1、专题 圆周运动的综合应用一、单选题1. 游乐场的悬空旋转椅结构如图甲所示，一个游客通过长的轻绳悬挂在半径的水平圆形转盘的边缘。整个装置可绕通过转盘圆心的竖直杆匀速转动，简化力学结构如图乙、已知，重力加速度，不考虑空气阻力。当轻绳与竖直方向夹角时，旋转椅的线速度大小为（）A5m/sBC10m/sD2. 如图所示，长度为2L的轻质硬杆一端固定在O点，可绕O点在竖直面内摆动。在轻杆另一端固定一小球Q，中点固定一个小球P，P与Q质量之比为12。两小球经过O点正下方时，P的速度大小为，重力加速度为g，轻杆PQ段和OP段的拉力大小之比为（）ABCD3. 如图所示，用长短不同、粗细和材料相同的轻绳各拴着一个
2、质量相同的小球在光滑水平面上绕O点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A绳子是否断与绳子长短无关B两个小球以相同的速率运动时，长绳易断C两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断D两个小球以相同的向心加速度大小运动时，长绳易断4. 某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮匀速转动的角速度大小为，三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为（）ABCD5. 过山车是一种机动游乐设施，常见于游乐园和主题乐园中。如图所示，某乐园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，身体颠倒。若人做圆周运动的半径为R，重力加速度大小为g，已知在最高点和最低点时过
3、山车对人在竖直方向的力的方向相反，大小之和是人所受重力大小的2倍，则人在最高点与最低点的向心加速度大小之和为（）AgB1.5gC2gD2.5g6. 如图所示，光滑水平面与竖直面内光滑半圆形轨道在最低点B点相接，轻弹簧左端固定在竖直墙面上，已知半圆形导轨半径为R。现用一质量为m的小球将轻弹簧压缩至A点后由静止释放（小球与弹簧不栓接），小球获得向右的速度并脱离弹簧，之后恰好能经过导轨最高点C，则弹簧压缩至A点所具有的弹性势能的值（）ABCD7. 如图所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮。A是主动轮，B是从动轮，它们的半径RA=2RB。a和b两点在轮的边缘，c和d在各轮半径的中点，下列判断正确的是（）
4、Ava=2vbBa=2cCd=cDvb=2vc二、多选题8. 如图所示，轻质橡皮筋AB最初处于伸长状态一端悬挂于A点，另一端与小球相连，小球开孔后套在粗糙水平轻杆BC上，AC轴竖直，整个装置先后以角速度和绕轴做匀速圆周运动（），转动过程中小球未发生滑动，则两种情况比较（）A小球所受合力变大B水平轻杆与小球间的弹力可能变大C橡皮筋对小球的拉力不变D小球与轻杆间的摩擦力一定变大9. 应用物理知识可以分析和解释生活中的很多常见现象。假设你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。下列说法中正确的是（）A从c到d过程中手掌对苹果的摩擦力越来越大B从c到d再到a过程中，苹果
5、重力的功率先变大后变小C从d到a再到b过程中，苹果先处于超重状态后处于失重状态D从a到c、从b到d两个过程合外力对苹果的冲量相等10. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（）A图a中，圆形桥半径为R，若最高点车速为时，车对桥面的压力为零B图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力C图c中，轻杆一端固定小球，绕轻杆另一固定端O在竖直面内做圆周运动，小球通过最高点的最小速度为0D图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，外轨对火车有侧压力11. 量为的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，下列说法正确的是（）A此时秋千对小明的作用力小于
6、B此时秋千对小明的作用力大于C此时小明的速度为零，所受合力为零D小明从最高点摆至最低点过程中先处于失重状态后处于超重状态12. 如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心r/3的地方，它们都随圆盘一起运动比较两木块的线速度和角速度，下列说法中正确的是()A两木块的线速度相等B两木块的角速度相等CM的线速度是N的线速度的3倍DM的角速度是N的角速度的3倍13. 摩天轮往往是一个地方的标志性建筑，如图所示，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A乘客随座舱向上转动时，乘客重力做负功，重力势能减小B摩天轮匀速转动过程中，
7、乘客重力的瞬时功率保持不变C乘客随座舱向上转动时，乘客的机械能是增加的D摩天轮匀速转动过程中，乘客所受的合力大小不变14. 有关圆周运动的基本模型，下列说法不正确的是（）A如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B如图b，是一圆锥摆，保持圆锥的高不变，增大，则圆锥摆的角速度不变C如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度大小相等，所受筒壁的支持力大小也相等D如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用参考答案解析1. 【答案】B2. 【答案】B3. 【答案】C4. 【答案】B5. 【答案】C6. 【答案】A7. 【答案】D8. 【答案】AC9. 【答案】AB10. 【答案】ACD11. 【答案】AD12. 【答案】BC13. 【答案】CD14. 【答案】AC
