西宁下册圆周运动专题练习(word版
圆周运动典型基础练习题大全
1.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1 :2,转动半径之比为1 :2,在相等
时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为()
A. 1 :4
B. 2 :3
C. 4 :9
D. 9 :16
2.如图所示,有一质量为M的大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在。点,有"‘夕'
两个质量为m的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。两小厂―-弋环同时滑到大环底部时,速度都为v,则此时大环对轻杆的拉力大小为()(,1
A. (2m+2M)g
B. Mg一2mv2/R \/
C. 2m(g+v2/R)+Mg
D. 2m(v2/R-g)+Mg 1
3.下列各种运动中,属于匀变速运动的有()
A.匀速直线运动
B.匀速圆周运动
C.平抛运动
D.竖直上抛运动
4.关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是()
A.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的
B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力
C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力
D.向心力的效果是改变质点的线速度大小
5. 一物体在水平面内沿半径R = 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v = 0.2m/s ,那
么,它的向心加速度为m/s2 ,它的周期为s。
6.在一段半径为R = 15m的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力
等于车重的u = 0.70倍,则汽车拐弯时的最大速度是______ m/s
7.在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L ,绳子转动过程中与竖直一可—
方向的夹角为0,试求小球做圆周运动的周期。:"\
[课后巩固练习]2019-2020学年高一下学期线上学习课后复习卷物理试题(圆周运动1) Word版含答案
圆周运动复习卷1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,B 和C 是一组塔轮,即B 和C 半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比为R B ∶R C =3∶2.A 轮的半径大小与C 轮相同,它与B 轮紧靠在一起,当A 轮绕其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B 轮也随之无滑动地转动起来,a 、b 、c 分别为三轮边缘的三个点,则a 、b 、c 三点在运动过程中( )
A .线速度大小之比为3∶2∶2
B .角速度之比为3∶3∶2
C .转速之比为2∶3∶2
D .向心加速度大小之比为9∶6∶4
2.图是自行车传动装置的示意图,其中Ⅰ是半径为r 1的大齿轮,Ⅱ是半径为r 2的小齿轮,Ⅲ是半径为r 3的后轮,假设脚踏板的转速为n r/s ,则自行车前进的速度为(
)
A .132
2nr r r π B .231nr r r π
C .13
2nr r r π D .231
2nr r r π 3.如图所示,纸质圆桶以角速度ω绕竖直轴高速转动,一颗子弹沿直径穿过圆桶,若子弹在圆桶转动不到半周过程中在圆桶上留下两个弹孔a 、b ,已知Oa 与Ob 间的夹角为θ,圆桶的直径为d ,则子弹的速度为( )
A ./(2)d θπω
B .d ωθ
C ./()d ωπθ-
D .(2)d ωπθ- 4.如图所示是一个玩具陀螺。a 、b 和c 是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴
线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是( )
(完整版)圆周运动习题及答案.docx
《圆周运动》练习(二)
1.如图所示,两个质量均为 m 的小木块 a 和 b(可视为质点 )放在水平圆盘上, a 与转轴 OO ′的距离为 l , b 与转轴的距离为 2l ,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的
k 倍,重力加速度大小为
g.若圆盘
从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A . b 一定比 a 先开始滑动
B .a 、 b 所受的摩擦力始终相等
C .ω=
kg
是 b 开始滑动的临界角速度
2l
D .当 ω=
2kg
时, a 所受摩擦力的大小为 kmg
3l
2.如图所示,一质量为 M 的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为 m 的小
环 (可视为质点 ),从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为 g.当小环滑到大环的最低点时,大环
对轻杆拉力的大小为 (
)
A . Mg - 5mg
B . Mg + mg
C .Mg + 5mg
D . Mg + 10mg
3.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹.质点从
M 点出发经 P 点到达 N 点,已
知弧长 MP 大于弧长 PN ,质点由 M 点运动到 P 点与从 P 点运动到 N 点所用的时间相等.则下列说法 中正确的是 (
)
A .质点从 M 到 N 过程中速度大小保持不变
B .质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同
C .质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同
D .质点在 M 、 N 间的运动不是匀变速运动
4.如图所示,质量相同的钢球①、②分别放在 A 、 B 盘的边缘, A 、 B 两盘的半径之比为 2∶ 1,a 、 b 分别是与 A 盘、 B 盘同轴的轮, a 、 b 轮半径之比为 1∶ 2.当 a 、 b 两轮在同一皮带带动下匀速转动时,
(完整版)圆周运动典型例题及答案详解
【说明】圆周运动的显著特点是它的周期性.通过对运动规律的研究,用递推法则写出解答结果的通式(一般表达式)有很重要的意义.对本题,还应该熟练掌握数列求和方法.
如果题中的细线始终不会断裂,有兴趣的同学还可计算一下,从小球开始运动到细线完全绕在A、B两钉子上,共需多少时间?
[例10]图所示为测量子弹速度的装置,一根水平转轴的端部焊接一个半径为R的薄壁圆筒(图为其横截面),转轴的转速是每分钟n转,一颗子弹沿圆筒的水平直径由A点射入圆筒,在圆筒转过不到半圆时从B点穿出,假设子弹穿壁时速度大小不变,并在飞行中保持水平方向,测量出A、B两点间的孤长为L,写出子弹速度的表达式。
【例6】杂技节目中的“水流星”表演,用一根绳子两端各拴一个盛水的杯子,演员抡起杯子在竖直面上做圆周运动,在最高点杯口朝下,但水不会流下,如下图所示,这是为什么?
【例7】如下图所示,自行车和人的总质量为M,在一水平地面运动.若自行车以速度v转过半径为R的弯道.(1)求自行车的倾角应多大?(2)自行车所受的地面的摩擦力多大?
由于rC>rA=rB,所以当转台的转速逐渐增加时,物体C最先发生滑动.转速继续增加时,物体A、B将同时发生滑动.C正确,D错.
【答】B、C.
【例4】【分析】小球转动时,由于细线逐步绕在A、B两钉上,小球的转动半径会逐渐变小,但小球转动的线速度大小保持不变.
(完整版)圆周运动测试题及答案
圆周运动
基础训练 A
1.如图所示,轻杆的一端有个小球,另一端有光滑的固定轴O 现给球一
初速度,使球和杆一起绕 O 轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用 F
表示球到达最高点时杆对小球的作用力,则F()
A .一定是拉力
B .一定是推力
C.一定等于 0 D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于0
2.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为 r,a 是它边缘上的一点,左
侧是一轮轴,大
轮半径为 4r,小轮半径 2r, b 点在小轮上,到小轮中
r, c 点和 d 点分别位于小轮心距离为和大轮的边缘上。若在传动过程中皮带不打
滑,则()
A . a 点与 b 点速度大小相等
B.a点与 c 点角速度大小相等
C.a点与 d 点向心加速度大小相等
D . a、b、 c、 d四点,加速度最小的是 b 点 3.地球上,赤道附近的
物体 A 和北京附近的物体 B ,随地球的自转而做匀速圆周运动.可以判断
()
A .物体 A 与物体
B 的向心力都指向地心
B .物体 A 的线速度的大小小于物体 B 的线速度的大小
C.物体 A 的角速度的大小小于物体 B 的角速度的大小
D .物体 A 的向心加速度的大小大于物体 B 的向心加速度的大小 4.一
辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎
可能性最
大的地段应是()
A.a处B.b 处
C.c 处D.d处
5.如图为 A、B 两物体做匀速圆周运动时向心加速度随半径r 变化的图
线,由图可知()
A.A 物体的线速度大小不变B. A 物体的角速度不变
C. B 物体的线速度大小不变D. B 物体的角速度与半径成正比
(完整版)圆周运动典型例题及答案详解
【例7】如下图所示,自行车和人的总质量为M,在一水平地面运动.若自行车以速度v转过半径为R的弯道.(1)求自行车的倾角应多大?(2)自行车所受的地面的摩擦力多大?
[说明]
解题过程中,物理过程示意图,是常用的方法,它可以使抽象的物理过程具体形象化,便于从图中找出各物理量之间关系,以帮助建源自文库物理方程,最后求出答案。
典型例题答案
【例1】【分析】皮带不打滑,表示轮子边缘在某段时间内转过的弧长总是跟皮带移动的距离相等,也就是说,用皮带直接相连的两轮边缘各处的线速度大小相等.根据这个特点,结合线速度、角速度、向心加速度的公式即可得解.
若细线能承受的最大张力Tm=7N,则从开始运动到细线断裂历时多长?
【说明】圆周运动的显著特点是它的周期性.通过对运动规律的研究,用递推法则写出解答结果的通式(一般表达式)有很重要的意义.对本题,还应该熟练掌握数列求和方法.
如果题中的细线始终不会断裂,有兴趣的同学还可计算一下,从小球开始运动到细线完全绕在A、B两钉子上,共需多少时间?
【解】由于皮带不打滑,因此,B、C两轮边缘线速度大小相等,设vB=vC=v.由v=ωR得两轮角速度大小的关系
ωB∶ωC=RC∶RB=2∶1.
(完整版)圆周运动测试题
必修2第二章圆周运动测试题
班级 姓名 _ _____________ 总分 _____________ 本题共12小题,每小题6分,共72分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有 一个正确选项,有的小题可能不止一个正确选项,全部选对的得6分,选对但不全的得 分,有错选或不答的得 0分。 1.关于匀速圆周运动的下述说法中正确的是
A. 角速度不变
B. 线速度不变 下列说法中,正确的是( ) 物体在恒力作用下不可能作曲线运动 物体在变力作用下不可能作直线运动
C. ( 是匀速运动
D. ) 是变速运动 2 .
A. C. 3
. .物体在恒力作用下不可能作圆周运动 .物体在变力作用下不可能作曲线运动 如图1所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同 的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则( 球A 的角速度一定大于球 B 的角速度 球A 的线速度一定大于球 B 的线速度 球A 的运动周期一定小于球 B 的运动周期 球A 对筒壁的压力一定大于球 B 对筒壁的压力 A. B. C. D. 图1
4.正常走动的钟表,其时针和分针都在做匀速转动. 下列关系中正确的有( A. 时针和分针角速度相同
B. 分针角速度是时针角速度的12倍
C. 时针和分针的周期相同 D .分针的周期的时针周期的12倍 5 .有两人坐在椅子上休息, 他们分别在中国的大连和广州, 关于他们具有的线速度和角速 度相比较( ) A .在广州的人线速度大,在大连的人角速度大. B. 在大连的人线速度大,在广州的人角速度大.
《圆周运动》练习题附答案
圆 周 运 动(复习资料)
一、 单项选择题(共10题,50分。)
1. 对于做匀速圆周运动的物体,下列说法不.正确..
的是: A. 线速度和周期不变 B. 单位时间里通过的路程一定大于位移
C. 角速度和转速不变
D. 所受合力的大小不变,加速度方向不断改变
2. 关于向心力的说法不正确...是: A. 向心力的方向沿半径指向圆心 B. 做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的
C. 向心力不改变质点速度的大小
D. 做匀速圆周运动的物体,其向心力即为其所受的合外力
3. 关于离心现象,下列说法不正确...
的是: A. 脱水桶、离心分离器是利用离心现象工作的
B. 限制速度、加防护罩可以防止离心现象造成的危害
C. 做圆周运动的物体,当向心力突然增大时做离心运动
D. 做圆周运动的物体,当合外力消失时,它将沿切线做匀速直线运动 4. 物体做离心运动时,其运动轨迹:
A. 一定是直线
B. 一定是曲线
C. 可能是一个圆
D. 可能是直线也可能是曲线 5.
广州和北京处在地球不同的纬度,当两地的建筑物随地球自转时,则有:
A. 广州的线速度比北京的线速度大
B. 广州的向心加速度比北京的向心加速度小
C. 广州的角速度比北京的角速度大
D. 两地向心加速度的方向都沿地球半径指向地心 6.
甲、乙两球做匀速圆周运动,向心加速度a 随半径r 变化的关系图像如图6所示,由图像可知:
A. 甲球运动时,角速度大小为2 rad/s
B. 乙球运动时,线速度大小为6m/s
C. 甲球运动时,线速度大小不变
D. 乙球运动时,角速度大小不变 7.
圆周运动计算题专题练习
1.如图质量为m=0.2kg 的小球固定在长为L=0.9m 的轻杆一端,杆可绕O 点的水平转轴在竖
直平面内转动,g=10m/s 2
,求:
(1)小球在最高点的速度v 1为多大时,球对杆的作用力为0? (2)当小球在最高点的速度v 2=6m/s 时,球对杆的作用力和方向。
(1)3m/s (2) 6N 方向竖直向下
2.如图所示,让摆球从图中的A 位置由静止开始下摆,正好摆到最低点B 位置时线被拉断.设摆线长l =1.6 m ,悬点到地面的竖直高度为H =6.6 m ,不计空气阻力,求:
(1)摆球落地时的速度大小。(结果可用根号表示) (2)落地点D 到C 点的距离(g =10 m /s 2
)。
(1)v D =10.8 m /s (2)4 m 。
3.如图所示,位于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道,半径为R ,轨道的最低点B 的切线沿水平方向,轨道上端A 距水平地面的高度为H 。质量为m 的小球(可视为质点)从轨道最上端A 由静止释放,经轨道最下端B 点水平飞出,最后落在水平地面上的C 点处,若空气阻力可以忽略不计,重力加速度为g 。求: (1)小球运动到了B 点时,轨道对它的支持力是多大? (2)小球落地点C 与B 点的水平距离x 为多少?
小球从A 点运动到B 点的过程中只有重力做功,所以
小
球
的
机
械
能
守
恒
2B mv 2
1mgR =
mgR 2mv 2B =――――(2分)
(2 在最低点轨道对小球的支持力和重力的合力提供小球通过最低点
所需的向心力,所以:
m g 3F R
m v m g F B 2B
(完整版)圆周运动综合练习题(有答案)
圆周运动综合练习题
1.汽车在半径为r 的水平弯道上转弯,如果汽车与地面的滑动摩擦因数为μ,那么使汽车发生侧滑的最小速率为 :( B )
A .rg ;
B .gr μ;
C .g μ;
D .mg μ。
2.用细线拴着一个小球,在光滑水平面上作匀速圆周运动,下列说法中正确的是:( C ) ①小球线速度大小一定时线越长越容易断; ②小球线速度大小一定时,线越短越容易断; ③小球角速度一定时,线越长越容易断; ④小球角速度一定时,线越短越容易断。
A .①③;
B .①④;
C .②③;
D .②④。
3.轻杆一端固定在光滑水平轴上,另一端固定一质量为m 的小球,如图所示,给小球一
初速度,使其在竖直平面内运动,且刚好能通过最高点,下列说法正确的是:( BD )
A .小球在最高点时对杆的作用为零;
B .小球在最高点时对杆的作用力大小为mg ;
C .若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力一定增大;
D .若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力可能增大。
4.当汽车通过拱桥顶点的速度为5m/s 时,车对桥顶的压力为车重的8/9,如果要使汽车在粗糙的桥面行使至桥顶时,不受摩擦力作用,则汽车通过桥顶的速度应为:( C )
A .5m/s ;
B .10m/s ;
C .15m/s ;
D .20m/s 。
5.长为L 的细线,一端系一个质量为m 的小球,另一端固定于O 点。当线拉着球在竖直平面内绕O 点作圆周运动时刚好过最高点,则下列说法正确的是:( BC )
A .小球过最高点时速率为零;
B .小球过最低点时速率为gL 5;
物理圆周运动经典习题(含详细答案)
1. 在观看双人花样滑冰表演时,观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向
的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,重力加速度为g=10 m/s2,若已知女运动员的体重为35 k g,据此可估算该女运动员()
A.受到的拉力约为350 2 N B.受到的拉力约为350 N
C.向心加速度约为10 m/s2D.向心加速度约为10 2 m/s2
图4-2-11
1.解析:本题考查了匀速圆周运动的动力学分析.以女运动员为研究对象,受力分析如图.根据题意
有G=mg=350 N;则由图易得女运动员受到的拉力约为350 2 N,A正确;向心加速度约为10 m/s2,C正确.答案:AC
2.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.
家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图4-2-12所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是() A.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动
B.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动
C.公路在设计上可能内(东)高外(西)低
D.公路在设计上可能外(西)高内(东)低
图4-2-12 2解析:由题图可知发生事故时,卡车在做圆周运动,从图可以看出卡车冲入民宅时做离心运动,故选项A正确,选项B错误;如果外侧高,卡车所受重力和支持力提供向心力,则卡车不会做离心运动,也不会发生事故,故选项C正确.答案:AC
圆周运动大全(附答案)
圆周运动练习题1
班别姓名学号
一.单项选择题
1.关于作匀速圆周运动的物体的向心加速度,下列说法正确的是:()A.向心加速度的大小和方向都不变B.向心加速度的大小和方向都不断变化
C.向心加速度的大小不变,方向不断变化D.向心加速度的大小不断变化,方向不变
2.对于做匀速圆周运动的质点,下列说法正确的是:()A.根据公式a=v2/r,可知其向心加速度a与半径r成反比
B.根据公式a=ω2r,可知其向心加速度a与半径r成正比
C.根据公式ω=v/r,可知其角速度ω与半径r成反比
D.根据公式ω=2πn,可知其角速度ω与转数n成正比
3.机械手表的时针、分针、秒针的角速度之比为()
A.1:60:360
B.1:12:360
C.1:12:720
D.1:60:7200
4.甲、乙两个物体分别放在广州和北京,它们随地球一起转动时,下面说法正确的是()
A.甲的线速度大,乙的角速度小
B.甲的线速度大,乙的角速度大
C.甲和乙的线速度相等
D.甲和乙的角速度相等
5.一个做匀速圆周运动的物体,如果半径不变,而速率增加到原来速率的三倍,其向心力增加了64牛顿,那么物体原来受到的向心力的大小是()
A.16N
B.12N
C.8N
D.6N
6.同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥,在桥的中央处有()
A.车对两种桥面的压力一样大
B.车对平直桥面的压力大
C.车对凸形桥面的压力大
D.无法判断
7.火车在水平轨道上转弯时,若转弯处内外轨道一样高,则火车转弯时:()A.对外轨产生向外的挤压作用B.对内轨产生向外的挤压作用
C.对外轨产生向内的挤压作用D.对内轨产生向内的挤压作用
圆周运动单元测试卷 (word版,含解析)
B.B对A的支持力越来越小
C.B对A的摩擦力越来越小
D.B对A的摩擦力越来越大
【答案】AD
【解析】
【来自百度文库析】
【详解】
由于始终做匀速圆周运动,合力指向圆心,合力大小不变,从最高点b沿顺时针方向运动到a点的过程中,合力的水平分量越来越大,竖直向下的分量越来越小,而合力由重力,支持力和摩擦力提供,因此对A进行受力分析可知,A受到的摩擦力越来越大,B对A的支持力越来越大,因此AD正确,BC错误。
故选C。
9.在游乐园质量为 的人乘坐如图所示的过山车,当过山车从高度释放之后,在竖直平面内通过了一个光滑的圆周轨道(车的轨迹如图所示的虚线),下列说法正确的是( )
A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去
B.人在最低点时对座位的压力大于mg
C.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等
故选AC。
4.如图所示,叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ,A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是( )
A.B对A的摩擦力一定为3μmg
【解析】
【分析】
【详解】
A.设细绳长度为 ,小球质量为m,小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ,细绳拉力为F,有
物理圆周运动经典习题(含详细答案).
圆周运动练习题
1. 在观看双人花样滑冰表演时,观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向
的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,重力
加速度为g =10 m/s 2,若已知女运动员的体重为35 k g ,据此可估算该女运动员( )
A .受到的拉力约为350 2 N
B .受到的拉力约为350 N
C .向心加速度约为10 m/s 2
D .向心加速度约为10 2 m/s 2
图4-2-11
2.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.
家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八
次有辆卡车冲进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调
查,画出的现场示意图如图4-2-12所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( )
A .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动
B .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动
C .公路在设计上可能内(东)高外(西)低
D .公路在设计上可能外(西)高内(东)低
图4-2-12
3. (2010·湖北部分重点中学联考)如图4-2-13所示,质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的
边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动,已知重力加速度
为g ,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )
A .该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πR g
圆周运动的习题及答案
圆周运动的习题及答案
圆周运动的习题及答案
圆周运动是物理学中一个重要的概念,涉及到物体在圆周轨道上的运动规律以
及相关的力学问题。在学习圆周运动时,我们常常会遇到一些习题,下面就来
介绍一些常见的习题及其答案。
一、圆周运动的基本概念
在解答圆周运动的习题之前,我们首先需要了解一些基本概念。圆周运动是指
物体在一个固定半径的圆周轨道上做匀速运动的现象。在圆周运动中,物体所
受的向心力与物体质量和速度的乘积成正比,与物体所绕圆周的半径成反比。二、习题一:圆周运动的向心力
问题:一个质量为0.1kg的物体以每秒2m的速度在半径为0.5m的圆周轨道上
运动,求该物体所受的向心力大小。
解答:根据向心力的公式 F = mv^2 / r,其中 F 表示向心力,m 表示物体质量,v 表示物体速度,r 表示圆周半径。代入已知数据,可得F = 0.1kg × (2m/s)^2 /
0.5m = 0.8N。
三、习题二:圆周运动的周期
问题:一个物体以每秒4m的速度在半径为2m的圆周轨道上运动,求该物体
的运动周期。
解答:圆周运动的周期 T 可以用公式T = 2πr / v 来计算,其中 T 表示周期,r
表示圆周半径,v 表示物体速度。代入已知数据,可得T = 2π × 2m / 4m/s = π s。
四、习题三:圆周运动的角速度
问题:一个物体以每秒6m的速度在半径为3m的圆周轨道上运动,求该物体
的角速度。
解答:角速度ω 可以用公式ω = v / r 来计算,其中ω 表示角速度,v 表示物
体速度,r 表示圆周半径。代入已知数据,可得ω = 6m/s / 3m = 2 rad/s。
高一物理下册圆周运动专题练习(word版
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)
1.如图所示,用一根长为l =1m 的细线,一端系一质量为m =1kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=30°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T ,取g=10m/s 2。则下列说法正确的是( )
A .当ω=2rad/s 时,T 3+1)N
B .当ω=2rad/s 时,T =4N
C .当ω=4rad/s 时,T =16N
D .当ω=4rad/s 时,细绳与竖直方向间夹角
大于45° 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
当小球对圆锥面恰好没有压力时,设角速度为0ω,则有
cos T mg θ=
2
0sin sin T m l θωθ=
解得
053
2
rad/s 3
ω= AB .当02rad/s
cos sin T N mg θθ+=
2sin cos sin T N m l θθωθ-=
代入数据整理得
(531)N T =
A 正确,
B 错误;
CD .当04rad/s>ωω=,小球离开锥面,设绳子与竖直方向夹角为α,则
cos T mg α= 2sin sin T m l αωα=
解得
16N T =,o 5
arccos 458
α=>
CD 正确。 故选ACD 。
2.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物体A 和B ,A 和B 质量都为m .它们分居在圆心两侧,与圆心距离分别为R A =r ,R B =2r ,A 、B 与盘间的动摩擦因数μ相同.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,下列说法正确的是( )
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一、第六章 圆周运动易错题培优(难)
1.如图所示,小球A 可视为质点,装置静止时轻质细线AB 水平,轻质细线AC 与竖直方向的夹角37θ︒=,已知小球的质量为m ,细线AC 长L ,B 点距C 点的水平和竖直距离相等。装置BO 'O 能以任意角速度绕竖直轴O 'O 转动,且小球始终在BO 'O 平面内,那么在ω从零缓慢增大的过程中( )(g 取10m/s 2,sin370.6︒=,cos370.8︒=)
A .两细线张力均增大
B .细线AB 中张力先变小,后为零,再增大
C .细线AC 中张力先不变,后增大
D .当AB 中张力为零时,角速度可能为54g L
【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
AB .当静止时,受力分析如图所示
由平衡条件得
T AB =mg tan37°=0.75mg T AC =
cos37
mg
=1.25mg
若AB 中的拉力为0,当ω最小时绳AC 与竖直方向夹角θ1=37°,受力分析如图
mg tan θ1=m (l sinθ1)ωmin 2
得
ωmin 54g l
当ω最大时,由几何关系可知,绳AC 与竖直方向夹角θ2=53°
mg tan θ2=mωmax 2l sin θ2
得
ωmax =
53g l
所以ω取值范围为
54g l ≤ω≤53g l
绳子AB 的拉力都是0。
由以上的分析可知,开始时AB 是拉力不为0,当转速在
54g l ≤ω≤53g
l
时,AB 的拉力为0,角速度再增大时,AB 的拉力又会增大,故A 错误;B 正确;
C .当绳子AC 与竖直方向之间的夹角不变时,AC 绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力,所以绳子的拉力绳子等于1.25mg ;当转速大于
54g
l
后,绳子与竖直方向之间的夹角增大,拉力开始增大;当转速大于
53g
l
后,绳子与竖直方向之间的夹角不变,AC 上竖直方向的拉力不变,水平方向的拉力增大,则AC 的拉力继续增大;故C 正确; D .由开始时的分析可知,当ω取值范围为54g l ≤ω≤53g l
时,绳子AB 的拉力都是0,故D 正确。 故选BCD 。
2.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物体A 和B ,A 和B 质量都为m .它们分居在圆心两侧,与圆心距离分别为R A =r ,R B =2r ,A 、B 与盘间的动摩擦因数μ相同.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,下列说法正确的是( )
A .此时绳子张力为T =3mg
B .此时圆盘的角速度为ω=
2g
r
μ C .此时A 所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D .此时烧断绳子物体A 、B 仍将随盘一块转动 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】
C .A 、B 两物体相比,B 物体所需要的向心力较大,当转速增大时,B 先有滑动的趋势,此时B 所受的静摩擦力沿半径指向圆心,A 所受的静摩擦力沿半径背离圆心,故C 正确; AB .当刚要发生相对滑动时,以B 为研究对象,有
22T mg mr μω+=
以A 为研究对象,有
2T mg mr μω-=
联立可得
3T mg μ=
2g
r
μω=
故AB 正确;
D .若烧断绳子,则A 、B 的向心力都不足,都将做离心运动,故D 错误. 故选ABC.
3.如图所示,一个边长满足3:4:5的斜面体沿半径方向固定在一水平转盘上,一木块静止在斜面上,斜面和木块之间的动摩擦系数μ=0.5。若木块能保持在离转盘中心的水平距离为40cm 处相对转盘不动,g =10m/s 2,则转盘转动角速度ω的可能值为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A .1rad/s
B .3rad/s
C .4rad/s
D .9rad/s
【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
根据题意可知,斜面体的倾角满足
3
tan 0.54
θμ=
>= 即重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力,所以角速度为零时,木块不能静止在斜面上;当转动的角速度较小时,木块所受的摩擦力沿斜面向上,当木块恰要向下滑动时
11cos sin N f mg θθ+= 2111sin cos N f m r θθω-=
又因为滑动摩擦力满足
11f N μ=
联立解得
1522
rad/s 11
ω=
当转动角速度变大,木块恰要向上滑动时
22cos sin N f mg θθ=+
2
222sin cos N f m r θθω+=
又因为滑动摩擦力满足
22f N μ=
联立解得
252rad/s ω=
综上所述,圆盘转动的角速度满足
522
rad/s 2rad/s 52rad/s 7rad/s ω≈≤≤≈ 故AD 错误,BC 正确。 故选BC 。
4.如图甲所示,半径为R 、内壁光滑的圆形细管竖直放置,一可看成质点的小球在圆管内做圆周运动,当其运动到最高点A 时,小球受到的弹力F 与其过A 点速度平方(即v 2)的关系如图乙所示。设细管内径略大于小球直径,则下列说法正确的是( )
A .当地的重力加速度大小为R b
B .该小球的质量为
a b
R