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高考物理总复习《圆周运动的典型问题和模型》专项检测卷及答案
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
A级必备知识基础练
1.某游乐场中的“过山车”有两个半径分别为r1、r2的圆形轨道,固定在竖直平面内,如图所示,某游客乘坐的小车从倾斜轨道上滑下,连续经过两圆形轨道的最高点O、P时速度大小分别为v1、v2,若在这两点,小车对轨道的压力都为零,则v1∶v2为()
A.r1r2 B.r1r2 C
2.如图所示,游乐场里的过山车驶过轨道的最高点时,乘客在座椅里面头朝下,人体颠倒。若乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于其自身重力的一半,轨道半径为R,重力加速度为g,则此时过山车的速度大小为()
A.0.5gR
C.1.5gR
3.(2023河南许昌高一期末)如图所示,细绳的一端固定在悬点O,细绳的另一端连接一个小球,小球绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做完整的圆周运动。当小球运动到最高点P时,突然剪断细绳,则关于小球以后运动的大致轨迹,下列说法正确的是(不计空气阻力)()
A.小球的运动轨迹可能是1
B.小球的运动轨迹可能是2
C.小球的运动轨迹可能是3
D.小球沿着原来的运动轨迹运动到Q点后,再竖直向下运动
4.如图所示,一长l=0.5m的轻杆,一端固定在水平转轴上,另一端固定一质量m=0.5kg的小球,轻杆随转轴在竖直平面内做角速度ω=4rad/s的匀速圆周运动,其中A为最高点,C为最低点,B、D两点和圆心O在同一水平线上,重力加速度g取10m/s2。则()
A.小球在A点时,杆对小球的作用力方向竖直向下
B.小球在B点时,杆对小球的作用力方向指向圆心
C.小球在C点时,杆对小球的作用力大小为4N
D.小球在D点时,杆对小球的作用力大小为41N
5.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,若经最高点不脱离轨道的临界速度为v,则当小球以速度2v经过最高点时,小球对轨道的压力大小为()
A.0 B.mg C.3mg D.5mg
6.(2023山东日照高一期末)如图所示,杂技表演时,两根长度均为l的不可伸长轻绳一端系在杂技演员的腰间(图中A点),另一端分别系在竖直杆上的B点和C点,随着杆转动,杂技演员也在空中转动,同时表演各种动作。已知BC=l,杂技演员的质量为m,重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列判断正确的是()
A.角速度大小为gl时,绳AC的拉力大小为1
B.角速度大小为2gl时,绳AB
C.角速度大小为3gl时,绳AB
D.角速度大小为4gl时,绳AC的拉力大小为
7.(2023河南安阳高一期末)如图所示,两质量均为m的小物块A和B(看作质点)放在光滑水平盘上,A、B间的动摩擦因数为μ,物块B用一根长为l的轻绳沿半径方向与转轴相连,绳与盘面平行,A、B绕转轴做匀速圆周运动,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度为g,则下列说法正确的是()
A.当A和B保持相对静止时,A和B转动的最小周期为2πl
B.当A、B以角速度ω=μg2l转动时,
C.当A、B以角速度ω=μg2l转动时,B对A的摩擦力为
D.当A、B以角速度ω=μg2l转动时,轻绳的拉力为2
8.某游乐设施如图所示,水平转盘中央有一根可供游客抓握的绳子,质量为m的游客,到转轴的距离为r,游客和转盘间的动摩擦因数为μ,设游客受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知重力加速度为g。
(1)当游客不抓握绳子时,为保证游客不滑动,转盘的角速度最大不能超过多少?
(2)当转盘的角速度ω=5μg
B级能力素养提升练
9.某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器,滚筒内表面粗糙,直径为D。工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动。为使栗子受热均匀,要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离,则(重力加速度为g)()
A.滚筒的角速度ω应满足ω2
B.滚筒的角速度ω应满足ω2
C.栗子脱离滚筒的位置与其质量有关
D.若栗子到达最高点时脱离滚筒,栗子将自由下落
10.如图所示,一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动,圆筒的半径r=1.5m。筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止,小物体与圆筒间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),转动轴与水平面间的夹角为60°,重力加速度g取10m/s2,则ω的最小值是(
A.1rad/s B.303
C.10rad/s D.5rad/s
11.(多选)如图所示,一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内,其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动,小球通过最高点时的速率为v0,重