高中物理第五章曲线运动专题课竖直平面内圆周运动模型习题新人教版必修2
高一下学期物理人教版必修2第五章 曲线运动 习题(含答案)
2021春人教物理必修二第五章曲线运动选习题含答案必修二第五章曲线运动一、选择题1、如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船，设人匀速拉绳的速度为v0，小船水平向左运动，绳某时刻与水平方向夹角为α，则小船的运动性质及此时刻小船的速度v x为()图A．小船做变加速运动，v x＝v0 cos αB．小船做变加速运动，v x＝v0cos αC．小船做匀速直线运动，v x＝v0 cos αD．小船做匀速直线运动，v x＝v0cos α2、关于曲线运动，下列说法正确的是()A．曲线运动可能不是变速运动B．曲线运动不可能是匀变速运动C．做曲线运动的物体速度大小可能不变D．做曲线运动的物体可能没有加速度3、（双选）关于平抛物体的运动，以下说法正确的是()A．做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大B．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变C．平抛物体的运动是匀变速运动D．平抛物体的运动是变加速运动4、汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。
某国产轿车的车轮半径约为30 cm，当该型号的轿车在高速公路上行驶时，速率计的指针指在120 km/h上，可估算此时该车车轮的转速为( ) A．1 000 r/s B．1 000 r/minC．1 000 r/h D．2 000 r/s5、(双选)如图所示,一小物块以大小为a n=4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径R=1 m,则下列说法正确的是( )A.小物块运动的角速度为2 rad/sB.小物块做圆周运动的周期为π sC.小物块在t= s内通过的位移大小为 mD.小物块在π s内通过的路程为零6、（双选）如图所示，圆盘绕竖直轴匀速转动，盘面离地高度为h，当转动的角速度为ω0时，位于圆盘边缘的物块A（可看成质点）刚好从圆盘上飞离，从飞出到落地的（水平位移刚好为h，不计空气阻力，则（假设物块与圆盘的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A. 圆盘的半径为B. 圆盘的半径为C. 物块与圆盘的动摩擦因数为ω0D. 物块与圆盘的动摩擦因数为ω07、杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子到最高点时，里面水也不流出来，这是因为( )A．水处于失重状态，不受重力的作用了B．水受平衡力作用，合力为0 C．水受的合力提供向心力，使水做圆周运动D．杯子特殊，杯底对水有吸力8、质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象可能正确的是()9、做平抛运动的物体，落地过程在水平方向通过的距离取决于()A．物体的初始高度和所受重力B．物体的初始高度和初速度C．物体所受的重力和初速度D．物体所受的重力、初始高度和初速度10、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。
高中物理 第五章 曲线运动 4 圆周运动课时作业 新人教版必修2(2021年最新整理)
2016-2017学年高中物理第五章曲线运动4 圆周运动课时作业新人教版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2016-2017学年高中物理第五章曲线运动4 圆周运动课时作业新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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圆周运动时间：45分钟一、单项选择题1．质点做匀速圆周运动，则：①在任何相等的时间里，质点的位移都相等②在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等③在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相同④在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等以上说法中正确的是( ）A．①②B．③④C．①③D．②④解析：匀速圆周运动是变速运动，故在相等的时间内通过的路程相等,但位移不等,故①错,②正确．因为角速度是不变的，故④正确．平均速度是位移与时间的比值，所以③错．本题选D。
答案：D2．下列说法中正确的是( ）①在匀速圆周运动中线速度v是恒量，角速度ω也是恒量②在匀速圆周运动中线速度v是变量，角速度ω是恒量③线速度v是矢量,其方向是沿圆周的切线方向，而角速度ω却是标量④线速度v和角速度ω都是矢量，但高中阶段不研究ω的方向A．①③B．②④C．①④D．②③解析：在匀速圆周运动中线速度的方向时刻在变,是变量，而角速度是恒量ω＝错误!.线速度和角速度都是矢量，但高中阶段不研究角速度的方向，B选项正确．答案：B3．下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法正确的是( )A．甲、乙两物体线速度相等，角速度也一定相等B．甲、乙两物体角速度相等，线速度一定也相等C．甲、乙两物体周期相等,角速度一定也相等D．甲、乙两物体周期相等，线速度一定也相等解析：由角速度的定义:ω＝2πT,周期相等，角速度相等，而线速度v＝ω·R,不仅与角速度有关还与运动半径有关，所以只有C选项正确．答案：C4.如图是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮,Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3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。
人教版高一物理必修二第五章圆周运动-专题竖直面内圆周运动专项练习题(无答案)
B ．C ． grD ． 21 gr1．细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在竖直面内做圆周运动，关于小球运动到 P 点的加速度方向，下图中可能的是（）2．如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道的质量为M ，管道里有一个直径略小于管道内径的小球， 小球的质量为 m ，小球在管道内做圆周运动．下列说法中正确 的是 （重力加速度为 g ）（ ）C ．A ．小球通过管道最低点时，管道对地面的压力可能为 B ．小球通过管道最高点时，管道对地面的压力可能为 C ．小球通过管道最高点时，管道对地面可能无压力（m ＋ M ）g （m ＋M ）g3．如图所示，用水平传送带传送一质量为 m 的小物体（可视为质点） ，A 为终端皮带轮，已知皮带轮半径为 r ，传送带与皮带轮间不会打滑。
当小物体可被水平抛出时， A轮每秒的转速最小是（重力加速度为 g ）（ ） A．4．如图所示，质量为M 的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m 的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动。
A、C 点为圆周的最高点和最低点，B、D 点是与圆心O 同一水平线上的点。
小滑块运动时，物体在地面上静止不动，则物体对地面的压力F N 和地面对物体的摩擦力有关说法正确的是（）5．如图甲所示，一轻杆一端固定在O 点，另一端固定一个小球，小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动。
小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，F v2图象如图乙所示。
下列说法正确的是（）RB ．当地的重力加速度大小为b2C ．v2 c 时，杆对小球弹力方向向上D．v2 2b 时，杆对小球弹力大小为 a 6．如图所示；轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均A ．小滑块在B ．小滑块A 点时，B 点时，C 点时，F N<Mg，M 与地面无摩擦F N=Mg，摩擦力方向向右F N=（M＋m）g，M 与地面无摩擦D ．小滑块在 D 点时，F N=Mg，摩擦力方向向左A ．小球的质量为aRb为 m 的球 A 和 B ，光滑水平转轴穿 过杆上距球 A 为 L 处的 O 点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B 运动到最高点时， 杆对球 B 恰好无作用力。
人教版高中物理必修2第五章曲线运动第五节圆周运动典型例题分析(含解析)
人教版高中物理必修2第五章曲线运动第五节圆周运动典型例题分析知识点1. 描述匀速圆周运动的物理量(1)轨道半径(R):对于一般曲线运动，可以理解为曲率半径.(2)线速度(v):是描述质点沿圆周运动快慢的物理量。
大小等于物体在一段时间内运动的弧长(s)与时间(t)的比值,方向为圆周的切线方向.公式: v=s/t=2πr/T=2πrf (3)角速度(ω,又称为圆频率):是描述质点绕圆心转动快慢的物理量。
大小等于一段时间内转过的角度(θ)与时间t的比值.公式: ω=θ/t=2π/T=2πf(4)周期(T):质点做圆周运动一周所需要的时间.(5)频率(f,或转速n):质点在单位时间内完成的圆周运动的次数.[例1]静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是( )A.它们的运动周期都是相同的B.它们的线速度都是相同的C.它们的线速度大小都是相同的D.它们的角速度是不同的[思路分析]地球绕自转轴转动时,所有地球上各点的周期及角速度都是相同的。
地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的,只有同一纬度处的物体转动半径相等，线速度的大小才相等，但即使物体的线速度大小相同，方向也个不相同. [答案] A[总结]线速度是描述物体运动快慢的物理量,若比较两物体做匀速圆周运动的快慢,则只看其线速度的大小即可.角速度、周期和转速都是描述物体转动快慢的物理量。
物体做匀速圆周运动时,角速度越大、周期越小、转速越大，则物体转动的越快，反之则越慢,由于线速度和角速度的关系为v=ωr,所以在半径不确定的情况下，不能由角速度大小判断线速度的大小，也不能由线速度大小判断角速度大小.[误区警示]有的同学往往误认为物体转动半径为地球半径，进而导致失误.在解决圆周运动问题时,转动中心的确定至关重要.地球本身匀速转动，地表各点角速度相等(但两极ω=0),角速度又称整体量；线速度随着半径不同而不同，线速度又称局部量.[变式训练1] 由于地球自转，乌鲁木齐和广州两地所在处物体具有的角速度和线速度相比较( )A.乌鲁木齐处物体的角速度大，广州处物体的线速度大B.乌鲁木齐处物体的线速度大，广州处物体的角速度大C.两处地方物体的角速度、线速度都一样大D.两处地方物体的角速度一样大，但广州的线速度比乌鲁木齐处物体线速度要大[答案] D知识点2。
人教版必修2 第五章曲线运动：专题-竖直平面内的圆周运动(共24张PPT)
包头市百灵庙中学 史殿斌
思路与方法
1．竖直平面内的圆周运动，是典型的变速圆周运动。对 于物体在竖直平面内的变速圆周运动问题，中学阶段只分 析通过最高点和最低点的情况。 2．竖直平面内的圆周运动的最高点分三种模型：拱形桥 模型、绳模型、杆模型
（1）拱形桥模型：如图所示，质量为m的小车以速度v通过半径为R 拱形桥的最高点。请解答以下提出的各个问题。 ①向心力的表达式 ②小车通过最高点速度的范围 ③小车通过最高点对桥面压力的范围 ④小车通过最高点的条件 ⑤小车与轨道间无作用力的条件 ⑥小车在最高点对拱桥桥面的压力是物体重力一半时，小车运动的 速度
2.一个质量为m的物体，在半径为R的半球顶点处以水平 速度v0运动，如图所示，则下列各种情况下物体对半球顶 点压力的说法正确的是（ AC ）
A．若v0= gR ，则无压力 B．若v0= gR/2，则压力为mg/2 C．若v0＝0，则压力为mg D．若v0＝0，则压力为零
3.如图所示，长0.5m的轻质细杆一端o有光滑的固定转动 轴，另一端固定有一个质量为3kg的小球，当杆绕o在竖 直平面内作圆周运动，小球通过最高点时的速率为2m/s， 则此时轻杆的受力情况是（取g=10m/s2）（ B ） A．受6N的拉力 B．受6N的压力 C．受24N的压力 D．受54N的拉力
Δ x=3R
8.如图所示，在倾角为α =300的光滑斜面上，有一根长为 L=0.8m的细绳，一端固定在o点，另一端系一质量为 m=0.2kg的小球，沿斜面作圆周运动，试计算：
（1）欲使小球通过最高点A则小球
在最高点A的的最小速度是多少？
（2）若细绳的抗拉力为Fm=10N，
小球在最低点B的最大速度是多少？ (1)v=2m/s;(2)v=6m/s
人教版高中物理必修2第五章曲线运动习题含答案
2020春人教版物理必修二第五章曲线运动习题含答案必修二第五章曲线运动一、选择题1、(双选)如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是()A．D点的速率比C点的速率大B．B点的速率比A点的速率大C．A点的加速度比D点的加速度大D．从B点到E点加速度与速度的夹角一直减小2、在“嫦娥三号”落月前的接近段几乎是沿着一条倾斜的直线运动。
现假设“嫦娥三号”匀减速地靠近月面并忽略它的质量变化,如图所示。
你认为在接近段,“嫦娥三号”所携带的喷气发动机的喷气方向应为图中的( )A.竖直向下的A方向B.斜向下的B方向C.沿接近段轨迹的C方向D.平行月面向前的D方向3、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列相等的物理量是( )A.位移B.下落高度C.平均速度D.速度的变化量4、（双选）某同学在“研究平抛物体的运动”实验中得到A、B、C、D、E五个实验点，如图所示，则关于产生较大偏差的B点的形成原因，可能是A. 小球开始滚下的高度较其他各点高B. 小球开始滚下的高度较其他各点低C. 小球离开斜槽后与白纸有接触D. 小球开始滚下时具有了一个初速度5、（双选）如图所示为某一皮带传动装置。
主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。
已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。
下列说法正确的是( )A．从动轮做顺时针转动 B．从动轮做逆时针转动C．从动轮的转速为r1r2n D．从动轮的转速为r2r1n6、A、B两个质点分别做匀速圆周运动,若在相等时间内,转过的圆心角之比为θA ∶θB=3∶2,它们通过的弧长之比为sA∶sB=4∶3,则( )A.它们角速度之比为ωA ∶ωB=2∶3B.它们的线速度之比为vA ∶vB=4∶3C.它们周期之比为TA ∶TB=3∶2D.它们的向心加速度之比为aA ∶aB=2∶37、一质量为m的质点绕圆心做匀速圆周运动，其所受向心力大小为F，运动周期为T，则它在时间内的平均速度大小为（）A. B. C. D.8、质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速变为24vgR ，则两位置处绳子所受的张力之差是（）A．6mg B．5mg C．4mg D．2mg9、在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人。
人教版高一物理必修2第五章专题《竖直平面内的圆周运动》
(1)在最高点对小球受力分析如图：
mg＝
m
v2 L
v gL 2m/s
mg
（ 2）小球在最低点张力最大，对小球受力分析如图所示：
根据牛顿第二定律：F mg m v2
F
R
v (F mg )L 4 2m / s m
mg
典例分析
【例5】(多选)如图为过山车以及轨道简化模型，轨道半径为R，过山车 车厢内固定一安全座椅，座椅上乘坐“假人”，并系好安全带，安全带恰 好未绷紧，不计一切阻力，以下判断正确的是( ) A.过山车在圆轨道上做匀速圆周运动
√B．过山车在圆轨道最高点时的速度应至少等于 gR C．过山车在圆轨道最低点时“假人”处于失重状态
√D．若过山车能顺利通过整个圆轨道，在最高点时安全带对“假人”一定 无作用力
典例分析
【例6】轻杆一端固定有质量为m＝1 kg的小球，另一端安装在水平轴上，转轴到小球的距离为50 cm，转轴固定在三角形的带电动机(电动机没画出来)的支架上，在电动机作用下，轻杆在竖直面内 做匀速圆周运动，如图所示．若转轴达到某一恒定转速n时，在最高点，杆受到小球的压力为2 N， 重力加速度g取10 m/s2，则( ) A. 小球运动到最高点时，小球需要的向心力为12 N B．小球运动到最高点时，线速度v＝1 m/s
D．v由 gl 值逐渐减小，杆对小球的弹力也逐渐减小
2020年3月11日星期三
9
典例分析
【例4】如图所示，质量为m＝0.5 kg的小球，用长为L＝0.4 m的轻绳拴住
在竖直平面内做圆周运动．求： (1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？ (2)若轻绳能承受的最大张力为45 N，求小球的速度不能超过多大？
高中物理第五章曲线运动第4节圆周运动课时作业(含解析)新人教版必修2(new)
第五章第四节圆周运动基础夯实一、选择题(1~3题为单选题，4、5题为多选题)1．关于匀速圆周运动，下列说法错误的是导学号 66904085( C ）A．匀速圆周运动是变速运动B．匀速圆周运动的速率不变C．任意相等时间内通过的位移相等D．任意相等时间内通过的路程相等解析：由线速度的定义知，速度的大小不变，也就是速率不变，但速度方向时刻改变,选项A、B正确。
做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等,选项C错误，选项D正确。
2．如图所示为一种早期的自行车,这种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错误!（ A ）A．提高速度B．提高稳定性C．骑行方便D．减小阻力解析：在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下,据公式v＝ωr知,轮子半径越大，车轮边缘的线速度越大，车行驶得也就越快,故A选项正确。
3．（浙江省温州中学2016～2017学年高一下学期期中)在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤，从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是导学号 66904087( B ）A．树木开始倒下时,树梢的角速度较大,易于判断B．树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断C．树木开始倒下时，树梢的周期较大，易于判断D．伐木工人的经验缺乏科学依据解析：树木开始倒下时，树各处的角速度一样大,故A错误；由v＝ωr可知，树梢的线速度最大，易判断树倒下的方向，B正确;由T＝2πω知，树各处的周期一样大,故C、D均错误。
4．如图所示为某一皮带传动装置，主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2，已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是导学号 66904088 ( BC ）A．从动轮做顺时针转动B．从动轮做逆时针转动C．从动轮的转速为r1r2n D．从动轮的转速为错误!n解析:根据皮带的缠绕方向知B正确，由2πnr1＝2πn2r2,得n2＝错误!n，C项正确。
高中物理 第五章 曲线运动 第四节 圆周运动练习2 新人教版必修2(2021年最新整理)
高中物理第五章曲线运动第四节圆周运动练习2 新人教版必修2 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第五章曲线运动第四节圆周运动练习2 新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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圆周运动一、单项选择题1. 某质点绕圆轨道做匀速圆周运动，下列说法正确的是( ）A。
因为该质点速度大小始终不变，所以它做的是匀速运动B. 该质点速度大小不变,但方向时刻改变，是变速运动C。
该质点速度大小不变,因而加速度为零，处于平衡状态D。
该质点做的是变速运动，具有加速度，故它所受合外力不变2. 下列关于向心力的说法正确的是（)A. 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B。
做圆周运动的物体除受其他力外,还要受一个向心力作用C。
向心力不改变圆周运动物体速度的大小D. 做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的3。
如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ,线速度大小分别为v P和v Q，则 ( ）A。
ωP〈ωQ，v P<v QB. ωP＝ωQ,v P<v QC。
ωP〈ωQ，v P＝v QD。
ωP＝ωQ,v P〉v Q4. 如图所示为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知（)A. A物体运动的线速度大小不变B。
A物体运动的角速度大小不变C。
B物体运动的线速度大小不变D. B物体运动的角速度与半径成正比5. 两段长度相等的轻杆通过质量为m的小球A连接在一直线上,质量为2m的小球B固定在一根杆的一端，如图所示．当整个装置在光滑的水平面上绕另一杆的端点O匀速转动时，OA 杆的拉力F1与AB杆的拉力F2之比为（)A. 5∶4B. 4∶5 C。
人教版高中物理必修第2册 第五章 曲线运动 专题一 竖直面内的圆周运动
8．[题型 3][江西景德镇一中 2020 高一上期末改编]如图甲所示，轻杆一端
固定在 O 点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为 R 的圆周运
动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为 FN，小球在最高点的速度大
小为 v，其 FN－v2 关系图像如图乙所示，则( ) A．小球的质量为aR
(1) gL (2)2mg，方向竖直向下 (3) 3gL 3gL
【解析】(1)若 A 球在最高点时，杆 A 端恰好不受力，则 mg＝mv2 ，解得 v＝ gL . L
(2)由于两球的线速度大小相等，故 A 球的速度也为 gL，
对 A 球有 T′OA－mg＝m
v′2， L
解得 T′OA＝2mg，方向竖直向上．
由牛顿第三定律可知，此时杆 A 端的受力大小为 2mg，方向竖直向下．
(3)要使 O 轴不受力，根据 B 球的质量大于 A 球的质量，可判断 B 球应在最高点．
对 B 球有 T″OB＋2mg＝2m
vB2， L
对 A 球有 T″OA－mg＝m
vA2， L
O 轴不受力时，T″OA＝T″OB，又有 vA＝vB，
第五章 曲线运动
专题一 竖直面内的圆周运动
典例精析
例 1.汽车过拱桥时速度过大会造成车辆失控，如图所示，一辆质量为 1 000 kg 的汽车正通过一座半径为 40 m 的圆弧形拱桥顶部.（g 取 10 m/s2） （1）当汽车以速度 v1 通过拱桥的顶部时，拱桥对汽车的支持力恰好为零，求 v1 的大小；
(1)小球通过 A 点时轻杆对小球的弹力； (2)若小球通过最高点 B 时杆中的弹力为零，小球通过 B 点时的速度大小； (3)若小球通过 B 点时的速度大小为 1 m/s，轻杆对小球的弹力．
2019学年人教版高中物理必修二课件：第五章-曲线运动 专题课竖直平面内圆周运动模型
C．受到2 N的拉力
D．受到2 N的支持力
图Z1－4
学习互动
[答题要点] 本题为杆—球模型问题，对本类问题的分析应注意动力学分析和临界状态分析， 相关结论如下．
正确；若小球到达最高点的速
度v≥，则小球可以做完整的圆 周运动，若小于此速度，则不
A．小球仍能做匀速圆周运动
B．小球不可能做匀速圆周运动 C．小球可能做完整的圆周运动
图Z1－3
能到达最高点，故不能做完整
的圆周运动，选项C正确，D错 误．
D．小球一定能做完整的圆周运动
学习互动
[答题要点] 例 2、例 3 为线—球模型问题，对本类问题的分析应注意动力学分析和临界 状态分析，相关结论如下．
4π2 4π2 力和支持力的作用，由 F－mg＝m 2 ·R 和 mg＝m 2 ·R 可得 F＝2mg，选项 C、D 错 T T 误．
学习互动
[答题要点] 小球做匀速圆周运动，小球在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力， 说明此时恰好由小球的重力提供向心力，这是解决这道题的关键，再根据最高点和 最低点时受力的不同，根据向心力的公式列方程求解即可．
在运行的“天宫一号”内上了节物理课，做了
如图Z1－3所示的演示实验，当小球在最低点时 给其一初速度，小球能在竖直平面内绕定点O做
[答案] BC
[解析] 把此装置带回地球表面，
在最低点给小球相同的初速度，
小球在运动过程中，不可能做 匀速圆周运动，选项A错误，B
匀速圆周运动．若把此装置带回地球表面，仅
在重力场中，仍在最低点给小球相同初速度， 则( )
学习互动
考点二
线— 球模型问题分析
Hale Waihona Puke 例2如图 Z1－2 所示， 两段长度均为 L 的轻质细线共同系住一个质量为 m 的
高中人教版物理必修二练习：第五章+曲线运动+专题一+课后课时作业
1．(多选)一质量为2 kg的质点在如图甲所示的xOy平面内运动，在x方向的v-t图象和y方向的位移—时间(y-t)图象分别如图乙、丙所示，由此可知()A．t＝0时，质点的速度大小为12 m/sB．质点做加速度恒定的曲线运动C．前2 s，质点所受的合力大小为10 ND．t＝1 s时，质点的速度大小为7 m/s答案BC解析由v-t图象可知，质点在x方向上做匀减速直线运动，初速度为12 m/s，而在y方向上，质点做速度为－5 m/s 的匀速直线运动，故在前2 s内质点做匀变速曲线运动，质点的初速度为水平初速度和竖直初速度的合速度，其大小：v0＝122＋52m/s＝13 m/s，故A错误，B正确；由v-t图象可知，前2 s，质点的加速度为：a＝ΔvΔt＝2－122－0m/s2＝－5 m/s2，根据牛顿第二定律，前2 s质点所受合外力为F＝ma＝2×(－5) N＝－10 N，其大小为10 N，故C正确；t＝1 s时，x方向的速度为7 m/s，而y方向的速度为－5 m/s，因此质点的速度大小为72＋52 m/s＝74 m/s，故D错误。
2. 如图所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1；B沿光滑斜面运动，落地点为P2，P1和P2在同一水平面上，不计阻力，则下列说法正确的是()A．A、B的运动时间相同B．A、B沿x轴方向的位移相同C ．A 、B 运动过程中的加速度大小相同D ．A 、B 落地时速度大小相同答案 D解析 设O 点与水平面的高度差为h ，已知斜面的倾角为θ，由h ＝12gt 21，h sin θ＝12g sin θ·t 22可得：t 1＝2hg ，t 2＝2hg sin 2θ，故t 1＜t 2，A 错误；由x 1＝v 0t 1，x 2＝v 0t 2可知，x 1＜x 2，B 错误；由a 1＝g ，a 2＝g sin θ可知，a 1>a 2，C 错误；A 落地时的速度大小v A ＝v 20＋(gt 1)2＝v 20＋2gh ，B 落地时的速度大小v B ＝v 20＋(a 2t 2)2＝v 20＋2gh ，所以v A ＝v B ，故D 正确。
新教材高中物理第五章抛体运动1曲线运动分层作业新人教版必修第二册(含答案)
新教材高中物理新人教版必修第二册：1 曲线运动分层作业A级必备知识基础练一、曲线运动的性质1. [2023江苏泰州练习]一个做曲线运动的物体的轨迹如图所示，则物体速度的方向和加速度的方向可能正确的是( )A. B. C. D.2. [2022江苏苏州开学考试]关于物体的运动，以下说法中正确的是( )A. 物体在恒力作用下，一定做直线运动B. 物体在受到与速度成一定角度的力的作用下，一定做曲线运动C. 物体在变力作用下，一定做曲线运动D. 物体在变力作用下，不可能做直线运动3. [2022浙江湖州期末]如图所示，曲线是某质点的运动轨迹，则( )A. 质点在点的速度方向可能沿图中方向B. 质点在点的速度方向可能沿图中方向C. 质点在点的受力方向可能沿图中方向D. 质点在点的受力方向可能沿图中方向二、物体做曲线运动的条件4. [2022江苏镇江高一期末]在光滑水平桌面上建立直角坐标系,滑块位于坐标原点处,现给滑块一沿方向的初速度,同时在方向施加一恒力,经过一段时间后撤去，则滑块的运动轨迹可能为( )A. B. C. D.5. [2023江苏连云港期末]2022年11月8日第十四届航空航天博览会在珠海开幕，如图所示，我国战机“歼”在航展表演中，沿着曲线斜向上加速运动，则战机飞行到点时受到的合力的方向可能正确的是( )A. B. C. D.6. [2022江苏常州校考]一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由向行驶，速度逐渐增大，图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，其中正确的是( )A. B. C. D.7. [2023江苏苏州开学考试]在2022年卡塔尔世界杯赛场上，某球员在一次主罚定位球时，踢出的足球划出一条完美弧线，轨迹如图所示。
下列关于足球在飞行过程中的说法正确的是( )A. 在空中只受到重力的作用B. 合力的方向与速度方向在一条直线上C. 合力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧D. 合力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向B级关键能力提升练8. [2022江苏淮安期末]一质点在三个水平共点力的作用下在光滑的水平面做匀速直线运动，经过点的速度方向如图中所示。
高中物理人教版必修2(课件+习题+章末专题+章末检测)第5章 曲线运动(16份打包)5.4《圆周运动》
光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑轨道，俯视如图所示．一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，小球从进入轨道直到到达螺旋形中央区的时间内，关于小球运动的角速度和线速度大小变化的说法正确的是( )A ．增大、减小B ．不变、不变C ．增大、不变D ．减小、减小【解析】 由于轨道是光滑的，小球运动的线速度大小不变，由于半径逐渐减小，由ω＝vr ，ω逐渐增大，故C 项正确．【答案】 C 6.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A 轮有48齿，B 轮有42齿，C 轮有18齿，D 轮有12齿，则( )A ．该车可变换两种不同挡位B ．该车可变换四种不同挡位C ．当B 轮与D 轮组合时，两轮的角速度之比ωB ωD ＝ D ．当A 轮与D 轮组合时，两轮的角速度之比ωA ωD ＝【解析】 由题意知，A 轮通过链条分别与C 、D 连接，自行车可有两种速度，B 轮分别与C 、D 连接，又可有两种速度，所以该车可变换4种挡位，选项B 对；当A 与D 组合时，两轮边缘线速度大小相等，A 转一圈，D 转4圈，即ωA ωD ＝14，选项D 错，同理ωB ωD ＝27，C 错．【答案】 B 7.如图所示是生产流水线上的皮带传输装置，传输带上等间距地放着很多半成品产品．A 轮处装有光电计数器，它可以记录通过A 处的产品数目．已经测得轮A 、B 的半径分别为r A ＝20 cm 、r B ＝10 cm ，相邻两产品距离为30 cm,1 min 内有41个产品通过A 处．求：(1)产品随传输带移动的速度大小；(2)A 、B 轮轮缘上的两点P 、Q 及A 轮半径中点M 的线速度和角速度大小；(3)如果A 轮是通过摩擦带动C 轮转动，且r C ＝5 cm ，求出C 轮的角速度(假设轮不打滑)．【解析】 首先依据光电计数器1 min 内记录通过A 处的产品数目，求取产品移动速度即轮A 、B 轮缘各点的线速度，而后依据轮间传送方式以及匀速圆周运动物理量间的关系加以求解．(1)A 、B 轮上每一点的线速度与传输带运动的速度相等．v ＝s t ＝40×0.3060m/s ＝0.2 m/s.(2)v P ＝v Q ＝v ＝0.2 m/s ，又因为ωM ＝ωP ，所以v M ＝12v P ＝0.1 m/s.ωP ＝ωM ＝v P r A ＝0.20.2 rad/s ＝1 rad/s ；ωQ ＝2ωP ＝2 rad/s.(3)因为v C ＝v A ，所以ωC ＝r A r C ωA ＝0.20.05×1 rad/s ＝4 rad/s.【答案】 (1)0.2 m/s (2)v P ＝v Q ＝0.2 m/s ；v M ＝0.1 m/s ωP ＝ωM ＝1 rad/s ；ωQ ＝2 rad/s (3)4 rad/s8.如图所示，直径为d 的纸制圆筒以角速度ω绕垂直纸面的轴O 匀速运动(图示为截面)．从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒．若子弹在圆筒旋转不到半周时，在圆周上留下a 、b 两个弹孔，已知aO 与bO 夹角为θ，求子弹的速度．【解析】 设子弹速度为v ，则子弹穿过筒的时间t ＝dv . 此时间内圆筒转过的角度α＝π－θ.据α＝ωt ，得π－θ＝ωdv ，则子弹速度v ＝ωdπ－θ.【答案】 ωdπ－θ能力提升1.无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的挡位变速器，很多种高档汽车都应用了无级变速．如图所示是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动．当位于主动轮和从动轮之间的滚轮从左向右移动时，从动轮降低转速；滚轮从右向左移动时，从动轮增加转速．当滚轮位于主动轮直径D 1、从动轮直径D 2的位置时，主动轮转速n 1、从动轮转速n 2的关系是( )A.n 1n 2＝D 1D 2B.n 2n 1＝D 1D 2C.n 2n 1＝D 21D 22 D.n 2n 1＝ D 1D 2【解析】 传动中三轮边缘的线速度大小相等，由v ＝2πnr 得n 1D 1＝n 2D 2，所以n 2n 1＝D 1D 2，故选项B 正确．【答案】 B2．机械手表的分针与秒针从重合至第二次重合，中间经历的时间为( ) A.5960 min B ．1 min C.6059 min D.6061min 【解析】 先求出分针与秒针的角速度：ω分＝2π3600 rad/s ，ω秒＝2π60rad/s.设两次重合的时间间隔为Δt ，则有φ分＝ω分·Δt ，φ秒＝ω秒·Δt ，φ秒－φ分＝2π，即Δt ＝2πω秒－ω分＝2π2π60－2π3600＝6059min.【答案】 C3．如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A 、B 为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r ，在放音结束时，磁带全部绕到了B 轮上，磁带的外缘半径R ＝3r ，现在进行倒带，使磁带绕到A 轮上．倒带时A 轮是主动轮，其角速度是恒定的，B 轮是从动轮．经测定，磁带全部绕到A 轮上需要时间为t ，则从开始倒带到A 、B 两轮的角速度相等所需要的时间( )A ．等于t 2B ．大于t2C ．小于t 2D ．等于t3如图所示，电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪30次，风扇转轴角．当风扇转动时，观察者感觉扇叶不动，则风扇转速不可能的是在竖直平面内做匀速圆周运动，当Q处开始自由下落，要使两球在圆周的最高点相碰，则0,1,2，……)……)R，顶部有入口沿圆筒壁切线方向水平射入圆筒内，要使小球从出口该题中小球的运动轨迹是空间螺旋曲线，可将其分解为两个简单的分运动：一个是在筒内壁弹力作用下做匀速圆周运动，如图甲所示；另一个是在重力作用下做自由落体，…)。
2021高中物理第五章曲线运动第11节竖直平面内圆周运动实例分析练习新人教版必修2
2021高中物理第五章曲线运动第11节竖直平面内圆周运动实例分析练习新人教版必修2（答题时刻：30分钟）1. 英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚曾飞车挑战世界最大环形车道，如图所示，环形车道竖直放置，直径达12 m ，若汽车在车道上以12 m/s 恒定的速率运动，演员与汽车的总质量为1 000 kg ，重力加速度g 取10 m/s 2，则（ ）A. 汽车通过最低点时，演员处于超重状态B. 汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4×104N C. 若要挑战成功，汽车不可能以低于12 m/s 的恒定速率运动 D. 汽车在环形车道上的角速度为1 rad/s2. 如图所示，长为r 的细杆一端固定一个质量为m 的小球，使之绕另一端O 在竖直面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度v ＝2gr，在这点时（ ）A. 小球对杆的拉力是2mgB. 小球对杆的压力是2mgC. 小球对杆的拉力是32mgD. 小球对杆的压力是mg3. 如图所示，半径为R 的光滑圆形轨道竖直固定放置，小球m 在圆形轨道内侧做圆周运动，关于半径R 不同的圆形轨道，小球m 通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力，下列说法中正确的是（ ）A. 半径R 越大，小球通过轨道最高点时的速度越大B. 半径R 越大，小球通过轨道最高点时的速度越小C. 半径R越大，小球通过轨道最高点时的角速度越大D. 半径R越大，小球通过轨道最高点时的角速度越小4. 如图所示，竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A、B、C的质量均为m,现给小球一水平向右的瞬时速度，小球会在环内侧做圆周运动。
为保证小球能通过环的最高点，且可不能使环在竖直方向上跳起（不计小球与环的摩擦阻力），则最高点瞬时速度v必须满足（）A. 最小值grB. 最大值2grC. 最小值2grD. 最大值3gr5. 一轻杆一端固定一个质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（）A. 小球过最高点时，杆所受到的弹力能够等于零B. 小球过最高点的最小速度是gRC. 小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D. 小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小1. AB 解析：因为汽车通过最低点时，演员具有指向圆心向上的加速度，故处于超重状态，A 正确；由ω＝rv可得汽车在环形车道上的角速度为2 rad/s ，D 错误；在最高点由mg ＝m r v 20可得v 0＝gr ≈7.7 m/s，C 错误；由mg ＋F ＝m rv 2可得汽车通过最高点时对环形车道的压力为F=1.4×104N ，B 正确。
高中物理必修二第五章曲线运动经典模型题
第五章平抛运动与圆周运动经典模型题一、选择题1、以v0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是（）A．瞬时速度的大小是v0 B．运动时间是C．竖直分速度大小等于水平分速度大小 D．运动的位移是2、如图所示，一斜面倾角为θ，A、B两个小球均以水平初速度v0水平抛出，A球垂直撞在斜面上，B球落到斜面上的位移最短，不计空气阻力，则A、B两个小球下落时间t A与t B之间的关系为（）A．t A=t B B．t A=2t B C．t B=2t A D．无法确定3、（多选）如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v0抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α，若把初速度变为2v0，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是（）A．夹角α将变大 B．夹角α与初速度大小无关C．小球在空中的运动时间变成原来的2倍 D．PQ间距是原来间距的3倍4、（多选）如图所示横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半．小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其中有三次的落点分别是a、b、c．下列判断正确的是（）A．图中三小球比较，落在a的小球飞行时间最短B．图中三小球比较，落在c的小球飞行过程速度变化最大D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直5、如图所示，ACB是一个半径为R的半圆柱面的截面图，直径AB水平，C为面上的最低点，AC间有一斜面．从A点以不同大小的初速度v1、v2沿AB方向水平抛出两个小球a和b，分别落在斜面AC和圆弧面CB上，不计空气阻力．则下列判断中正确的是（）A．初速度v1可能大于v2B．a球的飞行时间可能比b球长C．若v2大小合适，可使b球垂直撞击到圆弧面CB上D．a球接触斜面前的瞬间，速度与水平方向的夹角为45°6、如图所示，在竖直平面内有一个以AB为水平直径的半圆，O为圆心，D为最低点．圆上有一点C，且∠COD=60°．现在A点以速率v1沿AB方向抛出一小球，小球能击中D点；若在C点以速率v2沿BA方向抛出小球时，也能击中D 点．重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法中正确的是（）A．圆的半径为R= B．圆的半径为R= C．速率v2=v1 D．速率v2=v17、如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是（）A．t= B．t= C．t= D．t=8、如图所示，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动（小球可视为质点），飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。
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专题课竖直平面内圆周运动模型
图LZ1－1
1．(多选)摩天轮顺时针匀速转动时，重为G 的游客经过图
LZ1－1中a 、b 、c 、d 四处
时，座椅对其竖直方向的支持力大小分别为
F Na 、F Nb 、F Nc 、F Nd ，则(
)
A ．F Na <G
B ．F Nb >G
C ．F Nc >G
D ．F Nd <G
图LZ1－2
2．荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动．图LZ1－2为小孩荡秋千运动到最高点的示意图，
下列说法正确的是
(不计空气阻力)(
)
A ．小孩运动到最高点时，小孩所受的合力为零
B ．小孩从最高点运动到最低点过程做匀速圆周运动
C ．小孩运动到最低点时处于失重状态
D ．小孩运动到最低点时，小孩的重力和绳子拉力的合力提供圆周运动的向心力3．如图LZ1－3所示，质量为m 的物体从半径为R 的半球形碗边缘向碗底滑动，
滑到最
低点时的速度为
v.若物体滑到最低点时受到的摩擦力是
f ，重力加速度为
g ，则物体与碗间
的动摩擦因数为(
)
图LZ1－3
A.f mg
B.
f m
g ＋m
v 2
R C.
f m
g －m
v 2
R
D.f m v 2
R
图LZ1－4
4．杂技演员表演“水流星”，在长为 1.6m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m＝0.5kg的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图LZ1－4所示，若“水流星”通过最高点时的速率为4m/s，则下列说法正确的是(g取10m/s2)( ) A．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出
B．“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零
C．“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用
D．“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5N
图LZ1－5
5．如图LZ1－5所示，某轻杆一端固定一个质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法中正确的是( )
A．小球过最高点时，杆所受的弹力不可以为零
B．小球过最高点时，最小速度为gR
C．小球过最低点时，杆对球的作用力不一定与小球所受重力方向相反
D．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于
或等于杆对球的作用力
图LZ1－6
6．如图LZ1－6所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重力为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于
自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为(g为重力加速度)( ) A．0
B.gR
C.2gR
D.3gR
图LZ1－7
7．质量为m的小球在竖直平面内的圆管中运动，小球的直径略小于圆管的口径，如图
LZ1－7所示．已知小球以速度v通过圆管的最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg，则小
球以速度v
2
通过圆管的最高点时( )
A．对圆管的内、外壁均无压力。