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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2040%,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)()A500N B1000N C500N D0【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与水平方向成角,绳b在水平方向且长为l,当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()Aa绳的张力不可能为零Ba绳的张力随角速度的增大而增大C当角速度,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】AC3(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 BC D【参考答案】B4.(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FN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FN的合力,作出受力分析图。设圆台侧壁与竖直方向的夹角为,侧壁对摩托车的支持力FN不变,则摩托车对侧壁的压力不变,故A错误;向心力F,m、不变,故向心力大小不变,C错误;根据牛顿第二定律得Fmr,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Fm,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1时,指针指在A处,当转盘转动的角速度为2时,指针指在B处,设弹簧均没有超过弹性限度。则1与2的比值为()A. B. C. D.【参考答案】B6.(多选)如图所示,在光滑的横杆上穿着两质量分别为m1、m2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vr知,r不一定相等,所以v不一定相等。由向心加速度a2r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,m12r1m22r2,则,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cB.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aD.当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为b【参考答案】A8.(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ABC90,ACB53,BC1 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/s2)()A.AC5 m/s B.BC5 m/sC.AC5.24 m/s D.BC5. 24 m/s【参考答案】B
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