2019-2021北京重點區(qū)高一(下)期末物理匯編：圓周運動章節(jié)綜合

1/12019-2021北京重點區(qū)高一（下）期末物理匯編圓周運動章節(jié)綜合一、多選題1．（2019·北京西城·高一期末）如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法不正確的是()A．球A的線速度必定大于球B的線速度B．球A的角速度必定等于球B的角速度C．球A的運動周期必定小于球B的運動周期D．球A對筒壁的壓力必定大于球B對筒壁的壓力2．（2019·北京西城·高一期末）如圖所示，弧形光滑軌道的下端與軌道半徑為R的豎直光滑圓軌道相接，使質(zhì)量為m的小球從高h的弧形軌道上端自由滾下，小球進入圓軌道下端后沿圓軌道運動。當(dāng)小球通過圓軌道的最高點時，對軌道的壓力大小等于小球重力大小。不計空氣阻力，重力加速度為g，則（）A．小球通過最高點時的速度大小為B．小球在軌道最低點的動能為2.5mgRC．小球下滑的高度h為3RD．小球在軌道最低點對軌道壓力的大小為7mg二、單選題3．（2021·北京東城·高一期末）如圖所示，修筑鐵路時在轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌，高度差要根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度確定，這樣可以使火車在轉(zhuǎn)彎處減輕輪緣對內(nèi)外軌的擠壓。下列說法正確的是（）A．外軌對輪緣的彈力是火車轉(zhuǎn)彎所需向心力的主要來源B．轉(zhuǎn)彎時規(guī)定速度的大小隨火車總質(zhì)量的改變而改變C．若火車轉(zhuǎn)彎時的速度低于規(guī)定速度，輪緣不會擠壓內(nèi)外軌D．若火車轉(zhuǎn)彎時的速度超過規(guī)定速度，外軌對輪緣會有擠壓作用4．（2021·北京東城·高一期末）如圖所示，一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，盤面上有一個小物體隨圓盤一起做勻速圓周運動。若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為，小物體距圓盤中心距離為0.10m，則（）A．小物體的運動周期為2sB．小物體的運動周期為0.5sC．小物體的線速度大小為D．小物體的線速度大小為5．（2021·北京東城·高一期末）如圖所示，一輛質(zhì)量的汽車（可視為質(zhì)點）在水平公路的彎道上行駛。當(dāng)汽車沿曲線由M向N行駛時，速度逐漸增大。下圖中畫出的汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力F的方向正確的是（）A．B． C． D．6．（2021·北京東城·高一期末）如圖所示，一圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，在盤面上有一小物塊，隨圓盤一起運動．關(guān)于小物塊的受力情況，下列說法正確的是（）A．只受重力B．只受重力和支持力C．受重力、支持力和摩擦力D．受重力、支持力、摩擦力和向心力7．（2019·北京西城·高一期末）公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”．如圖所示，汽車通過凹形橋的最低點時（）A．車對橋的壓力等于汽車的重力B．車對橋的壓力小于汽車的重力C．車的速度越大，車對橋面的壓力越小D．車的速度越大，車對橋面的壓力越大8．（2020·北京朝陽·高一期末）如圖所示．腳盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，放在盤面上的一小物塊隨圓盤一起運動，關(guān)于小物塊的受力情況，下列說法中正確的是（）A．只受重力和支持力B．受重力、支持力和壓力C．受重力、支持力和摩擦力D．受重力、支持力，摩擦力和向心力三、解答題9．（2019·北京西城·高一期末）如圖所示，是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，規(guī)定經(jīng)過圓心點且水平向右為軸正方向。在點正上方距盤面高為處有一個可間斷滴水的容器，從時刻開始，容器沿水平軌道向軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動。已知時刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時再滴下一滴水。（?。?1)每一滴水離開容器后經(jīng)過多長時間滴落到盤面上？(2)要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上，圓盤的角速度ω應(yīng)為多大？(3)當(dāng)圓盤的角速度為時，第二滴水與第三滴水在盤面上落點間的距離為，求容器的加速度。10．（2020·北京西城·高一期末）如圖，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的粗糙半圓形導(dǎo)軌在B點相接，導(dǎo)軌半徑為R。一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，它經(jīng)過B點的速度為v1，之后沿半圓形導(dǎo)軌運動，剛好能沿導(dǎo)軌到達C點。重力加速度為g，忽略空氣阻力。求：（1）彈簧壓縮至A點時的彈性勢能；（2）物體沿半圓形導(dǎo)軌運動過程中所受摩擦阻力做的功；（3）物體的落點與B點的距離。11．（2019·北京西城·高一期末）2018年4月9日，深圳國際無人機展開幕．其中，公開展出的軟體飛機引發(fā)觀眾廣泛關(guān)注．據(jù)介紹，軟體飛機是沒有硬質(zhì)骨架的飛機，從箱子里面取出來吹氣成型．同比之下機翼面積大，載荷能力強，可做超低速超低空飛行，具有良好的彈性，耐撞擊而不易受損．可用于航拍、航測、遙感等用途．飛翔從容、穩(wěn)定、柔和、自如，易操縱，被稱為“空中自行車”“無線的風(fēng)箏”若一質(zhì)量為m的軟體飛機超低空飛行，在距離地面h高度的水平面內(nèi)，以速率v做半徑為R的勻速圓周運動，重力加速度為g．（1）求空氣對飛機的作用力的大??；（2）若飛機在勻速圓周運動過程中，飛機上的一個質(zhì)點脫落，求質(zhì)點落地點與飛機做勻速圓周運動的圓心之間的距離（空氣阻力忽略不計）．

參考答案1．BCD【詳解】以A為例對小球進行受力分析，可得支持力和重力的合力充當(dāng)向心力，設(shè)圓錐桶的錐角為，所以，，且AB質(zhì)量相等，A圓周運動的半徑大于B，所以A．球A的線速度必定大于球B的線速度，正確B．球A的角速度小于球B的角速度，錯誤C．球A的運動周期大于球B的運動周期，錯誤D．球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力，錯誤2．ACD【詳解】A．小球經(jīng)過最高點，對軌道的壓力N=mg依據(jù)牛頓第三定律可知軌道對小球的壓力為mg，由牛頓第二定律有mg+mg=m解得故A正確．C．小球自開始下滑到圓軌道最高點的過程，依據(jù)動能定理有mg（h-2R）=mv2解得

h=3R故C正確．BD．設(shè)小球從更高的位置釋放運動到最低點時的速度為v1，受軌道的壓力為N1，根據(jù)牛頓第二定律有N1-mg=m小球由最低點運動到最高點的過程，根據(jù)動能定理有mg?2R=mv12?mv2解得最低點動能Ek1=mv12=3mgR壓力N1=7mg故B錯誤，D正確．故選ACD。3．D【詳解】設(shè)轉(zhuǎn)彎處軌道與水平間的夾角為，轉(zhuǎn)彎半徑為R，若按規(guī)定速度行駛，可得聯(lián)立可得A．若按規(guī)定速度行駛，內(nèi)軌和外軌對輪緣的彈力與重力的合力是火車轉(zhuǎn)彎所需向心力的主要來源，A錯誤；B．轉(zhuǎn)彎規(guī)定速度的大小與火車總質(zhì)量無關(guān)，與轉(zhuǎn)彎半徑和軌道的傾斜角有關(guān)，B錯誤；C．若火車轉(zhuǎn)彎時的速度低于規(guī)定速度，火車有近心運動的趨勢，此時輪緣會擠壓內(nèi)軌，C錯誤；D．若火車轉(zhuǎn)彎時的速度超過規(guī)定速度，火車有離心運動的趨勢，此時外軌對輪緣會有擠壓作用，D正確。故選D。4．C【詳解】AB．小物體的運動周期AB錯誤；CD．小物體的線速度大小C正確，D錯誤。故選C。5．B【詳解】由汽車于做曲線運動，其中一個分力指向與運動方向垂直指向凹側(cè)，使汽車做曲線運動；另一個分力與運動方向相同，使汽車速度逐漸增大，因此合力應(yīng)為這兩個分力的合成。故選B。6．C【詳解】試題分析：對小木塊進行運動分析和受力分析，做勻速圓周運動，合力等于向心力，指向圓心，結(jié)合運動情況，再對木塊受力分析即可．小木塊做勻速圓周運動，合力指向圓心，對木塊受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖，重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力，C正確．7．D【詳解】汽車通過凹形橋的最低點時，向心力豎直向上，合力豎直向上，加速度豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律得知，汽車過于超重狀態(tài)，所以車對橋的壓力比汽車的重力大，故AB錯誤；對汽車，根據(jù)牛頓第二定律得：N﹣mg=m，則得N=mg+m，可見，v越大，路面的支持力越大，據(jù)牛頓第三定律得知，車對橋面的壓力越大，故C錯誤，D正確．故選D．【點睛】汽車在凹形橋的底端受重力和支持力，靠兩個力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出支持力的大小，通過牛頓第三定律得出汽車對路面的壓力．8．C【詳解】試題分析：對小物塊進行受力分析，分析時按照重力彈力摩擦力的順序，并且找一下各力的施力物體，再根據(jù)圓周運動的特點知道是哪些力提供了向心力，即可得知各選項的正誤．解：小木塊做勻速圓周運動，合力指向圓心，對木塊受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖所示，重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力．選項C正確，選項ABD錯誤．故選C．9．(1)；(2)，其中，，，…；(3)【詳解】(1)離開容器后，每一滴水在豎直方向上做自由落體運動，則每一滴水滴落到盤面上所用時間(2)要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上，則圓盤在內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧度為，為不為零的正整數(shù)。由得其中，，，…(3)第二滴水離點的距離為第三滴水離點的距離為又即第二滴水和第三滴水分別滴落在圓盤上軸方向及垂直軸的方向上，所以即解得10．（1）；（2）；（3）【詳解】(1)由能量守恒可知，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為物體的動能，所以彈簧壓縮至A點時的彈性勢能(2)對物體，B→C，由動能定理有剛好能沿導(dǎo)軌到達C點時，有重力提供向心力聯(lián)立解得(3)剛好能沿導(dǎo)軌到達C點時，有重力提供向心力C點時拋出后豎直方向有水平方向位移為聯(lián)立解得落點與B點的距離為。11．（1）（2）【詳解】（1）受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有：