浙江高考物理总复习 第4章第三节 圆周运动知能优化演练 大纲人教版

圆周运动
1．在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤．从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是( )
A ．树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断
B ．树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断
C ．树木开始倒下时，树梢的向心加速度较大，易于判断
D ．伐木工人的经验缺乏科学依据
解析：选B.树木倒下时树干上各部分的角速度相同，半径越大其线速度越大，A 错，B 正确．加速度大小不易于判断，故C 错．
2．(2011年浙江高三调研)如图4－3－14所示，A 、B 是两个摩擦传动轮，两轮半径大小关系为R A ＝2R B ，则两轮边缘上的(
)
图4－3－14
A ．角速度之比ωA ∶ω
B ＝2∶1 B ．周期之比T A ∶T B ＝1∶2
C ．转速之比n A ∶n B ＝1∶2
D ．向心加速度之比a A ∶a B ＝2∶1
解析：选C.由于没有相对滑动，A 、B 两轮边缘上的线速度相等，ωA ωB ＝v A
R A v B R B
＝12，A 不正确.
T A
T B
＝ωB ωA ＝21，B 不正确.n A n B ＝ωA
2πωB 2π
＝12，C 正确．向心加速度a A a B ＝v A ωA v B ωB ＝12
，D 不正确． 3.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故．家住公路拐弯处的张先生和李先生在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图4－3－15所示．交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是(
)
图4－3－15
A ．由图可知卡车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动
B ．由图可知卡车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动
C ．公路在设计上可能内(东)高外(西)低
D ．公路在设计上可能外(西)高内(东)低
解析：选AC.由图可知发生事故时，卡车在做圆周运动，从图可以看出卡车冲入民宅时做离心运动，故A 正确，B 错误；如果外侧高，卡车所受重力和支持力提供向心力，则卡车不会做离心运动，也不会发生事故，故C 正确，D 错误．
4.(2011年金华模拟)如图4－3－16所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O .现给球一初速度，使球和杆一起绕轴O 在竖直面内转动，不计空气阻力，用F 表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F ( )
图4－3－16
A ．一定是拉力
B ．一定是推力
C ．一定等于0
D ．可能是拉力，可能是推力，也可能等于0
解析：选D.球通过最高点的条件是v ≥0.当球通过最高点，拉力为零时，有mg ＝mv 2
R
⇒v
＝gR .
当0<v <gR 时，F 为支持力，mg －F ＝mv 2
R .
当v >gR 时，F 为拉力，F ＋mg ＝mv 2
R
.故选项D 正确．
5．有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图4－3－17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．当转盘
以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．
图4－3－17
解析：设座椅的质量为m ，匀速转动时，座椅的运动半径为R ＝r ＋L sin θ①
受力分析如图，由牛顿第二定律，有 F 合＝mg tan θ② F 合＝m ω2R ③
联立①②③，得转盘角速度ω与夹角θ的关系ω＝
g ·tan θ
r ＋L sin θ
.
g·tanθ答案：ω＝
r＋L sinθ。