专题4.3　圆周运动【练】——2023年高考物理一轮复习讲练测（人教）（解析版）.docx

专题4.3　圆周运动【练】
1、（2022·山东潍坊·高三阶段练****2022年2月7日在首都体育馆举行的北京2022年冬奥会短道速滑项目男子1000米决赛中，中国选手任子威夺得冠军，其比赛场地如图甲所示，场地周长111.12m，其中直道长度为28.85m，弯道半径为8m。若一名质量为50kg的运动员以大小12m/s的速度进入弯道，紧邻黑色标志块做匀速圆周运动，如图乙所示，运动员可看作质点，重力加速度g取10m/s2，则运动员在弯道上受到冰面最大作用力的大小最接近的值为（　　）
A．500N B．900N C．1030N D．2400N
【答案】 C
【解析】
运动员在水平面内做匀速圆周运动需要的向心力为
竖直方向受力平衡
所以运动员受到冰面的作用力
故选C。
2、（2022·甘肃·武威第六中学模拟预测）2022年2月8日，在中国北京冬奥会上，自由式滑雪女子大跳台项目，中国选手谷爱凌拿到了一枚宝贵的金牌。这不仅是她本人的首枚奥运金牌，更是中国代表团在本届冬奥会雪上项目的首金。自由滑雪女子空中技巧比赛中比赛场地可简化为如图所示的助滑区、弧形过渡区、着陆区、减速区等组成。若将运动员看做质点，且忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．运动员在助滑区加速下滑时处于超重状态
B．运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前的过程中处于完全失重状态
C．运动员在弧形过渡区运动过程中处于失重状态
D．运动员在减速区减速过程中处于失重状态
【答案】 B
【解析】
A．运动员在助滑区加速下滑时，加速度沿斜面向下，加速度在竖直方向的分加速度为竖直向下，处于失重状态，A错误；
B．忽略空气阻力，运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前，在空中只受到竖直向下的重力作用，物体的加速度为竖直向下的重力加速度，处于完全失重状态，B正确；
C．运动员在弧形过渡区做圆周运动，加速度有竖直向上的分量，处于超重状态，C错误；
D．运动员在减速区减速过程中，减速下降，竖直方向的分加速竖直向上，处于超重状态，D错误。
故选B。
3、（2022·全国·模拟预测）如图所示，质量相等的可视为质点的小球A，B分别用细线悬挂于等高的两点，A球的悬线比B球的长，把两球均拉到悬线水平后将小球由静止释放，不计空气阻力，则两球经最低点时（　　）
A．A球的对绳的拉力等于B球对绳的拉力
B．A球的重力势能大于B球的重力势能
C．A球的动能等于B球的动能
D．A球的机械能大于B球的机械能
【答案】 A
【解析】
A．小球在运动过程中机械能守恒，则有
解得小球在最低点的速度为
在最低点，根据牛顿第二定律有
联立上式可得
与悬线长度无关，两球质量相等，所以拉力相等，A正确；
B．因为两球质量相等，最低点时A球重力势能小，B错误；
C．由A可知，小球在最低点的速度为，由于A球的悬线比B球的长，所以A球的速率大于B球的速率，则A球的动能大于B球的动能，C错误；
D．小球在运动过程中机械能守恒，初始位置两球的机械能相等，在同一高度，质量相同，重力势能相同，动能为零，所以两球在最低点的机械能的大小相等，D错误。
故选A。
4、（2022·山东·聊城二中高三开学考试）如图，一容器的内壁是半径为r的半球面，容器固定在水平地面上。在半球面水平直径的一端有一质量为m（可视为质点）的小滑块P，它在容器内壁由静止开始下滑到最低点，在最低点时的向心加速度大小为a，已知重力加速度大小为g。则Р由静止下滑到最低点的过程中克服摩擦力做的功为（　　）
A． B． C． D．
【答案】 A
【解析】
在最低点由牛顿第二定律有
Р由静止下滑到最低点的过程中有
联立解得
故选A。
5、（2022·广东揭阳·高三期末）如图所示，同一水平面的皮带轮通过不打滑的皮带传动，轮的半径是轮的2倍。在皮带轮各自的轴上用长度相同的轻绳分别悬挂质量为和的甲、乙两个小球，二者质量关系满足 。两轻绳上端的悬挂点足够高且在同一水平面上，通过外力驱动轮，待系统稳定转动后，两轻绳与轴的夹角分别为和。下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两球转动的角速度之比为2∶1
B．甲、乙两球在同一水平面上
C．因为，所以
D．甲、乙两球受到细绳的拉力大小相等
【答案】 D
【解析】
A．通过皮带传动，系统稳定后，匀速转动，线速度大小相同，即
，
所以
A错误；
B．甲、乙两球做匀速圆周运动，设为轻绳与轴的夹角，显然，由
，
得
甲、乙两球离悬挂点的高度之比为
故甲、乙两球不在同一水平面上，B错误；
C．甲、乙两球做匀速圆周运动，