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1、【立体设计】高考生物理 第4章 第3讲 圆周运动及其应用挑战真题 新人教版1(春招)转动角速度为1，右轮转动角速度为2,且车轮不打滑，那么在任一时刻 A.2大于1B.2小于1C.2等于1D.2可能大于1；也可能小于1【解析】设车轮半径为R，左轮距O点为R1，右轮距O点为R2= =,得1R1=2R2,由R1R2，得12.故A正确.【答案】A2(综合) 右图为一种早期的自行车，这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了 A.提高速度研究 【解析】这种老式不带链条的自行车，驱动轮在前轮，人蹬车的角速度一定的情况下，线速度v=r，可见自行车的速度就很大，所以A正确.【答案】A3
2、(高考) 汽车甲和汽车乙质量相等，以正确的选项是 Af甲小于f乙Bf甲等于f乙Cf甲大于f乙Df甲和f乙大小均与汽车速率无关【解析】汽车转弯时，做匀速圆周运动的向心力是由沿弯道半径方向的摩擦力提供的，即f=,又因m、v都相等，所以r越大，f越小.应选A.【答案】A4(综合) 小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度.他的设想是：通过计算脚踏板转动的角速度，推算自行车的骑行速度.经过骑行，他得到如下的数据:在时间t内脚踏板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度=_;要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有_；自行车骑行速度的计算公式v=_.【解析】依
3、据角速度的定义是=；要求自行车的骑行速度，还要知道牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R;由v1=r1=v2=2r2，又2=后，而v=后R，以上各式联立解得v=.【答案】 牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R(牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n、自行车后轮的半径R) (或)5.理综小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如下图.握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.1求绳断时球的速度大小v1
4、和球落地时的速度大小v2.(2)问绳能承受的最大拉力多大？3改变绳长，使球重复上述运动，假设绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？【解析】1设绳断后球飞行时间为t,由平抛运动规律，有竖直方向d-d=,水平方向d=v1t，联立解得v1=,由机械能守恒定律，有=+mg(d-d)，解得v2=.2设绳能承受的最大拉力大小为T，这也是球受到绳的最大拉力大小.球做圆周运动的半径为R=d,由圆周运动向心力公式，有T-mg=,联立解得T=mg.(3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大拉力不变，有T-mg=，得v3=.绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-l，水平位移为x,时间为t1,有d-l=,x=v3t1,解得x=.当l=d/2时，x有极大值xm=d.【答案】(1) (2) mg (3) d6(高考) 如下图，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO1当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；2当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度.【解析】1物块受力如下图，由平衡条件得-=0，-=0.其中.得摩擦力为=，支持力为=.2这时物块的受力如下图由牛顿第二定律得.得筒转动的角速度为.【答案】1 2