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2021届高考物理二轮复习专题突破:专题二十一 描述圆周运动的物理量
修改时间:2021-01-26
浏览次数:163
类型:二轮复习
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一、单选题
1. 如图所示,跷跷板转动时,跷跷板上的P、Q两点的角速度分别为
和
,线速度大小分别为v
P
和v
Q
, 则( )
A .
>
,v
P
<v
Q
B .
=
,v
P
=v
Q
C .
=
,v
P
>v
Q
D .
>
,v
P
>v
Q
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选题
2. 如图,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)。物体与圆盘相对静止,某段时间圆盘转速不断减小,但仍未停止,在这段时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是 ( )
A .
B .
C .
D .
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选题
3. 关于圆周运动,下列说法正确的是( )
A .
匀速圆周运动是匀速运动
B .
匀速圆周运动是一种匀变速运动
C .
圆周运动的向心加速度改变线速度的大小
D .
匀速圆周运动是一种变加速运动
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选题
4. 如图所示,某电视台推出了一款娱乐闯关节目,选手最容易失败落水的地方是第四关“疯狂转盘”和第五关“高空滑索”。根据所学物理知识,选出选项中表述正确的选项( )
A .
选手进入转盘后,随转盘做匀速圆周运动时加速度不变
B .
选手进入转盘后,在转盘中间比较安全
C .
选手进入转盘后,质量越大的选手,越不容易落水
D .
选手从最后一个转盘的边缘起跳去抓滑索时,起跳方向应正对悬索
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+
选题
5. A、B两个质点均做匀速圆周运动,在相等的时间内通过的弧长之比
,转过的圆心角之比
。则A、B运动的( )
A .
线速度之比
B .
角速度之比
C .
周期之比
D .
半径之比
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+
选题
6. 转篮球是一项需要技巧的活动,如图所示,假设某同学让篮球在指尖上匀速转动,指尖刚好静止在篮球球心的正下方。下列判断正确的是( )
A .
篮球上的各点做圆周运动的圆心均在指尖与篮球的接触处
B .
篮球上各点的向心力是由手指提供的
C .
篮球上各点做圆周运动的角速度相等
D .
篮球上各点离转轴越近,做圆周运动的向心加速度越大
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+
选题
7. 如图所示,假设地球绕地轴自转时,在其表面上有A、B两物体(图中斜线为赤道平面),θ
1
和θ
2
为已知,则( )
A .
角速度之比
B .
线速度之比
C .
周期之比T
A
∶T
B
=sinθ
1
∶sinθ
2
D .
A、B两点的向心加速度之比为
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+
选题
8. 如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕
点做匀速圆周运动的俯视图。已知质量为60kg的学员在
点位置,质量为70kg的教练员在
点位置,
点的转弯半径为5.0m,
点的转弯半径为4.0m,则学员和教练员(均可视为质点)( )
A .
运动周期之比为5∶4
B .
运动线速度大小之比为1∶1
C .
向心加速度大小之比为4∶5
D .
受到的合力大小之比为15∶14
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+
选题
9. 以下物体均在做圆周运动,运动中由摩擦力提供向心力的是( )
A .
B .
C .
D .
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+
选题
10. 一探照灯照射在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,如图所示,云层底面距地面高h,探照灯以角速度ω在竖直平面内转动,当光束转到与竖直方向夹角为θ时,云层底面上光点的移动速度是( )
A .
hω
B .
C .
D .
hωtan θ
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+
选题
11. 有一种工作时扇面上能够显示各种图案的创意风扇,如图,其原理是在其中一片扇叶上设置一列发光二极管,当扇叶转动起来时,控制各二极管的明灭就可以显示各种图案了,如图,现令所有二极管保持同步明灭,而且每次发光均持续时间kT
2
(k<1),每次灭的时间均持续(1
k)T
2
, 若扇叶转动的周期为T
1
, 且T
1
、T
2
、k均可在较大范围内独立调节。若在某次调试后成功显示出一个“不动”的扇环(非图所示图案),且扇环所对应的圆心角为θ,那么( )
A .
k一定等于
B .
若重新调节,将风扇转速加倍,所看到的图案的圆心角一定变成2θ
C .
若重新调节,只要满足T
1
>kT
2
, 所看到的图案一定为闭合的圆环
D .
若重新调节,只要满足T
1
=nT
2
(n取1、2、3……),所看到的图案一定是“不动”的
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+
选题
12. 某只走时准确的时钟,秒针与分针由转动轴到针尖的长度之比为3:2,则( )
A .
秒针与分针的角速度之比是1:60
B .
秒针针尖与分针针尖的线速度之比是90:1
C .
秒针与分针针尖的向心加速度之比是3600:1
D .
秒针与分针的转速之比是12:1
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+
选题
13. 质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上,杆端套有一个质量为m的小球,今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动,角速度为ω,如图所示,则杆的上端受到的作用力大小为( )
A .
B .
C .
D .
不能确定
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+
选题
14. 如图所示,一圆环以直径AB为轴做匀速转动,P、Q、R是环上的三点,则下列说法正确的是( )
A .
向心加速度的大小
B .
任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向不相同
C .
线速度
D .
任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同
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+
选题
15. 质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点,如图所示,当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时,绳a与竖直方向成θ角,绳b在水平方向且长为L。小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A .
a绳的张力可能为零
B .
a绳的张力随角速度的增大而增大
C .
当角速度
时,b绳将产生弹力
D .
若b绳突然被剪断,则θ一定不变
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+
选题
二、多选题
16. 如图甲,光滑圆轨道固定在竖直面内,小球沿轨道始终做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N,动能为E
k
。改变小球在最低点的动能,小球对轨道压力N的大小随之改变。小球的N-E
k
图线如图乙,其左端点坐标为([1],[2]),其延长线与坐标轴的交点分别为(0,a)、(-b,0)。重力加速度为g。则( )
A .
小球的质量为
B .
圆轨道的半径为
C .
图乙[1]处应为5b
D .
图乙[2]处应为6a
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+
选题
17. 如图所示,当用扳手拧螺母时,关于扳手上的P、Q两点的说法正确的是( )
A .
P点角速度小于Q点
B .
P点线速度小于Q点
C .
P点向心加速度速度小于Q点
D .
P点转速小于Q点
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选题
18. 如图所示,为一皮带传动装置,右轮半径为r,a为它边缘上一点;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。若传动过程中皮带不打滑,则( )
A .
a点和b点的角速度大小相等
B .
a点和c点的线速度大小相等
C .
a点和d点的向心加速度大小相等
D .
abcd四点中,向心加速度最小的是a点
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+
选题
19. 如图所示,甲、乙两水平圆盘边缘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲转动,接触处无相对滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为
;物体A距O点为
,物体B距
点为r。在圆盘转动过程中,A和B两物体均相对圆盘静止,下列说法正确的是( )
A .
物体A与B的角速度之比
B .
物体A与B的角速度之比
C .
物体A与B的线速度之比
D .
物体A与B的线速度之比
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+
选题
20. 如图所示,为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像,其中A为双曲线的一个分支,由图可知 ( ).
A .
A物体运动的线速度大小不变
B .
A物体运动的角速度大小不变
C .
B物体运动的角速度大小不变
D .
B物体运动的线速度大小不变
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+
选题
21. 在马戏团表演的场地里,表演者骑在大象背上,大象绕着场地走动,若大象是沿着半径为R的圆周做匀速走动,则关于大象和表演者的受力情况,下面说法正确的是( )
A .
表演者骑在大象背上不动,他受到的力是平衡力
B .
表演者的向心力是地面摩擦力通过大象作用于他的
C .
大象和表演者所受向心力大小与两者的质量成正比
D .
大象与人两者做匀速圆周运动的向心力是地面摩擦力提供的
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+
选题
22. 如图所示,两个相同的小球A、B用长度分别为l
1
、l
2
的细线(l
1
<l
2
)悬挂于天花板的O
1
、O
2
点,两球在水平面内做匀速圆周运动,两根细线与竖直轴夹角均为θ。设A、B两球的线速度分别为v
A
、v
B
, 角速度分别为ω
A
、ω
B
, 加速度分别为a
A
、a
B
, 两根细线的拉力分别为F
A
、F
B
, 则( )
A .
F
A
<F
B
B .
v
A
>v
B
C .
a
A
=a
B
D .
ω
A
>ω
B
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+
选题
三、填空题
23. 汽车转弯时,可认为前轮和后轮都做圆周运动,但它们的转弯半径不同,如图所示,若汽车外侧前轮的转弯半径为5m,内侧后轮的转弯半径为2.7m,若外侧前轮转弯时线速度为10m/s,则此时内侧后轮的线速度是
。
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+
选题
24. 如图所示,轮O
1
、O
3
固定在同一转轴上,轮O
1
、O
2
用皮带连接且不打滑。在O
1
、O
2
、O
3
三个轮的边缘各取一点A、B、C,已知三个轮的半径之比r
1
∶r
2
∶r
3
=2∶1∶1,则:
(1) A、B、C三点的线速度大小之比v
A
∶v
B
∶v
C
=
;
(2) A、B、C三点的角速度大小之比ω
A
∶ω
B
∶ω
C
=
;
(3) A、B、C三点的向心加速度大小之比a
A
∶a
B
∶a
C
=
。
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+
选题
四、实验探究题
25. 如图,用一根结实的细绳,一端拴一个小物体.在光滑桌面上抡动细绳,使小物体做圆周运动,体验手对做圆周运动的物体的拉力.
(1) 拉力的方向是
(填“沿绳指向圆心”或“垂直于绳指向速度方向”).
(2) 增大旋转的速度,拉力将
(填“变小”、“变大”或“不变”).
(3) 松手后,小物体将沿
(填“半径远离圆心”、“切线”或“半径靠近圆心”)方向运动.
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选题
五、综合题
26. 在一根长为L、质量不计的细杆中点和末端各连一质量为m的小球B和C,如图所示,杆可以在竖直平面内绕固定点A转动,将杆拉到某位置放开,末端C球摆到最低位置时,杆BC段受到的拉力刚好等于C球重力的2倍.(g=10 m/s
2
)求:
(1) C球通过最低点时的线速度大小;
(2) 杆AB段此时受到的拉力大小.
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选题
27. 下图1为游乐场的悬空旋转椅,可抽象为如图2所示模型,已知绳长L =5m,水平横梁L′=3m,小孩质量m=40kg,整个装置可绕竖直轴转动,绳与竖直方向夹角θ=37°,小孩可视为质点,g取10m/s
2
, 已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1) 绳子的拉力为多少?
(2) 该装置转动的角速度多大?
(3) 增大转速后,绳子与竖直方向的夹角变为53°,求此时装置转动的角速度。
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选题
28. 如图所示,一轻杆一端固定在转轴O上,在距O点为杆长的
处固定一小球,轻杆以角速度ω绕O点在竖直平面内匀速转动。在杆转过的圆心角为θ的时间内,杆的端点通过的弧长为s,求:
(1) 小球的线速度大小;
(2) 小球的向心加速度大小。
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