高中物理必修二同步试题全册

新人教版高中物理必修二同步试题
第五章曲线运动
圆周运动、向心加速度、向心力
单元测试题
【试题评价】
一、选择题
1．质量相同的两个小球，分别用L和2L的细绳悬挂在天花板上。

分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时：（）
A．两球运动的线速度相等 B．两球运动的角速度相等
C．两球的向心加速度相等 D．细绳对两球的拉力相等
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、下列说法正确的是：（）
A. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力
C. 做匀速圆周运动的物体的速度恒定
D. 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定
4．物体做圆周运动时，关于向心力的说法中欠准确的是： ( )
①向心力是产生向心加速度的力②向心力是物体受到的合外力③向心力的作用是改变物体速度的方向④物体做匀速圆周运动时，受到的向心力是恒力
A.① B．①③ C．③ D.②④
5．做圆周运动的两个物体M和N，它们所受的向心力F与轨道半径置间的关系如图1—4所示，其中N的图线为双曲线的一个分支，则由图象可知： ( )
A．物体M、N的线速度均不变
B．物体M、N的角速度均不变
C.物体M的角速度不变，N的线速度大小不变
D.物体N的角速度不变，M的线速度大小不变
6．长度为L＝0.50 m的轻质细杆OA，A端有一质量为m＝3.0 k g的小
球，如图5-19所示，小球以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，
通过最高点时，小球的速率是v＝2.0 m/s，
g取10 m/s2，则细杆此时受到：( )
A．6.0 N拉力 B．6.0 N压力
C ．24 N 拉力
D ．24 N 压力 7、关于向心力的说法中正确的是：（ ） A 、物体受到向心力的作用才可能做圆周运动
B 、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
C 、向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中一种力或一种力的分力
D 、向心力只改变物体运动的方向，不可能改变物体运动的快慢
8．在质量为M 的电动机飞轮上，固定着一个质量为m 的重物，重物到转轴的距离为R ，如图9—19所示，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超过：（ ） （A ）
g mR m M + （B ）g mR m M + （C ）g mR m M - （D ）mR
Mg
S 9、质量为m 的物块，沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下，半球形
金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为V ，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是： （ ）
A. 受到向心力为R v m mg 2+
B. 受到的摩擦力为 R
v m 2
μ
C. 受到的摩擦力为μmg D 受到的合力方向斜向左上方.
10、物体m 用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M 相连，并且正
在做匀速圆周运动，如图2所示，如果减少M 的重量，则物体m 的轨道半径r ，角速度ω，线速度v 的大小变化情况是 （ ） A ． r 不变. v 变小 B ． r 增大，ω减小 C ． r 减小，v 不变 D ． r 减小，ω不变
二、填空题
11．吊车以4m 长的钢绳挂着质量为200kg 的重物，
吊车水平移动的速度是5m/s ，在吊车紧急刹车的瞬间，钢绳对重物
的拉力为___________________N （g=10m/s 2
）
12、质量为m 的物块，系在弹簧的一端，弹簧的另一端固定在转轴上如右图所示，弹簧的自由长度为l 。

劲度系数为K ，使物块在光滑水平支持面上以角速度ω作匀速圆周运动，则此时弹簧的长度为 。

13、一圆环，其圆心为O ，若以它的直径AB 为轴做匀速转动，如下图所示，（1）圆环上P 、Q 两点的线速度大小之比是_____
（2）若圆环的半径是20cm ，绕AB 轴转动的周期是0．01s ，环上Q 点的向心加速度大小是_______。

三、计算题
14、A 、B 两球质量分别为m 1与m 2，用一劲度系数为K 的弹簧相连，一长为l 1的细线与m 1相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO`上，如图所示，当m 1与m 2均以角速度w 绕OO`做匀速圆周运动时，弹簧长度为l 2。

求：（1）此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？ （2）将线突然烧断瞬间两球加速度各多大？
15、如图所示, 在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球, 试管的开口端加盖与水平轴O连接. 试管底与O相距5cm, 试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动. 求：(1) 转轴的角速度达到多大时, 试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍.
(2) 转轴的角速度满足什么条件时,会出现小球与试管底脱离接触的情况? g取10m/s2.
16、如图所示，轻杆长2l，中点装在水平轴O点，两端分别固定着小球A和B，A球质量为m ,B球质量为2m，两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。

（1）若A球在最高点时，杆A端恰好不受力，求此时O轴的受力大小
和方向；
（2）若B球到最高点时的速度等于第（1）小题中A球到达最高点时
的速度，则B球运动到最高点时，O轴的受力大小和方向又如何？
（3）在杆的转速逐渐变化的过程中，能否出现O轴不受力的情况？若
不能，请说明理由；若能，则求出此时A、B球的速度大小。

17．如图1—10所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为R，顶部有入口A，在A的正下方h处有出口B，一质量为m的小球从人口A沿圆筒壁切线方向水平射人圆筒内，要使球从B处飞出，小球进入入口A处的速度v o应满足什么条件?在运动过程中，球对简的压力多大?
【参考答案】
二、填空题 11、3250 12、
2
kl kl m ω-
13、（1）1：3 （2）7．9×102
m/s 2
三、计算题
14、解：（1）m 2只受弹簧弹力，设弹簧伸长Δl ，满足：K Δl=m 2w 2
(l 1＋l 2)
则弹簧伸长量Δl=m 2w 2
(l 1＋l 2)/K
对m 1，受绳拉力T 和弹簧弹力f 做匀速圆周运动，
满足：T －f=m 1w 2
l 1
绳子拉力T=m 1w 2l 1＋m 2w 2
(l 1＋l 2) （2）线烧断瞬间
A 球加速度a 1=f/m 1=m 2w 2
(l 1＋l 2)/m 1
B 球加速度a 2=f/m 2=w 2
(l 1＋l 2) 15、解：(1) 0/2l g (2)
/l g
16、解：(1)A 在最高点时，对A 有mg=m l v 2，对B 有T OB -2mg=2m l
v 2
，可得T OB =4mg 。

根据牛
顿第三定律，O 轴所受有力大小为
4mg ，方向竖直向下
（2）B 在最高点时，对B 有2mg+ T ′OB =2m l
v 2
，代入（1）中的v ，可得T ′OB =0；对A 有T ′
OA -mg=m l
v
2
, T ′OA =2mg。

根据牛顿第三定律，O 轴所受的力的大小为2mg ，方向竖直向下 （3）要使O 轴不受力，据B 的质量大于A 的质量，可判断B 球应在最高点。

对B 有T ′′
OB +2mg=2m l v 2，对A 有T ′′OA -mg=m l
v 2。

轴O 不受力时，T ′′OA = T ′′OB ,可得v ′=gl 3 17、解：小球在竖直方向做自由落体运动，所以小球在桶内的运动时间为:t =①
在水平方向，以圆周运动的规律来研究，得 0
2R
t n
v π= (n=1、2、3…) ② 所以02n R v t ππ=
=、2、3…) ③ 由牛顿第二定律
22202N v n mgR F m R h
π== (n=l 、2、3…)， ④。