2021届高三物理一轮复习力学曲线运动生活中的圆周运动水平方向的圆周运动专题练习

2021届高三物理一轮复习力学曲线运动生活中的圆周运动水平方向的圆周

运动专题练习

一、填空题

1．直径为0．49m的洗衣机脱水桶以40rad．s的角速度转动，衣服对圆桶壁的压力是衣服重力的______倍．2．如图所示，一个水平匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴匀速转动，角速度是4rad/s，盘面上离转轴距离0.1m处有一质量为0.1kg的小物体能随盘一起转动．则小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小为_____N．若小物体与盘面间的动摩擦因数为0.64（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），要使小物体与圆盘始

终保持相对静止．则转盘转动的角速度ω的最大值是_____rad/s．g取10m/s2．

3．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道相对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R．当火车转弯时的速度V0=_____ 时火车既不挤压内轨道也不挤压外轨道．当火车转弯时的速度小

于此速度V0时则火车挤压____ 轨道（填“内””或“外”．．

4．中国高铁技术代表世界水平，最高时速可达500 km / h．一高速列车在水平面内行驶，以360 km / h的速度转弯，转弯半径1 km，坐在列车上质量50 kg的乘客在转弯过程中受到座椅对乘客作用力的合力大小为______N．（g取10 m/s2）

5．如图所示，放在竖直面内的光滑金属圆环半径为R，质量为m的带孔的小球穿于环上，同时有一长为R 的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点．当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，发现小球在此位置

刚好不受拉力，则ω为_____．

6．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则v A____v B，ωA____ωB，T A___T B．(填“>”“＝”或“<”)

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7．在一段半径为R = 16m的圆孤形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ = 0.40倍，则汽车拐弯时的最大速度是___m/s ．

8．如图所示，A．B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动，若两球质量之比m A∶m B．2∶1，那么A．B两球的．①运动半径之比为_______ ②加速度大小之比为_______

③向心力大小之比为_______

9．在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为θ，设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则tanθ= ．

10．线段OB=AB，A、B两球质量相等，它们绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时，如图所示，两段线拉力之比T AB：T OB＝______。

11．有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．已知钢绳与转轴在同一竖直平面内，钢绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，不计钢绳的重力，则转盘转动的角速度ω．________．

12．有一种杂技表演叫“飞车走壁”。由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动。右图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。不考虑摩托车的侧向滑动，当高度h增大时，摩托车对侧壁的压力将_____；摩托车做圆周运动的向心力将______；线速度将______。（以上三空选填“增大”、“减小”或“不变”）

13．汽车在水平转弯时由________提供向心力，如果发生侧翻通常向弯道的________（选填“内侧”或者“外侧”）翻倒，而引起汽车侧翻的主要原因有________．

A．汽车速度太小B．汽车转弯半径太小C．汽车轮胎与路面间的摩擦因数太大．

14．飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带，其俯视图如图所示.现开启电机，传送带达稳定速度v后，将行李依次轻轻放在传送带上.若有n件质量均为m的行李需要通过传送带运送给旅客，已知行李与传送带间的动摩擦因数为μ，在拐弯处行李做圆周运动的半径为R，并且行李与传送带间无相对滑动.（忽略电动机自身损失的能量）即传送带运行的速度v不可超过的数值是是_________.从传送带稳定运动（行李未放上）到运送完行李，电动机要多消耗的电能是是_________.

15．修建铁路弯道时，为了保证行车的安全，应使弯道的内侧__________（填“略高于”或“略低于”）弯道的外侧，并根据设计通过的速度确定内外轨高度差。若火车经过弯道时的速度比设计速度小，则火车车轮的轮缘与铁道的_______（填“内轨”或“外轨”）间有侧向压力。

二、解答题

16．有一列重为100吨的火车，以72km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为400m。（g m/s）

取102

(1)试计算铁轨受到的侧压力；

(2)若要使火车以此速率通过弯道，且使火车受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度θ的正切值。

17．如图所示装置可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，当细线AB沿水平方向绷直时，细线AC与竖直方向的夹角37?。已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=1m，（g=10m/s2，sin37?=0.6）：

(1)若装置匀速转动时，细线AB刚好被拉直成水平状态，求此时的角速度ω1；

(2)若装置匀速转动的角速度ω2=5rad/s，求细线AB和AC上的张力大小T AB、T AC。

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18．如图所示，相同材料制成的A 、B 两轮水平放置，它们靠轮边缘间的摩擦转动，50B R cm =，两轮半径 1.2A B R R = ， 当主动轮A 匀速转动时，在A 轮边缘放置的小木块P 恰能与轮保持相对静止．求：

（1）A 轮与B 轮的角速度之比；

（2）若将小木块放在B 轮上，欲使木块相对B 轮也相对静止，则木块距B 轮转轴的最大距离．

1 / 5 参考答案

1．40 2．0.16N 8/rad s 3

内 4．

5

6．> < = 7．8 8．1．2 1．2 1．1 9．2v gR 10．2．3 11．gtanθr+Lsinθ

12．不变 不变 增大 13．摩擦力 外侧 B 14

2nmv 15．

略低于 内轨 16．(1)510N ；(2)0.1 17．

；(2)7.5N ，12.5N

18．（1）56A

B ωω= （2）512

x m =