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1、2022年高考物理总复习 第4章 第3讲 圆周运动课时限时检测知识点题号易中难圆周运动及物理量的分析1、27、8圆周运动的应用34、5、9、1110圆周运动的综合问题612【答案】B5(xx湖北荆州联考)某同学设想驾驶一辆由火箭作动力的陆地太空两用汽车，沿赤道行驶并且汽车相对于地球的速度可以任意增加，不计空气阻力，当汽车的速度增加到某一值时，汽车将离开地球成为绕地球做圆周运动的“航天汽车”，对此下列说法正确的是(地球半径R6 400 km，g取9.8 m/s2)A汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大B在汽车离开地球的瞬间速度达到7.9 km/sC此“航天汽车”环绕地球做匀速圆周运动的最小
2、周期为1 hD在此“航天汽车”上弹簧测力计无法测量力的大小【解析】汽车在地面上行驶上，受到竖直向下的万有引力F和竖直向上的支持力N的作用，它们的合力提供汽车做圆周运动的向心力，即FNm，所以NFm，可见，速度v增加时，支持力N减小，根据牛顿第三定律，它对地面的压力减小，A错；在汽车离开地球做离心运动的瞬间，万有引力提供向心力，即Fm，又Fmg, 所以vm/s7.9 km/s，B正确；此“航天汽车”环绕地球表面做匀速圆周运动周时期最小，为T1.4 h，C错；此“航天汽车”处于完全失重状态，“航天汽车”上的一切依靠重力工作的仪器都无法使用，但弹簧测力计不是依靠重力工作的，所以仍然可以测量力的大小，
3、D错【答案】B图43196一个半径为R的1/4光滑圆弧与一倾角为30的光滑斜面通过一小段光滑圆弧相接于O点，如图4319所示，斜面高也为R，一质点第一次从圆弧的A点由静止下滑，第二次从圆弧上的C点由静止下滑(CO1O60)，则()A质点两次离开O点后均做平抛运动而落在水平面上B质点两次离开O点后均做平抛运动，但均落在斜面上C质点两次离开O点前瞬间对轨道压力的比为32D质点第一次离开O点后做平抛运动，第二次沿斜面下滑【解析】质点两次离开O点后均做平抛运动，D错；若质点从A点下滑，到达O点时速度为v，假设质点均落在水平面上，由平抛运动规律，xvt，Rgt2，可解得第一次水平射程为2R，同理得第二次
4、水平射程为R.而由题图知斜面底端到O2的距离为R，所以质点第一次落到水平面上，第二次落在斜面上，A、B错；由牛顿第二定律知Fmgm，解得质点第一次离开O点前瞬间对轨道的压力为3mg，第二次离开O点前瞬间对轨道的压力为2mg，C对【答案】C7(xx大连一中质检)在地球表面上，除了两极以外，任何物体都要随地球的自转而做匀速圆周运动，当同一物体先后位于a和b两地时，下列表述正确的是()图4320A该物体在a、b两地所受合力都指向地心B该物体在a、b两地时角速度一样大C该物体在b时线速度较大D该物体在b时向心加速度较小【解析】地球自转，地球上的物体将绕着地轴做匀速圆周运动，它们的圆心都在地轴上，轨迹在
5、垂直于地轴的平面上，a、b两点不同纬度，它们到地轴的距离不同，即它们做圆周运动的半径不同，rarb.物体在a、b两地所受合力方向应垂直于地轴且指向地轴，A选项错误；a、b两地角速度相同，且raR1，故滑块2需要的向心力更大，故绳子拉力增大时滑块1的摩擦力反而减小，且与角速度的平方呈线性关系，故A、D正确【答案】AD二、非选择题(本题共2小题，共30分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍(1)如果汽车在这种高速公路的水平弯道上
6、拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？(2)如果高速公路上设计了圆弧拱形立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱形立交桥的半径至少是多少？(取g10 m/s2)【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有Fmax0.6mgm，由速度v108 km/h30 m/s得，弯道半径rmin150 m.(2)汽车过拱桥，可看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有mgFNm.为了保证安全通过，车与路面间的弹力FN必须大于等于零，有mgm，则
7、R90 m.【答案】见解析图432412.(15分)如图4324所示，一个质量为0.6 kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好沿光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)已知圆弧的半径R0.3 m，OA与竖直方向的夹角60，小球到达A点时的速度vA4 m/s.(取g10 m/s2)求：(1)小球做平抛运动的初速度v0；(2)P点与A点的水平距离和竖直高度；(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力【解析】(1)小球到达A点的速度如图所示由图可知v0vxvAcos 602 m/s(2)vyvAsin 602 m/s由平抛运动规律得：v2gh，可得P点与A点的竖直高度，h0.6 m，又vygt可得所求水平距离xvxt m0.69 m(3)取A点所在水平面为重力势能的零势能面，由机械能守恒定律得：mvmg(RRcos 60)mv由牛顿第二定律得：NCmg解得：NC8 N由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小NNC8 N，方向竖直向上【答案】(1)2 m/s(2)0.69 m0.6 m(3)8 N竖直向上
2022年高考物理总复习 第4章 第3讲 圆周运动课时限时检测
