人教版(2019)高中物理必修第二册第6章圆周运动练习及答案

新教材2020春人教物理必修第二册第6章 圆周运动练习及答案 *新教材人教物理必修第二册第 6章 圆周运动*
1、（多选）假设“神舟十一号”实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了 n 周，起 始时刻为t i,结束时刻为t 2,运行速度为v,半径为r.则计算其运行周期可用（
）
2 v D. T =—— r AC [由题意可知“神舟H ^一号”匀速圆周运动 n 周所需时间A^t 2-t i,故其 周期T = ^L 肝，选项A 正确；由周期公式有T = ?,r
选项C 正确.] 2、（多选）如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子 A 和B, 一根长细绳的一端 系一个小球，另一端固定在钉子 A 上，开始时小球与钉子 A 、B 均在一条直线 上（图示位置），且细纯的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球 以初速度V0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕 的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是 （
） A .小球的线速度变大
A.
t 2-t l B. T = t i —12 n C.
B.小球的角速度变大
C.小球的向心力变小
D.细绳对小球的拉力变小
CD [在绳子完全被释放后与释放前相比，由于小球所受的拉力与速度垂直，故不改变速度大小，选项A错误；由v=co『v不变，r变大，则角速度⑴变小，选项B 错误；小球的向心力Fn=mv-, v不变，r变大，则Fn变小，选项C正确；r 2
细纯对小球的拉力F=mvp v不变，r变大，则F变小，选项D正确.]
3、一小球质量为m,用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于。

点，在O
点正下方2处钉有一颗光滑钉子.如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释
放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则（）
A .小球的角速度突然增大
B.小球的线速度突然减小到零
C.小球的向心加速度突然增大
D.小球的向心加速度不变
AC [由于悬线与钉子接触时，小球在水平方向上不受力，故小球的线速度不能发生突变，由于做圆周运动的半径变为原来的一半，由V=CD点口，角速度变为原
2
来的两倍，A正确，B错误；由an = 半知，小球的向心加速度变为原来的两倍，
C正确，D错误.]
4、如图所示，底面半径为R的平底漏斗水平放置，质量为m的小球置于底面边缘紧靠侧壁，漏斗内表面光滑，侧壁的倾角为9,重力加速度为g.现给小球一垂直于
半径向里的某一初速度V0,使之在漏斗底面内做圆周运动，则（）
A.小球一定受到两个力的作用
B.小球可能受到三个力的作用
C.当v0<，gRtan时，小球对底面的压力为零
D.当vo=4gRtan时，小球对侧壁的压力为零
B [设小球刚好对底面无压力时的速度为v,此时小球的向心力F=mgtana
mv\所以v =）gRtan造小球转动速度v o<JgRtan的，它受重力、底面的支
R
持力和侧壁的弹力三个力作用；当小球转动速度v o=4gRtan时,它只受重力和
侧壁的弹力作用.因此选项B正确，A、C、D错误.]
5、如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴。

匀速转动，a和b是轮边缘上的两个
点，则偏心轮转动过程中，a、b两点（）
A.角速度大小相同
B.线速度大小相同
C.周期大小不同
D.转速大小不同
A [同轴转动，角速度大小相等，周期、转速都相等，选项A正确，C、D错误；角速度大小相等，但转动半径不同，根据v=coi•可知，线速度大小不同，选项
B 错误.] 6、一辆满载新鲜水果的货车以恒定速率通过水平面内的某转盘，角速度为以其中一个处于中间位置的水果质量为m,它到转盘中心的距离为R,则其他水果对该水果的作用力为（）
A. mg B . mco 2R
Zm2g2+m2加2D^m2g2-m2co4R2
C [处于中间位置的水果在水平面内随车转弯，做水平面内的匀速圆周运动，合
外力提供水平方向的向心力，则5向=忙3 2R,根据平衡条件及平行四边形定则可知，其他水果对该水果的作用力大小为 F = 1 mg 2+ mJ 2R2,选项C正确，其他选项均错误.]
7、（多选）如图所示为摩擦传动装置，B轮转动时带动A轮跟着转动，已知转动过程中轮缘间无打滑现象，下述说法中正确的是（）
A.A、B两轮转动的方向相同
B.A与B转动方向相反
C.A、B转动的角速度之比为1 : 3
D.A、B轮缘上点的向心加速度之比为3：1
BC [A、B两轮属齿轮传动，A、B两轮的转动方向相反，A错误，B正确.A、
2
B两轮边缘的线速度大小相等，由3= r知，詈齐3, C正确.根据a= V得, 电_r2_l D件捏1
a2一门—3' D镐块.]
8、如图所示为洗衣机脱水筒.在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服
与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（）
A.衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用
B.洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越小
C.衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动
D.衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动
C [向心力是根据力的作用效果命名的，衣服所受的合外力提供向心力，且脱水筒转动越快，所需的向心力越大，衣服与筒壁间的弹力就越大，所以A、B都不正确；衣服上的水滴与衣服间的附着力提供向心力，当附着力不足以提供所需的向心力时，水滴做离心运动，故C正确，D错误.]
9、（多选）如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使
摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆
锥摆，下列说法正确的是（）
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B .摆球受重力和拉力的作用
C .摆球运动周期为2个J Lcos一°
D.摆球运动的转速为悬-qn 9
BC [摆球受重力和绳子拉力两个力的作用，设摆球做匀速圆周运动的周期为T, 则：mgtan 4m爷r, r= Lsin ,8贝U T = 2 /J Lc；S,转速口=；=上Legs B、C正确，A、D错误.]
10、（多选）如图所示，一圆环以直径AB为轴做匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则下列说法正确的是（）
A.向心加速度的大小a p=a Q=a R
B.任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同
C.线速度V P>V Q>V R
D.任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同
BC [R、Q、P三点的轨道圆心都在轴AB上，且它们的轨道平面互相平行，因此三点的角速度相同，由于向心加速度方向也相同且指向轴AB,由a n=r/可
知：*>a Q>a R,又由v=coi•可知VP>VQ>VR,选项A错误，B、C正确；三点的线速度方向都沿轨迹的切线方向，故它们的线速度方向相同，选项D错误.] 11、半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，如图所示.顶部有一物体A,现给它一个水平初速度v o=V gR,则物体将（）
A.沿球面下滑至M点
B.沿球面下滑至某一点N,便离开球面做斜下抛运动
C.按半径大于R的新的圆弧轨道做圆周运动
D.立即离开半圆球做平抛运动
D ［设在顶部物体A受到半圆球对它的作用力为F,由牛顿第二定律得mg —F
V2
= mR,把v0=4gR代入得F = 0.说明物体只受重力作用，又因物体有水平初速
度V0,故物体做平抛运动，D正确.］
12、一半径为R的雨伞绕柄以角速度⑴匀速旋转，如图所示.伞边缘距地面高h, 甩出的水滴在地面上形成一个圆，则此圆的半径r为多少？
［解析］水滴飞出的速度大小v=coR 水滴做平抛运动，故：
竖直方向有h = 1gt2
水平方向有l=vt
由题意画出俯视图，如图所示.
由几何关系知，水滴形成圆的半径
r= R2+12
13、如图所示，压路机大轮的半径R是小轮半径r的2倍，压路机匀速行进时，
大轮边缘上A点的向心加速度是0.12 m/s2,那么小轮边缘上的B点向心加速度 R 是多少？大轮上距轴心的距离为R的C点的向心加速度是多大？
3
所以aB= 0.24 m/s
2 a C r C 1
因为02A=匹由a=⑴r,得一=-=w
a A r A 3
所以ac=0.04 m/S2.
［答案］0.24 m/s2 0.04 m/s2
2
［解析］因为VB=VA,由a= v,得a=?=2
r a A I B。