南方新高考高考物理大一轮复习专题四曲线运动万有引力定律第3讲匀速圆周运动及其应用课时作业

1、第3讲匀速圆周运动及其应用一、单项选择题1自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径RB4RA、RC8RA，如图K431所示当自行车正常骑行时A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比aAaBaC等于() 图K431A118 B414C4132 D1242(2015年广东广州检测)下列说法正确的是()A跳高运动员起跳以后在上升过程中处于超重状态B在绕地运行的天宫一号实验舱中，宇航员处于失重状态，所以宇航员没有惯性C田径比赛的链球项目是利用离心现象来实现投掷的D足球被守门员踢出后，在空中沿着弧线运动属于离心现象3(2014年广东深圳二调)公园里的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空秋千匀速转动时，绳与竖直方向成某一角度，其简化模型如图K432所示若保持运动周期不变，要使夹角 变大，可将()图K432A钢丝绳变长B钢丝绳变短C座椅质量增大D座椅质量减小4世界一级方程式锦标赛新加坡大奖赛赛道单圈长5.067公里，共有23个弯道，如图K433所示，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下说法正确的是()图K433A是由于赛车行驶到弯道时，运动员未

2、能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的B是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的C是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的D由公式Fm2r可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道5(2015年广西桂林模拟)如图K434所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RBRC32，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的()图K434A线速度大小之比为322B角速度之比为332C转速大小之比为232D向心加速度大小之比为9646(2015年福建卷)如图K435，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则()图K435At1t2 Bt1t2Ct1t2 D无法比较t1、t2的大小7(2015年山东桓台

3、模拟)如图K436，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动A、C点为圆周的最高点和最低点，B、D点是与圆心O同一水平线上的点小滑块运动时，物体M在地面上静止不动，则物体M对地面的压力N和地面对M的摩擦力的有关说法中正确的是() 图K436A小滑块在A点时，NMg，摩擦力方向向左B小滑块在B点时，NMg，摩擦力方向向右C小滑块在C点时，N(Mm)g，M与地面无摩擦D小滑块在D点时，N(Mm)g，摩擦力方向向左二、多项选择题8如图K437所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动已知L1跟竖直方向的夹角为60，L2跟竖直方向的夹角为30，O点到水平面距离为h，下列说法正确的是()A细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为1B小球m1和m2的角速度大小之比为1C小球m1和m2的向心力大小之比为31D小球m1和m2的线速度大小之比为3 1 图K437 图K4389(2015年浙江卷)如图K438所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r.

4、一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达AB线，有如图所示的、三条路线，其中路线是以O为圆心的半圆，OOr.赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax.选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则()A选择路线，赛车经过的路程最短B选择路线，赛车的速率最小C选择路线，赛车所用时间最短D、三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等10如图K439所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法正确的是()图K439A轨道对小球做正功，小球的线速度vPvQB轨道对小球不做功，小球的角速度PQC小球的向心加速度aPaQD轨道对小球的压力FPFQ三、非选择题11(2016年山西大同调研)2014年8月29日，天津国际无人机展开幕其中，首次公开展出的软体飞机引发观众广泛关注据介绍，软体飞机是没有硬质骨架的飞机，从箱子里面取出来吹气成型同比之下机翼面积大，载荷能力强，可做超低速超低空飞行，具有良好的弹性，耐撞击而不易受损可用于航拍、航测、遥感等用途飞翔从容、稳

5、定、柔和、自如，易操纵，被称为“空中自行车”“无线的风筝”若一质量为m的软体飞机超低空飞行，在距离地面h高度的水平面内，以速率v做半径为R的匀速圆周运动，重力加速度为g.(1)求空气对飞机的作用力的大小(2)若飞机在匀速圆周运动过程中，飞机上的一个质点脱落，求质点落地点与飞机做匀速圆周运动的圆心之间的距离(空气阻力忽略不计)第3讲匀速圆周运动及其应用1C2C3A解析：座椅重力和拉力的合力提供向心力，mgtan m(lsin r)，解得l，因为夹角变大，周期不变，则钢丝绳的长度变长，与座椅的质量无关故A正确，BCD错误4C5D6A解析：在AB段，由于是凸形滑道，根据牛顿第二定律知，速度越大，滑块对滑道的压力越小，摩擦力就越小，克服摩擦力做功越少；在BC段，根据牛顿第二定律知，速度越大，滑块对滑道的压力越大，摩擦力就越大，克服摩擦力做功越多滑块从A运动到C与从C到A相比，从A到C运动过程，克服摩擦力做功较少，又由于两次的初速度大小相同，故到达C点的速率较大，平均速率也较大，故用时较短，所以A正确7B解析：小滑块在A点时，与轨道的作用力在竖直方向上，水平方向对轨道无作用力，所以轨道相对于地面

6、没有相对运动趋势，即摩擦力为零；当小滑块的速度v时，对轨道的压力为零，轨道对地面的压力NMg，当小滑块的速度v时，对轨道的压力向上，轨道对地面的压力NMg，故选项A错误；小滑块在B点时，对轨道的作用力沿水平方向向左，所以轨道对地有向左运动的趋势，地面给轨道向右的摩擦力；竖直方向上对轨道无作用力，所以轨道对地面的压力NMg，故选项B正确；小滑块在C点时，在水平方向对轨道无作用力，所以地面对轨道没有摩擦力；小滑块做圆周运动，轨道对小滑块的支持力大于其重力，其合力提供向上的向心力，所以滑块对轨道的压力大于其重力，所以轨道对地面的压力N(Mm)g，故选项C错误；小滑块在D点时，对轨道的作用力沿水平方向向右，所以轨道对地有向右运动的趋势，地面给轨道向左的摩擦力；竖直方向上对轨道无作用力，所以轨道对地面的压力NMg，故选项D错误8AC9ACD解析：赛车经过路线的路程s1r2r(2)r，路线的路程s22r2r(22)r，路线的路程s32r，A正确；根据Fmax，可知R越小，其不打滑的最大速率越小，所以路线的最大速率最小，B错误；三种路线对应的最大速率v2v3v1，则选择路线所用时间t1，路线所用时间t2，路线所用时间t3，t3最小，C正确；由Fmaxma，可知三条路线对应的a相等，D正确10BD11解：(1)飞机做匀速圆周运动，所受合力提供向心力，则F合m空气对飞机的作用力的大小Fm .(2)飞机上的一个质点脱落后，做初速度为v的平抛运动，由平抛运动规律得xvthgt2质点落地点与飞机做匀速圆周运动的圆心之间的距离L联立解得L.

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