值時，小球B剛好離開臺面。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k，重力加速度為g求：（1）兩小球均靜止時，求彈簧的長度；（2）當小球B剛要離開臺面時，求小球A對彈簧的壓力；（3）求小球B剛要離開臺面時的角速度ω0。18．如圖所示，光滑圓錐面母線與豎直方向的夾角為θ，質量為m、可視為質點的小球用原長為l0的輕繩固定，繩子另一端固定在圓錐體頂點，小球隨圓錐體繞軸轉動，重力