第04周生活中的圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)易試題君之周末培優(yōu)君高一物理人教版（必修2）（原卷版）

第4周生活中的圓周運(yùn)動(dòng)（測(cè)試時(shí)間：45分鐘，總分：70分）班級(jí)：____________姓名：____________座號(hào)：____________得分：____________一、選擇題（共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1．如圖所示，不計(jì)空氣阻力，將濕透的雨傘水平勻速旋轉(zhuǎn)，將觀察到水滴被拋出后的俯視軌跡是A．每個(gè)水滴繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．每個(gè)水滴沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng)C．許多水滴落地后排在一個(gè)圓周上D．許多水滴落地后排在一條直線上2．如圖（俯視圖），用自然長(zhǎng)度為l0，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，將質(zhì)量都是m的兩個(gè)小物塊P、Q連接在一起，放置在能繞O點(diǎn)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上，物體P、Q和O點(diǎn)恰好組成一個(gè)邊長(zhǎng)為2l0的正三角形。已知小物塊P、Q和圓盤間的最大靜摩擦力均為3kl0，現(xiàn)使圓盤帶動(dòng)兩個(gè)物塊以不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則A．當(dāng)圓盤的角速度為ω=k4m時(shí)，圓盤對(duì)PB．當(dāng)圓盤的角速度為ω=k3m時(shí)，圓盤對(duì)QC．當(dāng)圓盤的角速度為ω=k2m時(shí)，物塊Q受到的合力大小為kl0D．當(dāng)物體P、Q剛要滑動(dòng)時(shí)，圓盤的角速度為ω=k3．中國(guó)的吳橋雜技享譽(yù)世界，如圖甲是雜技演員表演傳統(tǒng)節(jié)目——水流星。用細(xì)繩系著裝有水的小桶。在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小桶運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，可簡(jiǎn)化為圖乙所示情形，已知水的質(zhì)量為m，水的重心到轉(zhuǎn)軸O的距離為L(zhǎng)，則下列說法正確的是A．最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，水和小桶的最小速率為零B．最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，水對(duì)桶底的作用力大小為mgC．最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，水對(duì)桶底的作用力為零D．最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí)，繩上的拉力大小大于mg4．如圖所示，質(zhì)量為m的小球固定在桿的一端，在豎直面內(nèi)繞桿的另一端做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，瞬時(shí)速度v=2gR，R是球心到OA．6mg的拉力B．6mg的壓力C．7mg的拉力D．7mg的壓力5．雜技表演“飛車走壁”的簡(jiǎn)化模型如圖所示，表演者在側(cè)壁某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)、表演時(shí)雜技演員和摩托車的總質(zhì)量不變，摩托車與側(cè)壁間沿側(cè)壁傾斜方向的摩擦力不計(jì)，軌道平面離地面的高度為H，側(cè)壁的傾角α不變。下列說法不正確的是A．H越大，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度越小B．H越大，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能越大C．摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力大小與H無(wú)關(guān)D．摩托車圓周運(yùn)動(dòng)的周期與H無(wú)關(guān)6．鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的，已知內(nèi)外軌道對(duì)水平面傾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R。若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度小于RgtanA．外軌對(duì)外側(cè)車輪輪緣有向內(nèi)側(cè)的側(cè)壓力B．內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有向外側(cè)的側(cè)壓力C．這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力等于mg/cosθD．這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力小于mg/cosθ7．如圖，疊放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體A、B、C能隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m，A與B、B和C與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，A和B、C離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距離分別為r、r。設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。以下說法正確的是A．B對(duì)A的摩擦力一定為3μmgB．B對(duì)A的摩擦力一定為3mω2rC．轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足ω≤D．轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足ω≤8．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vB．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vC．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共12分）9．（4分）航天員王亞平曾在“天宮一號(hào)”內(nèi)做了如圖所示實(shí)驗(yàn)：長(zhǎng)度為30cm的細(xì)線一端固定，另一端系質(zhì)量為50g的小球，在最低點(diǎn)給小球一個(gè)初速度，小球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。穩(wěn)定后，它在15s內(nèi)共轉(zhuǎn)了30圈，則小球在最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力____N（取π2=10）。如果在最高點(diǎn)恰好剪斷細(xì)繩，則小球?qū)?huì)是下列二種運(yùn)動(dòng)中的哪一種（填A(yù)或B）______。A．沿最髙點(diǎn)切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．沿原圓周軌道繼續(xù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)10．（8分）鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形來(lái)決定的，彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)、外軌高度差為h的設(shè)計(jì)不僅與軌道半徑有關(guān)，還取決與火車在彎道上行駛的速度，表一是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊(cè)中彎道半徑r與對(duì)應(yīng)的軌道高度差h：（1）根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)，計(jì)算出每個(gè)彎道的軌道半徑的倒數(shù)，填入表二中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在給定的h–1/r坐標(biāo)中做出試導(dǎo)出h–1/r圖象，根據(jù)圖象可得出h與r關(guān)系是_______________。（2）鐵路建成以后，火車在通過彎道時(shí)，為保證安全，要求內(nèi)、外軌對(duì)車輪均不產(chǎn)生側(cè)向力，又已知我國(guó)鐵路內(nèi)、外軌的間距設(shè)計(jì)值為L(zhǎng)=1435mm，結(jié)合表中數(shù)據(jù)計(jì)算出我國(guó)火車的轉(zhuǎn)彎速率v=__________。（以km/h為單位，結(jié)果取整數(shù)，當(dāng)路軌傾角很小時(shí)有sinθ≈tanθ）（3）隨著人民生活節(jié)奏的加快，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊螅瑸榱颂岣哌\(yùn)輸能力，國(guó)家對(duì)鐵路不斷進(jìn)行提速，這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高，請(qǐng)你根據(jù)上述計(jì)算和表格分析提出應(yīng)采取怎樣的有效措施？至少提出兩點(diǎn)：①_______________________________________________________________；②_______________________________________________________________。三、計(jì)算題（共3小題，共34分）11．（6分）如圖所示，一位同學(xué)玩飛鏢游戲。圓盤最上端有一點(diǎn)P，飛鏢被拋出時(shí)與P等高，且與P點(diǎn)距離為L(zhǎng)。在將飛鏢以初速度v0垂直盤面瞄準(zhǔn)P點(diǎn)拋出的同時(shí)，圓盤繞經(jīng)過圓心O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。忽略空氣阻力，重力加速度為g。若飛鏢恰好擊中P點(diǎn)（飛鏢擊中P點(diǎn)時(shí)，P恰好在最下方），求：（1）圓盤的半徑R；（2）P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度v。12．（11分）如下圖所示，一根長(zhǎng)0.1m的細(xì)線，一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時(shí)轉(zhuǎn)速的3倍時(shí)，細(xì)線斷開，線斷開前的瞬間，線受到的拉力比開始時(shí)大40N，求：（1）求線斷開前的瞬間，線受到的拉力大?。唬?）求線斷開的瞬間，小球運(yùn)動(dòng)的線速度；（3）如果小球離開桌面時(shí)，速度方向與桌邊線的夾角為60°，桌面高出地面0.8m，求小球飛出后的落地點(diǎn)距桌邊線的水平距離。（g取10m/13．（17分）如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6?kg