高考物理最新模拟题精选训练(圆周运动)专题04水平面内的圆周运动(含解析)

专题04 水平面内的圆周运动

1．(2017河南部分重点中学联考)摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示．当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用．行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样．它的优点是能够在现有线路上运行，勿须对线路等设施进行较大的改造，而是靠摆式车体的先进性，实现高速行车，并能达到既安全又舒适的要求．运行实践表明：摆式列车通过曲线速度可提高20﹣40%，最高可达50%，摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”．假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360km/h 的速度拐弯，拐弯半径为1km，则质量为50kg的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为（g取10m/s2）（）

A．500N B．1000N C．500N D．0

【参考答案】C．

2．（2017天津六校联考）质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A．a绳的张力不可能为零

B．a绳的张力随角速度的增大而增大

C．当角速度ω＞，b绳将出现弹力

D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化

【参考答案】AC．

3．（2017江苏七校期中联考）两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（）

A． B．

C． D．

【参考答案】B

4.(2016·上海金山月考)有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶，在水平面内做匀速圆周运动。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 。如果增大高度h ，则下列关于摩托车说法正确的是( )

A.对侧壁的压力F N 增大

B.做圆周运动的周期T 不变

C.做圆周运动的向心力F 增大

D.做圆周运动的线速度增大 【参考答案】．D

【名师解析】 摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg 和支持力F N 的合力，作出受力分析图。设圆台侧壁与竖直方向的夹角为α，侧壁对摩托车的支持力F N ＝mg

sin α不

变，则摩托车对侧壁的压力不变，故A 错误；向心力F ＝mg

tan α

，m 、α不变，故向心力大小

不变，C 错误；根据牛顿第二定律得F ＝m

4π

2

T 2

r ，h 越高，r 越大，F 不变，则T 越大，故B 错

误；根据牛顿第二定律得F ＝m v 2

r

，h 越高，r 越大，F 不变，则v 越大，故D 正确。

5.如图所示是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置。该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动。当转盘不转动时，指针指在O 处，当转盘转动的角速度为ω1时，指针指在A 处，当转盘转动的角速度为ω2时，指针指在B 处，设弹簧均没有超过弹性限度。则ω1与ω2的比值为( )

A.12

B.12

C.14

D.13 【参考答案】．B

6.(多选)如图所示，在光滑的横杆上穿着两质量分别为m 1、m 2的小球，小球用细线连接起来，当转台匀速转动时，下列说法正确的是( )

A.两小球速率必相等

B.两小球角速度必相等

C.两小球加速度必相等

D.两小球到转轴距离与其质量成反比

【参考答案】．BD

【名师解析】 两小球随着杆及转台一起转动，角速度必相等。由v ＝ωr 知，r 不一定相等，所以v 不一定相等。由向心加速度a ＝ω2

r 可知，r 不一定相等，向心加速度不一定相等。两小球用一细线连接，两小球的向心力等于线的张力，一定相等，m 1ω2

r 1＝m 2ω2

r 2，则r 1r 2＝m 2m 1

，选项B 、D 正确。

7.(2016·江西南昌月考)如图所示，物块P 置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c 方向沿半径指向圆心，a 方向与c 方向垂直。当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是( )

A.当转盘匀速转动时，P 受摩擦力方向为c

B.当转盘匀速转动时，P 不受转盘的摩擦力

C.当转盘加速转动时，P 受摩擦力方向可能为a

D.当转盘减速转动时，P 受摩擦力方向可能为b 【参考答案】．A

8. (2016·福建晋江月考)如图所示，AB 为竖直转轴，细绳AC 和BC 的结点C 系一质量为m 的小球，两绳能承受的最大拉力均为2mg 。当AC 和BC 均拉直时∠ABC ＝90°，∠ACB ＝53°，

BC ＝1 m 。ABC 能绕竖直轴AB 匀速转动，因而C 球在水平面内做匀速圆周运动。当小球的线速

度增大时，两绳均会被拉断，则最先被拉断的那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为(g 取10 m/s 2

)( )

A.AC 5 m/s

B.BC 5 m/s

C.AC 5.24 m/s

D.BC 5. 24 m/s

【参考答案】B