【精准解析】高考物理一轮复习课时作业13　圆周运动及其应用

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课时作业 13　圆周运动及其应用
时间：45 分钟
1．如图为学员驾驶汽车在水平面上绕 O点做匀速圆周运动的俯视
示意图．已知质量为 60 kg 的学员在 A点位置，质量为 70 kg 的教练
员在 B点位置，A点的转弯半径为 5.0 m，B点的转弯半径为 4.0 m，
学员和教练员(均可视为质点)(　D　)
A．运动周期之比为 5�4
B．运动线速度大小之比为 1�1
C．向心加速度大小之比为 4�5
D．受到的合力大小之比为 15�14
解析：学员和教练员做圆周运动的角速度相等，根据 T＝
2
π
ω
知，
周期相等，故 A错误；根据
v
＝rω，学员和教练员做圆周运动的半径
之比为 5�4，则学员和教练员做圆周运动的线速度之比为 5�4，故 B
错误；根据 a＝rω2，学员和教练员做圆周运动的半径之比为 5�4，则
学员和教练员做圆周运动的向心加速度大小之比为 5�4，故 C错误；
根据 F＝ma，学员和教练员做圆周运动的向心加速度大小之比为 5�4，
质量之比为 6�7，则学员和教练员受到的合力大小之比为 15�14，故
D正确．
2．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在
某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些，汽车的
运动可看作是半径为 R的圆周运动．设内、外路面高度差为 h，路基
的水平宽度为 d，路面的宽度为 L.已知重力加速度为 g.要使车轮与路
面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速
应等于(　B　)
A.
g
R
h
L
B.
g
R
h
d
C.
g
R
L
h
D.
g
R
d
h
解析：汽车做匀速圆周运动，没有横向摩擦力时，向心力由重力
与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向沿水平方向，向
心力 F向＝mgtanθ，根据牛顿第二定律有 F向＝m
v
R
，又知 tanθ＝
h
d
，
解得汽车转弯时的速度
v
＝
g
R
h
d
，B正确．
3．图示为公路自行车赛中运动员在水平路面上急转弯的情景，运
动员在通过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线，将
运动员与自行车看作一个整体，下列论述正确的是(　B　)
A．运动员转弯所需向心力由地面对车轮的支持力与重力的合力提
供
B．运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力提供
C．发生侧滑是因为运动员受到的合外力方向背离圆心
D．发生侧滑是因为运动员受到的合外力大于所需的向心力
解析：运动员转弯所需的向心力由地面对车轮的摩擦力提供，则 A
错误，B正确．发生侧滑而做离心运动的原因是所受到的摩擦力小于
所需要的向心力，故 C、D错误．
4．如图，某摩天轮总建设高度为 160 米，横跨直径为 153 米．它
一共悬挂有 60 个座舱，旋转一周的时间是 30 分钟，可同时容纳 400
人左右同时进行游览．若该摩天轮做匀速圆周运动，则乘客(　D　)
A．速度始终恒定
B．加速度始终恒定
C．乘客对座椅的压力大小始终不变
D．乘客受到合力大小不变
解析：本题考查圆周运动及对基本概念的理解．做匀速圆周运动
的物体，速度大小不变，方向不断变化，加速度大小不变，方向总是
指向圆心，AB 错误；乘客受到的合力大小不变，方向总是指向圆心，
而压力在最低点大于最高点，C错误，D正确．
5．如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相
连的质量相等的两个物体 A和B，它们与盘面间的动摩擦因数相同．当
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