高考物理一轮复习课时作业18圆周运动含解析新人教版

高考物理一轮复习课时作业18圆周运动含解析新人教版

圆周运动

一、选择题

1．(2018 ·佛山一模 ) 图示为公路自行车赛中运动员在水平路面上急转弯的情况，运动员在

经过弯道时若是控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线，将运动员与自行车看作一个整

体，以下论述正确的选项是 ( )

A．运动员转弯所需向心力由地面对车轮的支持力与重力的合力供应

B．运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力供应

C．发生侧滑是因为运动员碰到的合力方向背叛圆心

D．发生侧滑是因为运动员碰到的合外力大于所需的向心力

答案 B

分析 运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力供应， A 项错误， B 项正确．发生侧滑

是因为运动员的速度过大，所需要的向心力过大，运动员碰到的合力小于所需要的向心力，

而碰到的合力方向仍指向圆心，故 C、 D两项错误．

2. (2018 ·温州模拟 ) 以下列图，某台计算机的硬盘约有近万个磁道( 磁道为不同样半径的同心

圆) ，每个磁道分为 m个扇区 ( 每个扇区为 1圆周 ) ．电动机使磁盘以转速 n 匀速转动． 磁头在

m

读、写数据时是不动的， 磁盘每转一周， 磁头沿半径方向跳动一个磁道，若不计磁头大小及

磁头转移磁道所需的时间，则磁盘转动时 ( )

A． A 点的线速度小于 B 点的线速度

B． A 点的向心加速度小于 B 点的向心加速度

C．硬盘转动一圈的时间为 2πn

D．一个扇区经过磁头所用的时间为

答案 D

1

mn

1 高考物理一轮复习课时作业18圆周运动含解析新人教版

分析 点 A、点 B 为同轴传动，角速度 ω 相等，依照 v＝r ω， A 点的线速度大于 B 点的线

速度，依照 an＝ω 2r ， A点的向心加速度大于 B 点的向心加速度，故 A、B 两项错误；

硬盘转速为 n，故转一圈的时间为： 1 1 T＝ ，故 C 项错误；每个扇区为 圆周，转一圈的时间

n m

1 1

为 n，故一个扇区经过磁头所用的时间为 mn，故 D 项正确．

3. 以下列图，斜轨道与半径为 R 的半圆轨道圆滑连接，点 A 与半圆轨道最高点 C 等高， B 为

轨道的最低点．现让小滑块 ( 可视为质点 ) 从 A 点开始以速度 v0 沿斜面向下运动，不计所有

摩擦，关于滑块运动情况的分析，正确的选项是 ( )

A．若 v0＝ 0，小滑块恰能经过 C点，且走开 C 点后做自由落体运动

B．若 v0＝ 0，小滑块恰能经过 C点，且走开 C 点后做平抛运动

C．若 v ＝ gR，小滑块恰能到达 C 点，且走开 C点后做自由落体运动

0

D．若 v0＝ gR，小滑块恰能到达 C 点，且走开 C点后做平抛运动

答案 D

2

分析 vC

小滑块经过 C点的最小速度为 v ，由 mg＝ mR ，得 v ＝ gR，由机械能守恒定律，若

C C

A 点 v0＝ 0，则 vC＝ 0，本质上滑块在到达 C 点从前就走开轨道做斜上抛运动了， A、B 两项错；

若 v0＝ gR，小滑块经过 C 点后将做平抛运动， C项错误、 D项正确．

4. (2018 ·泉州二模 )( 多项选择 ) 如图，一长为 L 的轻质细杆一端与质量为 m 的小

球( 可视为质点 ) 相连，另一端可绕 O 点转动，现使轻杆在同一竖直面内做匀

速转动，测得小球的向心加速度大小为 g(g 为当地的重力加速度 ) ，以下说法

正确的选项是 ( )

A．小球的线速度大小为 gL

B．小球运动到最高点时杆对小球的作用力竖直向上

C．当轻杆转到水平川址时，轻杆对小球的作用力方向不能能指向圆心 O

D．轻杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为 2mg

答案 ACD

v2

分析 A 项，依照 a＝ r ＝ g 得： v＝ gL，故 A 项正确；

B 项，小球做匀速圆周运动，加速度为 g，所以小球在最高点的加速度为 g，在最高点 F 合 ＝

mg，所以小球运动到最高点时杆对小球的作用力为 0，故 B 项错误；

2 高考物理一轮复习课时作业18圆周运动含解析新人教版

C 项，当轻杆转到水平川址 ( 图中虚线 bob′) 时，杆子和重力的合力指向圆心，重力方向竖

直向下，若轻杆对小球的作用力指圆心 O，则合力不能够指向圆心，故 C 项正确；

D项，在最低点轻杆对小球的作用力最大，即 F－mg＝ ma，解得 F＝2mg，故 D 项正确．

5. (2018 ·宝鸡二模 ) 以下列图，长为 L 的轻质硬杆，一端固定一个质量为m

的小球，另一端固定在水平转轴上，现让杆绕转轴 O在竖直平面内匀速转动，

转动的角速度为 ω，某时辰杆对球的作用力水平向左，则此时杆与水平面的

夹角 θ 为 ( )

ω 2L g

A． sin θ＝ g B．sin θ＝ ω L

2

ω 2L g

C． tan θ＝ g D． tan θ＝ ω 2L

答案 B

分析 小球所受重力和轻杆的作用力的合力供应向心力，受力以下列图；

依照牛顿第二定律有： mg ＝mω 2L

sin θ

g

解得： sin θ＝ Lω 2

故 B 项正确， A、 C、D三项错误．

6. (2018 ·长沙市一模 ) 飞机翱翔时除碰到发动机的推力和空气阻力外，还碰到重力和机翼的

升力，机翼的升力垂直于机翼所在平面向上，当飞机在空中盘旋机会翼的内侧倾斜 ( 如图所

示) ，以保证重力和机翼升力的合力供应向心力．设飞机以速率 v 在水平面内做半径为 R 的

匀速圆周运动机会翼与水平面成 θ 角，翱翔周期为 T，则以下说法正确的选项是 ( )

A．若翱翔速率 v 不变，θ增大，则半径 R 增大

B．若翱翔速率 v 不变，θ增大，则周期 T 增大

C．若 θ 不变，翱翔速率 v 增大，则半径 R 增大

D．若翱翔速率 v 增大，θ增大，则周期 T 必然不变

答案 C

分析 A 项，对飞机进行受力分析，以下列图：

依照重力和机翼升力的合力供应向心力，得 v 2 4π 2

mgtanθ＝ m ＝ m 2 R

R T

3 高考物理一轮复习课时作业18圆周运动含解析新人教版

R

得 v＝ gRtanθ， T＝2π

gtan θ

A 项，若翱翔速率 v 不变，θ增大，由 v＝ gRtanθ，知 R 减小，故 A 项错误．

R

B 项，若翱翔速率 v 不变，θ增大， R 减小，由 T＝2π gtan θ 知 T 减小，故 B 项错误．

C项，若 θ 不变，翱翔速率 v 增大，由 v＝ gRtanθ，知半径 R增大，故 C项正确．

D项，若翱翔速率 v 增大，θ增大， R的变化不能够确定，则周期 T 不用然不变，故 D 项错误．

7.(2 018·日照一模 )( 多项选择 ) 如图，两个质量均为 m的小木块 A、 B 用轻绳相连，放在水平圆

盘上， A 恰好处于圆盘中心， B 与转轴的距离为 l. 木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ，最大

静摩擦力等于滑动摩擦力．已知重力加速度大小为 g，两木块可视为质点．若圆盘从静止开

始绕转轴缓慢地加速转动，ω表示圆盘转动的角速度，以下说法正确的选项是 ( )

μg 1

A．当 ω＝ 2l 时，木块 A 碰到的摩擦力大小为 2μ mg

μg

B．当 ω＝ l 时，木块 B 碰到的摩擦力大小为 μmg

3μg 3

C．当 ω＝ 2l 时，轻绳上的拉力大小为 2μ mg

D．当 ω＝ 2μg

l 时剪断轻绳，木块 B 将做离心运动

答案 BD

分析 最大静摩擦力供应向心力时的最大角速度为 2 μg

ω 0，则 μmg＝mω 0 l ，解得 ω 0＝ l

A 项，对物体 B 受力分析可知，当角速度较小时，绳子的拉力为零， B 碰到的摩擦力供应向

μg

心力，则当 ω＝ 2l 时，木块 A 碰到的摩擦力大小为 f ＝ 0， A 项错误；

4 高考物理一轮复习课时作业18圆周运动含解析新人教版

μg 2

B 项，当 ω＝ l 时，木块 B 碰到的摩擦力大小为 f ＝mω l ＝μ mg，故 B 项正确

3μg 2 1

C项，当 ω＝ 2l 时，轻绳上的拉力大小为为 F，则 F＋μ mg＝mω l ，解得 F＝ 2μmg，

故 C 项错误；

D 项，当 ω＝ 2μg 2

l 时，依照牛顿第二定律可知 F′＋μ mg＝mω l ，解得 F′＝μ mg，此

时 A 恰好不运动，当剪断轻绳时， B 所需向心力不变，绳上的拉力减小，木块 B 将做离心运动，故

D 项正确．

8. (2018 ·株洲一模 )( 多项选择 ) 以下列图，在圆滑的水平面上有两个质量相等的

小球 A、B，两球用轻绳连接，再用同样长度的轻绳连接 A 绳， C 为绳的自由

端，设运动中水平拉直的 AC和 AB两段绳所受拉力分别为 T 和 T ，以下说法正确的选项是 ()

1 2

A．若用力水平向左拉着 C 端使两球运动，则 T1＝ T2

B．若用力水平向左拉着 C 端使两球运动，则 T1＝ 2T2

C．若以 C为圆心，使两球以同样角速度沿水平面做匀速圆周运动，则 T1＝ T2

D．若以 C为圆心，使两球以同样角速度沿水平面做匀速圆周运动，则 T ＝ 1.5T

2 1

答案 BD

分析 A 项，若用力水平向左拉着 C 端使两球运动，对整体受力分析可知 T1＝ 2ma，对 B 可

知 T2＝ ma，故 T1＝ 2T2，故 A 项错误， B 项正确；

C 项，若以 C 为圆心，使两球以同样角速度沿水平面做匀速圆周运动对 2 A： T － T ＝mω L，

1 2

对 B： T2＝mω 2 ·2L，联立解得 T1＝ 1.5T 2，故 C项错误， D项正确．

9. (2018 ·广州模拟 )( 多项选择 ) 一辆汽车在轨道半径为 R 的弯道路面做圆周运动， 弯道与水平面

的夹角为 θ，以下列图，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为 μ，设最大静摩擦力等于滑动摩

擦力，关于汽车在运动过程中的表述正确的选项是 ( )

A．汽车的速率可能为 gRtanθ

gR（tan θ－μ）

B．汽车在路面上不做侧向滑动的最小速率为 1－μ tan θ

gR（tan θ＋μ） C．汽车在路面上不做侧向滑动的最大速率为

1－μ tan θ

gR（tan θ－μ）

D．汽车在路面上不做侧向滑动的最小速率为

1＋μ tan θ

答案 ACD

分析 A 项，若设计成外高内低的弯道路面，汽车恰好与路面无侧向摩擦力，由重力与支持

5