第3講圓周運(yùn)動(dòng)(分值:100分)選擇題1~11題,每小題8分,共88分。基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練對(duì)點(diǎn)練1圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題1.(2025·甘肅酒泉模擬)如圖所示為腳踏自行車的傳動(dòng)裝置簡化圖,各輪的轉(zhuǎn)軸均固定且相互平行,甲、乙兩輪同軸且無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),已知甲、乙、丙三輪的半徑之比為1∶9∶3,傳動(dòng)鏈條在各輪轉(zhuǎn)動(dòng)中不打滑,則乙、丙轉(zhuǎn)速之比為()A.1∶2 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶32.(2025·天津重點(diǎn)學(xué)校聯(lián)考)如圖是世界上最大無軸式摩天輪——“渤海之眼”,摩天輪直徑180m,高200m,有36個(gè)觀景艙,在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)周期為30min。下列說法正確的是()A.乘客的線速度保持不變B.乘客做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.乘客的線速度大小約為0.31m/sD.到達(dá)最低處時(shí)乘客處于失重狀態(tài)3.(2025·重慶市第一中學(xué)高三月考)跳繩過程中,甲、乙兩位同學(xué)握住繩子A、B兩端搖動(dòng),A、B近似不動(dòng),繩子繞AB連線在空中轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí),則質(zhì)點(diǎn)()A.Q點(diǎn)的速度方向沿繩子切線B.P的線速度大于Q的線速度C.P的角速度等于Q的角速度D.Q的合力方向一定垂直指向AB的連線4.某射擊游戲道具如圖(a)所示,將圓形轉(zhuǎn)筒十等分后間隔排列五片弧形薄板,其余位置留空,俯視圖如圖(b)所示。已知轉(zhuǎn)筒直徑d=1m,角速度ω=8πrad/s,小德用玩具手槍瞄準(zhǔn)中軸線隨機(jī)打出一槍,彈丸可認(rèn)為做水平勻速直線運(yùn)動(dòng)且速度v1=20m/s,彈丸穿過薄板后速度會(huì)減半,忽略空氣阻力和彈丸穿過薄板所需時(shí)間,下列說法正確的是()A.薄板上各點(diǎn)線速度相同B.薄板上一定會(huì)留下一個(gè)彈孔C.若增大角速度,薄板上至少會(huì)留下一個(gè)彈孔D.若減小角速度,薄板上至少會(huì)留下一個(gè)彈孔對(duì)點(diǎn)練2圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題5.(2025·廣東東莞一中月考)如圖所示,在光滑水平桌面上,固定一個(gè)陀螺形柱體,不可伸長的細(xì)繩一端固定在柱體腰部中央,另一端與小球相連,細(xì)繩足夠長,初始時(shí)處于水平伸直狀態(tài),現(xiàn)給小球一個(gè)垂直于細(xì)繩且平行于桌面的初速度v0,不計(jì)細(xì)繩和柱體間的摩擦,細(xì)繩始終和桌面平行。下列說法正確的是()A.小球受到4個(gè)力作用 B.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.小球的速率逐漸增大 D.細(xì)繩的拉力逐漸增大6.(多選)(2025·廣東汕頭模擬)假定某水平圓形環(huán)島路面如圖(a),汽車受到的最大靜摩擦力與重力的比值恒定不變,則當(dāng)汽車勻速率地通過環(huán)形路段時(shí),汽車的側(cè)向摩擦力達(dá)到最大時(shí)的最大速度稱為臨界速度,下列說法正確的是()A.汽車所受的合力為零B.汽車受重力、彈力、摩擦力和向心力的作用C.汽車在環(huán)島路外側(cè)行駛時(shí),其臨界速度增大D.如圖(b),質(zhì)量相等的兩輛車以大小相等的速度繞環(huán)島中心轉(zhuǎn),甲車受到指向軌道圓心的摩擦力比乙車的大7.(2025·山東泰安開學(xué)考試)進(jìn)入冬季后,北方的冰雪運(yùn)動(dòng)吸引了許多南方游客。如圖為雪地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)游戲,人乘坐雪圈(人和雪圈總質(zhì)量為50kg,大小忽略不計(jì))繞軸以2rad/s的角速度在水平雪地上勻速轉(zhuǎn)動(dòng),已知水平桿長為2m,離地高為2m,繩長為4m,且繩與水平桿垂直。則雪圈(含人)()A.所受的合力不變B.所受繩子的拉力指向圓周運(yùn)動(dòng)的圓心C.線速度大小為10m/sD.所需向心力大小為800N8.(2025·江蘇泰州高三聯(lián)考)在太空實(shí)驗(yàn)室中可以利用勻速圓周運(yùn)動(dòng)測(cè)量小球質(zhì)量,如圖所示,不可伸長的輕繩一端固定于O點(diǎn),另一端系待測(cè)小球,使其繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得繩上的張力為F,小球轉(zhuǎn)過n圈所用的時(shí)間為t,O點(diǎn)到球心的距離為l,下列說法正確的是()A.小球所受重力和繩拉力的合力充當(dāng)向心力B.小球的質(zhì)量為FC.若誤將n-1圈記作n圈,則所得質(zhì)量偏大D.若測(cè)l時(shí)未計(jì)入小球半徑,則所得質(zhì)量偏小綜合提升練9.(2025·廣東佛山聯(lián)考)如圖所示是《天工開物》中牛力齒輪的圖畫及其原理簡化圖,牛拉動(dòng)橫桿驅(qū)動(dòng)半徑為R1的大齒輪勻速率轉(zhuǎn)動(dòng),大齒輪與半徑為R2的中齒輪垂直咬合,中齒輪通過橫軸與半徑為R3的小齒輪相連,小齒輪驅(qū)動(dòng)抽水桶抽水,已知牛拉橫桿轉(zhuǎn)一圈需要時(shí)間為t,則抽水桶的運(yùn)動(dòng)速率約為()A.2πR1R3R210.(2025·云南名校聯(lián)考)如圖所示是某闖關(guān)游戲中的一個(gè)關(guān)卡。一繞過其圓心O的豎直軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形轉(zhuǎn)盤浮在水面上,轉(zhuǎn)盤表面始終保持水平,M為轉(zhuǎn)盤邊緣上一點(diǎn)。某時(shí)刻,一參賽者從水平跑道邊緣P點(diǎn)以速度v0向右跳出,初速度方向平行于OM方向,且運(yùn)動(dòng)軌跡與此時(shí)刻OM在同一豎直平面內(nèi),隨后參賽者正好落在M點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是()A.僅增大v0,參賽者必定落水B.僅減小v0,參賽者一定會(huì)落在OM之間C.僅增大轉(zhuǎn)盤的角速度,參賽者仍可能落在M點(diǎn)D.僅減小轉(zhuǎn)盤的角速度,參賽者不可能落在M點(diǎn)11.(2025·湖南長沙一中月考)如圖所示,金屬環(huán)M、N用不可伸長的細(xì)線連接,分別套在水平粗糙細(xì)桿和豎直光滑細(xì)桿上,當(dāng)整個(gè)裝置以豎直桿為軸且以不同大小的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩金屬環(huán)始終相對(duì)桿不動(dòng),下列判斷正確的是()A.轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大,細(xì)線的拉力越大B.轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大,環(huán)N與豎直桿之間的彈力越大C.轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不同,環(huán)M與水平桿之間的彈力大小可能不相等D.轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不同,環(huán)M與水平桿之間的摩擦力大小可能相等12.(12分)(2025·八省聯(lián)考山陜青寧卷,14)圖(a)是某小河的航拍照片,河道彎曲形成的主要原因之一可解釋為:河道彎曲處的內(nèi)側(cè)與外側(cè)河堤均受到流水重力產(chǎn)生的壓強(qiáng),外側(cè)河堤還受到流水沖擊產(chǎn)生的壓強(qiáng)。小河某彎道處可視為半徑為R的圓弧的一部分,如圖(b)所示,假設(shè)河床水平,河水密度為ρ,河道在整個(gè)彎道處寬度d和水深h均保持不變,水的流動(dòng)速度v大小恒定,d?R,忽略流