【精品试卷】教科版高中物理必修二高一物理《圆周运动》专题讲练试题(无答案)复习专用试卷
最新教科版高中物理必修二第二章匀速圆周运动同步检测试卷及解析
单元形成性评价(二)(第二章)(90分钟100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
1~9为单选,10~12为多选) 1.(2020·成都高一检测)如图所示,运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动。
已知运动员及自行车的总质量为m,做圆周运动的半径为R,重力加速度为g,将运动员和自行车看作一个整体,则( )A.受重力、支持力、摩擦力、向心力作用B.受到的合力大小为F=m v2 RC.若运动员加速,则一定沿倾斜赛道上滑D.若运动员减速,则一定沿倾斜赛道下滑【解析】选B。
将运动员和自行车看作一个整体,受到重力、支持力、摩擦力作用,向心力是按照力的作用效果命名的力,不是物体受到的力,故A项与题意不相符;运动员骑自行车在倾斜赛道上做匀速圆周运动,合力指向圆心,提供匀速圆周运动需要的向心力,所以F=m v2R,故B项与题意相符;若运动员加速,有向上运动的趋势,但不一定沿斜面上滑,故C项与题意不相符;若运动员减速,有沿斜面向下运动的趋势,但不一定沿斜面下滑,故D项与题意不相符。
2.如图为一压路机的示意图,其大轮半径是小轮半径的1.5倍,A、B分别为大轮和小轮边缘上的点,在压路机前进时( )A.A、B两点的线速度之比为v A∶v B=2∶3B.A、B两点的线速度之比为v A∶v B=3∶2C.A、B两点的角速度之比为ωA∶ωB=3∶2D.A、B两点的向心加速度之比为a A∶a B=2∶3【解析】选D。
压路机前进时A、B两点圆周运动的线速度大小都等于汽车前进的速度大小,故A、B两点的线速度之比v A∶v B=1∶1,故选项A、B错误;A、B两点的线速度之比v A∶v B =1∶1,根据公式v=rω可知,线速度相等时角速度与半径成反比,故A、B两点的角速度之比ωA∶ωB=r B∶r A=2∶3,由a=v2r可知,A、B两点的向心加速度之比a A∶a B=r B∶r A=2∶3,故选项D正确,C错误。
高中物理必修二圆周运动经典大题例题
(每日一练)高中物理必修二圆周运动经典大题例题单选题1、以A、B为轴的圆盘,A以线速度v转动,并带动B转动,A、B之间没有相对滑动则()A.A、B转动方向相同,周期不同B.A、B转动方向不同,周期不同C.A、B转动方向相同,周期相同D.A、B转动方向不同,周期相同答案:A解析:两轮接触位置没有相对滑动,所以两轮边缘线速度相同,根据题意可知,转动方向相同,均为逆时针;根据周期公式T=2πr v可知,线速度大小相同,而半径不同,所以周期不同,BCD错误,A正确。
故选A。
2、如图所示为大小不同的两个转轮,两转轮边缘接触,且接触点无打滑现象。
A点位于大转轮内,B点位于小转轮边缘,两点到各自圆心的距离相等。
当两轮转动时,关于A、B两点周期、线速度及角速度等物理量的关系正确的是()A.T A>T B,v A<v BB.T A=T B,v A<v BC.ωA>ωB,v A<v BD.ωA<ωB,v A=v B答案:A解析:因为轮边缘无打滑,则两轮边缘的线速度相同,设大轮边缘有一点C,则有v B=v C由v=ωR而R C>R B所以ωC<ωB又由ω=2πT则T C>T B点A与点C同轴,则有ωA=ωC,T A=T C所以T A>T B,ωA<ωB又由R A<R C,ωA=ωC由v=ωR则v A<v C所以v A<v B故A正确,BCD错误;故选A。
3、2022年的北京冬奥会,任子威获得短道速滑1000米项目的金牌,如图是他比赛中正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他()A.所受的合力为零,做匀速运动B.所受的合力恒定,做匀加速运动C.所受的合力变化,做变加速运动D.所受的合力恒定,做变加速运动答案:C解析:根据题意可知,运动员做匀速圆周运动。
合力大小不变,但方向改变,合力变化,做变加速运动。
故选项C正确。
4、如图将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上,围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆圈。
高中物理必修二圆周运动真题
(每日一练)高中物理必修二圆周运动真题单选题1、关于运动,下列说法正确的是()A.运动的物体,一定受到力的作用B.只有曲线运动,才能分解为两个直线运动来研究C.抛体运动一定是匀变速运动D.匀速圆周运动是线速度和角速度都不变的运动答案:C解析:A.物体运动不一定受到力的作用。
物体不受力和受平衡力时,都保持原来的静止状态或匀速运动状态。
力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,故A错误;B.物体做直线运动时,也能将这个运动分解为两个分运动,如竖直上抛运动可以分解成向上的匀速直线运动和向下的自由落体运动,故B错误;C.抛体运动的物体仅受重力,加速度的大小与方向都不变,一定做匀变速运动,故故C正确;D.匀速圆周运动是线速度的大小不变,方向时刻改变,故D错误。
故选C。
2、如图甲所示是“探究向心力大小”实验时的照片,图乙是传动部分示意图,左侧自上而下三轮的半径分别为1.5r、2.4r、3r,右侧自上而下三轮的半径分别为1.5r,1.2r,r,现皮带安装在两侧第二个轮上,A、B是左侧第二个轮边缘上的两点,C是右侧最上面轮边缘上的点()A.本实验采用了等效替代的科学方法B.图甲中两球质量相同,此时可探究“向心力大小与运动半径的关系”C.图乙中B、C两点的线速度相同D.图乙中A、C两点角速度之比为1:2答案:D解析:A.本实验采用了控制变量法,故A错误;B.甲图中两小球半径相同,质量相同,此时可探究“向心力大小与角速度的关系”,故B错误;CD.图乙中皮带连接的左右两轮边缘的线速度大小相等,右侧三个轮的角速度相等,由v=ωR两轮的角速度之比为ωB:ωC=1.2r:2.4r=1:2所以A、C两点角速度之比也为1:2;则B、C两点的线速度大小之比为v B v C =ωB⋅2.4rωC⋅1.5r=45图乙中B、C两点的线速度不相同,故C错误,D正确。
故D正确。
3、关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是变速运动C.匀速圆周运动的线速度不变D.做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态答案:B解析:ABC.匀速圆周运动过程,线速度大小保持不变,方向时刻改变,故匀速圆周运动是变速运动,AC错误,B正确;D.做匀速圆周运动的物体,所受合外力作为向心力,没有处于平衡状态,D错误。
高一教科版物理必修二讲义及练习:第二章第3节圆周运动的实例分析1火车、汽车拐弯的动力学问题(同练习
高一教科版物理必修二讲义及练习:第二章第3节圆周运动的实例分析1火车、汽车拐弯的动力学问题(同练习(答题时间:30分钟) 1. 摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车,如图所示。
当列车转弯时,在电脑控制下,车厢会自动倾斜,抵消离心力的作用;行走在直线上时,车厢又恢复原状,就像玩具“不倒翁”一样。
假设有一超高速列车在水平面内行驶,以360 km/h 的速度拐弯,拐弯半径为1 km ,则质量为50 kg 的乘客在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为(g 取10 m/s 2)()A. 0B. 500 NC. 1000 ND. 500 2 N2. 铁路转弯处的弯道半径r 是由地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内、外轨高度差h 的设计不仅与r 有关,还与火车在弯道上的行驶速率v 有关。
下列说法正确的是()A. 速率v 一定时,r 越大,要求h 越大B. 速率v 一定时,r 越小,要求h 越大C. 半径r 一定时,v 越小,要求h 越大D. 半径r 一定时,v 越大,要求h 越大3. 一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶,下图为雪橇受到的牵引力F 及摩擦力F 1的示意图(O 为圆心),其中正确的是()4. 火车转弯时,火车的车轮恰好与铁轨间没有侧压力。
若将此时火车的速度适当增大一些,则该过程中()A. 外轨对轮缘的侧压力减小B. 外轨对轮缘的侧压力增大C. 铁轨对火车的支承力增大D. 铁轨对火车的支承力不变5. 冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k 倍,在水平冰面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员,其安全速度的最大值是()A. gR k B . kgR C . k gR D. kgR 26. 如图所示,某游乐场有一水上转台,可在水平面内匀速转动,沿半径方向面对面手拉手坐着甲、乙两个小孩,假设两个小孩的质量相等,他们与盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两个小孩刚好还未发生滑动时,某一时刻两个小孩突然松手,则两个小孩的运动情况是()A. 两小孩均沿切线方向滑出后落入水中B. 两小孩均沿半径方向滑出后落入水中C. 两小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动而落入水中D. 甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动,乙发生滑动最终落入水中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8. 如图所示,是从一辆在水平公路上行驶着的汽车后方拍摄的汽车后轮照片。
教科版高中物理必修二第二章:圆周运动(训练)缺答案.doc
第二章匀速圆周运动圆周运动章末总结训练案1.如图2-5所示,光滑竖直环/半径为厂,固定在木板B 上,木板3放在水平地面上,B 的左右两侧各有一挡板固定在地上,3不能左右运动,在坏的最低点静放冇一小球 C, A. B 、C 的质量均为加。
给小球一水平向右的瞬时速度s 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,且不会使环在竖直方向上跳起,瞬时速度必须满足m/s 2,则下列说法正确的是()4•有一个惊险的杂技节日叫“飞车走壁”,杂技演员骑摩托车先在如图2所示的大型圆筒底部做速度较小、半径较小的圆周运动,通过逐步加速,圆周运动半径亦逐步增大,最后 A. C. 2. 最小值A /5亦 B.最小值7^亦最大值7^帝 D.最大值羽帝如图所示,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,关于小球运动到戶点时的加速度方向,nJ-能的是() 3.玩具车在圆形轨道上做匀速圆周运动,半径R=OA m,向心加速度的大小为a=0.4A. 玩具车运动的角速度为2 rad/sB. 玩具车做匀速圆周运动的周期为兀SC. 玩具车在t =^ s 内通过的位移大小为希mD. 玩具车在t=n s 内通过的路程为零A Bo C 0 D能以较大的速度在竖直的筒壁上做匀速圆周运动,这时使车子和人整体做圆周运动的向心力是(B.)筒壁对车的弹力A.圆筒壁对午的静摩擦力C. 摩托车本身的动力D. 重力和摩擦力的合力5•试管中装了血液,封住管口后,将此试管固定在转盘上,如图3所示, 角速度转动吋()A.血液屮密度人的物质将聚集在管的外侧B. 血液屮密度人的物质将聚集在管的内侧C. 血液中密度大的物质将聚集在管的中央D. 血液中的各物质仍均匀分布在管中6. 如图4所示,一圆环以直径为轴做匀速转动,P、0、是环上的三点,则下列说法正确的是()A.向心加速度的大小ap=ciQ=ciRB.任意时刻P、Q、7?三点向心加速度的方向相同C.线速度Vp>VQ>V RD.任意时刻P、Q、虑三点的线速度方向均不同7.乘坐如图6所示游乐园的过山车时,质量为加的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动,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.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于加gC.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D.人在最低点时对座位的压力大于mg&如图7所示,水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做圆心为0的匀速圆周运动,0°水平,从Q点沿逆时针方向运动到最高点方的过程中()A.3对力的支持力越来越大B.3对/的支持力越來越小C.3对力的摩擦力越來越小D.B对/的摩擦力越来越大9.如图所示,质量为m的小球P与穿过光滑平板中央小孔0的轻绳相连,用力拉着使P 做半径为臼的匀速圆周运动,角速度为3。
(必考题)高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(含答案解析)(1)
一、选择题1.如图所示,水平桌面上放了一个小型的模拟摩天轮模型,将一个小物块置于该模型上某个吊篮内,随模型一起在竖直平面内沿顺时针匀速转动,二者在转动过程中保持相对静止()A.物块在d处受到吊篮的作用力一定指向圆心B.整个运动过程中桌面对模拟摩天轮模型的摩擦力始终为零C.物块在a处可能处于完全失重状态D.物块在b处的摩擦力可能为零2.如图,铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车必须按规定的速度行驶,则转弯时()A.火车所需向心力沿水平方向指向弯道外侧B.弯道半径越大,火车所需向心力越大C.火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动D.火车若要提速行驶,弯道的坡度应适当增大3.如图所示,一圆盘绕过O点的竖直轴在水平面内旋转,角速度为ω,半径R,有人站在盘边缘P点处面对O随圆盘转动,他想用枪击中盘中心的目标O,子弹发射速度为v,则()A.枪应瞄准O点射击B.枪应向PO左方偏过θ角射击,cosRvωθ=C.枪应向PO左方偏过θ角射击,tanRvωθ=D.枪应向PO左方偏过θ角射击,sinRvωθ=4.一石英钟的秒针、分针和时针长度是2:2:1,它们的转动皆可以看做匀速转动,()A.秒针、分针和时针转一圈的时间之比1:60:1440B.分针和时针针尖转动的线速度之比为12:1C.秒针和时针转动的角速度之比720:1D.分针和时针转动的向心加速度之比144:15.自行车的发明使人们能够以车代步,既省力又提高了速度。
如图所示,自行车大、小齿轮的边缘上分别有A、B两点。
这两点以下物理量大小相同的是()A.角速度B.线速度C.周期D.向心加速度6.如图所示,a、b两物块放在水平转盘中,与转盘保持相对静止地一起绕转盘中轴线做匀速度圆周运动。
已知物块a的质量是b的2倍,物块a与转盘面间的动摩擦因数是b的2倍,物块a离中轴线的距离是b的2倍,物块a、b与转盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
若逐渐增大转盘的角速度,则下列判断正确的是()A.物块a先相对转盘发生运动B.两物块同时相对转盘发生运动C.物块b相对转盘发生运动时,其运动轨道沿半径向外D.物块a相对转盘发生运动时,其受到的摩擦力方向仍然指向圆心7.如图,甲是滚筒洗衣机滚筒的内部结构,内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。
高中物理圆周运动专题讲义练习题和标准答案
圆周运动匀速圆周运动1、定义:物体运动轨迹为圆称物体做圆周运动。
2、分类: ⑴匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
物体在大小恒定而方向总跟速度的方向垂直的外力作用下所做的曲线运动。
注意:这里的合力可以是万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、弹力——绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转、重力与弹力的合力——锥摆、静摩擦力——水平转盘上的物体等.⑵变速圆周运动:如果物体受到约束,只能沿圆形轨道运动,而速率不断变化——如小球被绳或杆约束着在竖直平面内运动,是变速率圆周运动.合力的方向并不总跟速度方向垂直. 3、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 ):①定义:质点沿圆周运动,质点通过的弧长S 和所用时间t 的比值,叫做匀速圆周运动的线速度。
②定义式:tsv =③线速度是矢量:质点做匀速圆周运动某点线速度的方向就在圆周该点切线方向上,实际上,线速度是速度在曲线运动中的另一称谓,对于匀速圆周运动,线速度的大小等于平均速率。
(3)角速度(ω,又称为圆频率):①定义:质点沿圆周运动,质点和圆心的连线转过的角度跟所用时间的比值叫做匀速圆周运动的角速度。
②大小:Ttπϕω2==(φ是t 时间内半径转过的圆心角)③单位:弧度每秒(rad/s )④物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢(4)周期(T ):做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
(5)频率(f ,或转速n ):物体在单位时间内完成的圆周运动的次数。
各物理量之间的关系:r t r v f T t rf Tr t s v ωθππθωππ==⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫======2222 注意:计算时,均采用国际单位制,角度的单位采用弧度制。
(6)圆周运动的向心加速度①定义:做匀速圆周运动的物体所具有的指向圆心的加速度叫向心加速度。
高一物理必修二《圆周运动》全章基础练习题
高一物理《匀速圆周运动》典型练习题一.选择题1.下列说法正确的是()A .匀速圆周运动是一种匀速运动B .匀速圆周运动是一种匀变速运动C .匀速圆周运动是一种变加速运动D .物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向,不改变线速度的大小2.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一个向心力B .向心力不改变圆周运动物体速度的大小C .做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D .做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的3.关于匀速圆周运动的周期大小,下列判断正确的是( )A .若线速度越大,则周期一定越小B .若角速度越大,则周期一定越小C .若半径越大,则周期一定越大D .若向心加速度越大,则周期一定越大.4.下列关于向心加速度的说法中,正确的是()A .向心加速度越大,物体速率变化越快B .向心加速度越大,物体速度变化越快C .向心加速度越大,物体速度方向变化越快D .在匀速圆周运动中向心加速度是恒量5.下列说法中正确的是()A .物体在恒力作用下,一定做直线运动B .物体在始终与速度垂直且大小不变的力作用下,一定做匀速圆周运动C .物体在变力作用下有可能做匀速圆周运动D .物体在恒力作用下,不可能做圆周运动6.质点作匀速圆周运动时,下面说法中正确的是()A .向心加速度一定与旋转半径成反比,因为2n v a rB .向心加速度一定与角速度成正比,因为2n a r ω=C .角速度一定与旋转半径成反比,因为v r ω=D .角速度一定与转速成正比,因为2n ωπ=7.如图所示,甲.乙两球做匀速圆周运动,由图象可以知道()A .甲球运动时,线速度大小保持不变B .甲球运动时,角速度大小保持不变C .乙球运动时,线速度大小保持不变D .乙球运动时,角速度大小保持不变8.用绳拴着一个物体,使它在无限大的光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,绳断以后物体将A .沿半径方向接近圆心B .沿半径方向远离圆心C .沿切线方向做匀速直线运动D .由于惯性,物体继续作圆周运动9.用长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么()A .两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断B .两个小球以相同的角速度运动时,短绳易断C .两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断D .不管怎样都是短绳易断10.小金属球质量为m .用长L 的轻悬线固定于O 点,在O 点的正下方L /2处钉有一颗钉子P ,把悬线沿水平方向拉直,如图所示,无初速度释放,当悬线碰到钉子后的瞬时(设线没有断),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 .悬线的张力突然增大11.如图所示,一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动,那么()A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心C.因为木块与圆盘一起做匀速转动,所以它们之间没有摩擦力D.因为摩擦力总是阻碍物体运动的,所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反12:如图所示,小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则A的受力情况是()A.受重力.支持力B.受重力.支持力和指向圆心的摩擦力C.重力.支持力.向心力.摩擦力D.以上均不正确13.如图所示,匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块,该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动,则在改变下列何种条件的情况下,滑块仍能与圆盘保持相对静止A.增大圆盘转动的角速度B.增大滑块到转轴的距离C.增大滑块的质量mD.改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止14.物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连,并且正在做匀速圆周运动,如图所示,如果减小M的质量,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15.A.B.C三个小物块放在旋转圆台上,最大静摩擦力均为重力的μ倍,A的质量为2m,B.C离轴为2R,则当圆台旋转时()(设A.B.C都没有滑动,如图所示)A.C物的向心加速度最大B .B 物的静摩擦力最小C .当圆台转速增加时,C 比A 先滑动D .当圆台转速增加时,B 比A 先滑动16.如图所示,水平圆盘可绕过圆的竖直轴转动,两个小物体M 和m 之间连一根跨过位于圆心的定滑轮的细线,M 与盘间的最大静摩擦力为m F ,物体M 随圆盘一起以角速度ω匀速转动,下述的ω取值范围已保证物体M 相对圆盘无滑动,则A .无论取何值,M 所受静摩擦力都指向圆心B .取不同值时,M 所受静摩擦力有可能指向圆心,也有可能背向圆心C .无论取何值,细线拉力不变D .ω取值越大,细线拉力越大17.若火车按规定速率转弯时,内、外轨对车轮的轮缘皆无侧压力,则火车以较小速率转弯时()A .仅内轨对车轮的轮缘有侧压力B .仅外轨对车轮的轮缘有侧压力C .内.外轨对车轮的轮缘都有侧压力D .内.外轨对车轮的轮缘均无侧压力18.汽车在倾斜的弯道上拐弯,如图所示,弯道的倾角为θ(半径为r ),则汽车完全不靠摩擦力转弯,速率应是( )A .sin gl θB .cos gr θC .tan gr θD .cot gr θ19.在一段半径为R 的圆弧形水平弯道上,已知地面对汽车轮胎的最大摩擦力等于车重的μ倍(1μ<)则汽车拐弯时的安全速度是()A .v Rg ω≤B .Rgv μ≤C .2v Rg μ≤D .v Rg ≤20.一个物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑,在下滑过程中由于摩擦力的作用,物块的速率恰好保持不变,如图所示,下列说法正确的是()A.物块所受合外力为零B.物块所受合外力越来越大C.物块所受合外力大小不变,方向时刻改变D.物块所受摩擦力大小不变21.如图所示,在以角速度ω旋转的光滑的细杆上穿有质量分别为m和M的两球,两球用轻细线连接.若M m>,则()A.当两球离轴距离相等时,两球都不动B.当两球离轴的距离之比等于质量之比时,两球都不动C.若转速为ω时两球不动,那么转速为2ω时两球也不会动D.若两球滑动.一定向同一方向,不会相向滑动22.如图在OO'为竖直转轴,MN为固定在OO'上的水平光滑杆,有两个质量相同的金属球A.B套在水平杆上,AC.BC为抗拉能力相同的两根细线,C端固定在转轴OO'上,当绳拉直时,A.B两球转动半径之比恒为2:1,当转轴角速度逐渐增大时()A.AC线先断B.BC线先断C.两线同时断D.不能确定23.如图所示,一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球做半径为R的圆周运动,以下说法正确的是()A.小球过最高点时,杆所受的弹力可以等于零B.小球过最高点时的起码速度为RgC.小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受的重力方向相反,此时重力一定不小于杆对球的作用力D.小球过最高点时,杆对球作用力一定与小球所受重力方向相反24.如图所示,长度0.5mL=的轻质细杆OP,P端有一质量m=的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做匀速圆周3.0kg运动,其运动速率为2.0m/s,则小球通过最高点时杆OP受到(g取210m/s)A.6.0N的拉力 B.6.0N有压力C.24N的拉力D.54N的拉力25.如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是()A.在竖直方向汽车受到三个力:重力和桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车只受两个力,重力和桥面的支持力C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力26.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,若经最高不脱离轨道的临界速度为v,则当小球以2v速度经过最高点时,小球对轨道压力的大小为()A.0 B.mg C.3mg D.5mg27.如图所示,小球m在竖直放置的光滑形管道内做圆周运动.下列说法中正确的有()A.小球通过最高点的最小速度为v RgB.小球通过最高点的最小速度为0C.小球在水平线ab以下管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力D.小球在水平线ab以上管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力28.长为L的细绳,一端系一质量为m的小球,另一端固定于某点,当绳竖直时小球静止,再给小球一水平初速度v,使小球在竖直平面内做圆周运动,并且刚好能过最高点,则下列说法中正确的是()A.小球过最高点时速度为零B.小球开始运动时绳对小球的拉力为20vmLC.小球过最高点时绳对小球的拉力为mgD .小球过最高点时速度大小为Lg 29:如图所示,用细绳拴着质量为m 的物体,在竖直平面内做圆周运动,圆周半径为R 则下列说法正确的是( )A .小球过最高点时,绳子张力可以为零B .小球过最高点时的最小速度为零C .小球刚好过最高点时的速度是RgD .小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反 30:长度为0.50L m =的轻质细杆OA ,A 端有一质量为 3.0m kg =的小球,如图所示,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 2.0/v m s =,g 取210/m s ,则细杆此时受到( )A .6.0N 拉力B .6.0N 压力C .24N 拉力D .24N 压力31.把盛水的水桶拴在长为l 的绳子一端,使这水桶在竖直平面做圆周运动,要使水在水桶转到最高点时不从桶里流出来,这时水桶的线速度至少应该是()A .2glB ./2glC .glD .2gl二 计算题1.一辆32.010m =⨯kg 的汽车在水平公路上行驶,经过半径50r =m 的弯路时,如果车速72v =km/h ,这辆汽车会不会发生测滑?已知轮胎与路面间的最大静摩擦力4max 1.410F =⨯N .2:如图所示,半径为R 的半球形碗内,有一个具有一定质量的物体A ,A 与碗壁间的动摩擦因数为μ,当碗绕竖直轴OO '匀速转动时,物体A 刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,求碗转动的角速度.3:如图所示,两个质量分别为150m=g和2100m=g的光滑小球套在水平光滑杆上.两球相距21cm,并用细线连接,欲使两球绕轴以600r/min的转速在水平面内转动而光滑动,两球离转动中心各为多少厘米?绳上拉力是多少?4.如图所示,行车的钢丝长3mL=,下面吊着质量为32.810kgm=⨯的货物,以速度2m/sv=匀速行驶。
高中物理 必修2【圆周运动】典型题(带解析)
高中物理 必修2 【圆周运动】典型题1.如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m 的人随过山车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是( )A .过山车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来B .人在最高点时对座位不可能产生大小为mg 的压力C .人在最低点时对座位的压力等于mgD .人在最低点时对座位的压力大于mg解析:选D .人过最高点时,F N +mg =m v 2R ,当v ≥gR 时,即使人不用保险带也不会掉下来,当v =2gR 时,人在最高点时对座位产生的压力为mg ,A 、B 错误;人在最低点时具有竖直向上的加速度,处于超重状态,故人此时对座位的压力大于mg ,C 错误,D 正确.2. (多选)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m ,运动半径为R ,角速度大小为ω,重力加速度为g ,则座舱( )A .运动周期为2πRωB .线速度的大小为ωRC .受摩天轮作用力的大小始终为mgD .所受合力的大小始终为m ω2R解析:选BD .座舱的周期T =2πR v =2πω,A 错.根据线速度与角速度的关系,v =ωR ,B 对.座舱做匀速圆周运动,摩天轮对座舱的作用力与重力大小不相等,其合力提供向心力,合力大小为F 合=m ω2R ,C 错,D 对.3.如图所示,在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面,目测体重为G 的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°,重力加速度为g ,估算知该女运动员( )A .受到的拉力为GB .受到的拉力为2GC .向心加速度为3gD .向心加速度为2g解析:选B .对女运动员受力分析如图所示,F 1=F cos 30°,F 2=F sin 30°,F 2=G ,由牛顿第二定律得F 1=ma ,所以a =3g ,F =2G ,B 正确.4.风速仪结构如图(a)所示.光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住.已知风轮叶片转动半径为 r ,每转动n 圈带动凸轮圆盘转动一圈.若某段时间Δt 内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片( )A .转速逐渐减小,平均速率为4πnrΔtB .转速逐渐减小,平均速率为8πnrΔtC .转速逐渐增大,平均速率为4πnrΔtD .转速逐渐增大 ,平均速率为8πnrΔt解析:选B .根据题意,从题图(b)可以看出,在Δt 时间内,探测器接收到光的时间在增长,凸轮圆盘的挡光时间也在增长,可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小;在Δt 时间内可以看出有4次挡光,即凸轮圆盘转动4周,则风轮叶片转动了4n 周,风轮叶片转过的弧长为l =4n ×2πr ,转动速率为:v =8πnrΔt,故选项B 正确.5.如图所示,有一竖直转轴以角速度ω匀速旋转,转轴上的A 点有一长为l 的绳子系有质量为m 的小球.要使小球在随转轴匀速转动的同时又不离开光滑的水平面,则A 点到水平面的高度h 最小为( )A .g ω2B .ω2gC .ω2gD .g 2ω2解析:选A .以小球为研究对象,小球受三个力的作用,重力mg 、水平面支持力F N 、绳子拉力F ,在竖直方向合力为零,在水平方向所需向心力为m ω2R ,设绳子与竖直方向的夹角为θ,则有:R =h tan θ,在竖直方向有:F cos θ+F N =mg ,在水平方向有:F sin θ=m ω2h tan θ;当小球即将离开水平面时,F N =0,此时F cos θ=mg ,F sin θ=mg tan θ=m ω2h tan θ,即h =gω2.故A 正确.6.图甲中表演的水流星是一项中国传统民间杂技艺术,在一根绳子上系着两个装满水的桶,表演者把它甩动转起来,犹如流星般,而水不会流出来.图乙为水流星的简化示意图,在某次表演中,当桶A 在最高点时,桶B 恰好在最低点,若演员仅控制住绳的中点O 不动,而水桶A 、B (均可视为质点)都恰好能通过最高点,已知绳长l =1.6 m ,两水桶(含水)的质量均为m =0.5 kg ,不计空气阻力及绳重,g 取10 m/s 2.求:(1)水桶在最高点和最低点的速度大小; (2)图示位置时,手对绳子的力的大小.解析:(1)设最高点的速度为v 1,最低点的速度为v 2,水桶做圆周运动的半径 R =l2=0.8 m水桶恰通过最高点时绳上的拉力为零,有mg =m v 21R解得v 1=2 2 m/s水桶从最高点运动到最低点有 mgl +12m v 21=12m v 22 解得v 2=210 m/s.(2)绳OA 对水桶A 的拉力为零,对最低点的桶B 受力分析可得 F OB -mg =m v 22R解得F OB =30 N所以,手对绳子的力的大小为30 N. 答案:(1)2 2 m/s 210 m/s (2)30 N7.如图所示,B 为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O 的连线与竖直方向的夹角为α.一小球在圆轨道左侧的A 点以速度v 0平抛,恰好沿B 点的切线方向进入圆轨道.已知重力加速度为g ,则A 、B 之间的水平距离为( )A .v 20tan αgB .2v 20tan αgC .v 20g tan αD .2v 20g tan α解析:选A .设小球到B 点时速度为v ,如图所示,在B 点分解其速度可知v x =v 0,v y =v 0tan α,又知小球在竖直方向做自由落体运动,则有v y =gt ,联立得t =v 0tan αg ,A 、B之间的水平距离为x AB =v 0t =v 20tan αg,所以A 项正确.8.(多选)如图所示,一位同学玩飞镖游戏.圆盘最上端有一P 点,飞镖抛出时与P 点等高,且距离P 点为L .当飞镖以初速度v 0垂直盘面瞄准P 点抛出的同时,圆盘绕经过盘心O 点的水平轴在竖直平面内匀速转动.忽略空气阻力,重力加速度为g ,若飞镖恰好击中P 点,则( )A .飞镖击中P 点所需的时间为Lv 0B .圆盘的半径为gL 22v 20C .圆盘转动角速度的最小值为2πv 0LD .P 点随圆盘转动的线速度可能为5πgL4v 0解析:选AD .飞镖水平抛出做平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,因此t =Lv 0,故A 正确;飞镖击中P 点时,P 点恰好在圆盘最下方,则2r =12gt 2,解得圆盘的半径r =gL 24v 20,故B 错误;飞镖击中P 点,P 点转过的角度满足θ=ωt =π+2k π(k =0,1,2,…),故ω=θt =(2k +1)πv 0L ,则圆盘转动角速度的最小值为πv 0L ,故C 错误;P 点随圆盘转动的线速度为v =ωr =(2k +1)πv 0L ·gL 24v 20=(2k +1)πgL 4v 0,当k =2时,v =5πgL 4v 0,故D 正确.9.质量为m 的小球由轻绳a 和b 分别系于一轻质细杆的B 点和A 点,如图所示,绳a 与水平方向成θ角,绳b 在水平方向且长为l ,当轻杆绕轴AB 以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )A .a 绳的张力可能为零B .a 绳的张力随角速度的增大而增大C .当角速度ω>g cot θl时,b 绳将出现弹力 D .若b 绳突然被剪断,则a 绳的弹力一定发生变化解析:选C .由于小球m 的重力不为零,a 绳的张力不可能为零,b 绳的张力可能为零,选项A 错误;由于a 绳的张力在竖直方向的分力等于重力,所以a 绳的张力随角速度的增大不变,b 绳的张力随角速度的增大而增大,选项B 错误;若b 绳中的张力为零,设a 绳中的张力为F ,对小球m ,F sin θ=mg ,F cos θ=m ω2l ,联立解得:ω=g cot θl,即当角速度ω>g cot θl,b 绳将出现弹力,选项C 正确;当ω=g cot θl时,b 绳突然被剪断,a 绳的弹力不发生变化,选项D 错误.10.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 -5mgB .Mg +mgC .Mg +5mgD .Mg +10mg解析:选C .设大环半径为R ,质量为m 的小环下滑过程中遵守机械能守恒定律,所以12m v 2=mg ·2R .小环滑到大环的最低点时的速度为v =2gR ,根据牛顿第二定律得F N -mg =m v 2R ,所以在最低点时大环对小环的支持力F N =mg +m v 2R =5mg .根据牛顿第三定律知,小环对大环的压力F N ′=F N =5mg ,方向向下.对大环,据平衡条件,轻杆对大环的拉力F T =Mg +F N ′=Mg +5mg .根据牛顿第三定律,大环对轻杆拉力的大小为F T ′=F T =Mg +5mg ,故选项C 正确,选项A 、B 、D 错误.11.如图所示,AB 是长为L =1.2 m 、倾角为53°的斜面,其上端与一段光滑的圆弧BC 相切于B 点.C 是圆弧的最高点,圆弧的半径为R ,A 、C 两点与圆弧的圆心O 在同一竖直线上.物体受到与斜面平行的恒力作用,从A 点开始沿斜面向上运动,到达B 点时撤去该力,物体将沿圆弧运动,通过C 点后落回到水平地面上.已知物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,恒力F =28 N ,物体可看成质点且m =1 kg.重力加速度g 取10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:(1)物体通过C 点时对轨道的压力大小;(结果保留一位小数)(2)物体在水平地面上的落点到A 点的距离. 解析:(1)根据题图,由几何知识得,OA 的高度 H =L sin 53°=1.5 m圆轨道半径R =Ltan 53°=0.9 m物体从A 到C 的过程,由动能定理得 (F -μmg cos 53°)L -mg (H +R )=12m v 2解得v =2 3 m/s物体在C 点,由牛顿第二定律得F N +mg =m v 2R由牛顿第三定律得物体通过C 点时对轨道的压力大小F N ′=F N =3.3 N. (2)物体离开C 点后做平抛运动 在竖直方向:H +R =12gt 2在水平方向:x =v t 解得x =2.4 m.答案:(1)3.3 N (2)2.4 m。
高中物理必修二第五章圆周运动复习题(带答案解析)
D. 物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
4. 下列关于向心力和向心加速度的说法中正确的是
A. 匀速圆周运动的向心力是恒力
B. 匀速圆周运动的合力就是向心力
C. 匀速圆周运动的加速度的方向始终不变 D. 匀速圆周运动的加速度的大小不断改变
5. (多选)关于匀速圆周运动的角速度与线速度,下列说法中正确的是
住小球,在光滑的水平桌面上抡动细绳,使小球做圆周运动, 体验手对做圆周运动小球的拉力,下列叙述符合事实的是 A. 保持小球质量和半径不变,增大小球旋转线速度,拉力变小 B. 保持小球质量和旋转线速度不变,增大半径,拉力变小 C. 保持半径和旋转速度不变,换一个质量较大的小球,拉力变小 D. 保持半径和旋转速度不变,换一个质量较大的小球,拉力变大 14. (多选)小球质量为 m,用长为 L 的轻质细线悬挂在 O 点,在 O 点的正下方 处有一钉子 P, 把细线沿水平方向拉直,如图所示。由静止释放小球,在细线碰到钉子的瞬间,细线没有断 裂,则下列说法正确的是 A. 细线碰到钉子瞬间,小球的角速度突然增大 B. 细线碰到钉子瞬间,小球的瞬时速度突然增大 C. 细线碰到钉子瞬间,小球的向心加速度突然增大 D. 细线碰到钉子瞬间,小球对细线的拉力突然增大
高中物理必修二
第五章:圆 周 运 动 复 习 题
一:匀速圆周运动基础知识训练
1. 质点做匀速圆周运动,则 A. 在任何相等的时间里,质点的位移都相等 B. 在任何相等的时间里,质点的路程都相等 C. 在任何时刻,质点的速度都相等
D. 在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相等
2. 如图为参加短道速滑比赛的运动员。假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则运动员
A. 所受的合力为零 B. 所受的合力大小恒定,方向不变 C. 所受的合力大小恒定,方向变化 D. 所受的合力大小变化,方向变化
教科版高中物理必修第二册第二章匀速圆周运动1圆周运动练习含答案
1.圆周运动基础巩固1.用细线拴住一个小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动,下列描述小球运动的物理量发生变化的是()A.速率B.线速度C.周期D.角速度答案:B解析:做匀速圆周运动的小球的速度大小恒定,线速度变化,匀速圆周运动的周期和角速度恒定,B符合题意,A、C、D不符合题意。
2.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下列说法正确的是()A.线速度大的角速度一定大B.线速度大的周期一定小C.角速度大的半径一定小D.角速度大的周期一定小答案:D解析:由v=ωr可知,当r一定时,v与ω成正比;v一定时,ω与r成反比,故A、C均错误。
由v=2πrT 可知,当r一定时,v越大,T越小,B错误。
由ω=2πT可知,ω越大,T越小,故D正确。
3.(多选)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法正确的是()A.它们的半径之比为2∶9B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3D.它们的周期之比为1∶3答案:AD解析:由v=ωr,得r=vω,r甲r乙=v甲ω乙v乙ω甲=29,A对,B错;由T=2πω,得T甲∶T乙=2πω甲∶2πω乙=1∶3,C错,D对。
4.如图所示,细杆上固定两个小球a和b,杆绕O点做匀速转动,下列说法正确的是()A.a 、b 两球线速度相等B.a 、b 两球角速度相等C.a 球的线速度比b 球的大D.a 球的角速度比b 球的大 答案:B解析:细杆上固定两个小球a 和b ,杆绕O 点做匀速转动,所以a 、b 属于同轴转动,故两球角速度相等,故B 正确,D 错误;由题图可知b 球的转动半径比a 球转动半径大,根据v=r ω可知:a 球的线速度比b 球的小,故A 、C 错误。
5.一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400圈,求: (1)曲轴转动的周期与角速度。
(2)距转轴r=0.2 m 点的线速度大小。
答案:(1)140 s 80π rad/s (2)16π m/s 解析:(1)由于曲轴每秒转2 40060=40(圈),周期T=140s;而每转一圈为2π rad,因此曲轴转动的角速度ω=2π×40 rad/s =80π rad/s 。
教科版高中物理 必修第二册 1. 圆周运动 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 某同学以变速自行车的齿轮传动作为研究性课题,他通过查阅相关资料了解变速自行车的变速原理,测得图示后小齿轮组中最小,最大齿轮半径分别为、,前大齿轮半径为、后轮半径为R。
若该自行车前大齿轮每秒匀速转动1圈,则后轮的最大线速度为()A.B.C.D.2. 如图是多级减速装置的示意图、每一级减速装置都是由固定在同一传动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成。
各级之间用皮带相连。
如果每级减速装置中大轮的半径为R =1m,小轮的半径为r =0.5m。
则当第一级的大轮外缘线速度大小为v1 =80m/s时,第六级的大轮外缘线速度大小为()A.20m/s B.10m/s C.5m/s D.2.5m/s3. 如图所示是磁盘的磁道,磁道是一些不同半径的同心圆.为了数据检索的方便,磁盘格式化时要求所有磁道储存的字节与最内磁道的字节相同,最内磁道上每字节所占用磁道的弧长为L.已知磁盘的最外磁道半径为R,最内磁道的半径为r,相邻磁道之间的宽度为d,最外磁道不储存字节.电动机使磁盘以每秒n圈的转速匀速转动,磁头在读写数据时保持不动,磁盘每转一圈,磁头沿半径方向跳动一个磁道,不计磁头转移磁道的时间.下列说法正确的是()A.相邻磁道的向心加速度的差值为B.最内磁道的一个字节通过磁头的时间为C.读完磁道上所有字节所需的时间为D.若r可变,其他条件不变,当,时磁盘储存的字节最多4. 我国运动员在2022年北京冬奥会上夺得双人花样滑冰冠军。
比赛中他们以如图所示的姿势绕男运动员旋转,图中P、Q两点分别位于男、女运动员的手臂上。
则P、Q两点的线速度,,角速度,的大小关系正确的是()A.B.C.D.5. 下列说法中正确的是()A.做曲线运动的物体,速度可以是不变的B.物体做曲线运动,加速度一定变化C.平抛运动的物体速度均匀变化D.圆周运动的合力指向圆心6. 如图所示,数学老师在讲解圆的知识时,用粉笔在黑板上以手肘为圆心徒手画圆,A、B是手臂上两点,已知A、B做圆周运动的半径关系为r A=2r B.下列关于这两点的角速度、线速度和向心加速度的关系正确的是 ( )B.v A=2v BA.v A=v BC.ωA=2ωBD.a A=a B7. 甲、乙两物体分别做匀速圆周运动,如果它们转动的半径之比为1:5,线速度之比为3:2,则下列说法正确的是()A.甲、乙两物体的角速度之比是2:15B.甲、乙两物体的角速度之比是10:3C.甲、乙两物体的周期之比是2:15D.甲、乙两物体的周期之比是10:38. 下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是匀变速运动C.匀速圆周运动是变加速运动D.做圆周运动的物体其合力一定与速度方向垂直9. 正在以速度v匀速行驶的汽车,车轮的直径为d,则车轮的转动周期为()A.B.C.D.10. 下列关于圆周运动说法正确的是()A.匀速圆周运动是一种匀变速运动B.向心加速度越大,物体速率变化越快C.做匀速圆周运动的物体所受合外力为变力D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒定的11. 如图所示为大众双离合变速箱的工作原理简化图。
教科版高中物理必修二匀速圆周运动练习
高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作)匀速圆周运动练习1.一质点做圆周运动,速度处处不为零,则:①任何时刻质点所受的合力一定不为零,②任何时刻质点的加速度一定不为零,③质点速度的大小一定不断变化,④质点速度的方向一定不断变化 其中正确的是( )A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④2.火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶速度为v ,则下列说法中正确的是( )①当以速度v 通过此弯路时,火车重力与轨道支持力的合力提供向心力 ②当以速度v 通过此弯路时,火车重力、轨道支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力 ③当速度大于v 时,轮缘挤压外轨 ④当速度小于v 时,轮缘挤压外轨A.①③B.①④C.②③D.②④3.如图所示,在皮带传动装置中,主动轮A 和从动轮B 半径不等,皮带与轮之间无相对滑动,则下列说法中正确的是( )A .两轮的角速度相等B .两轮边缘的线速度大小相等C .两轮边缘的向心加速度大小相等D .两轮转动的周期相同4.用细线拴着一个小球,在光滑水平面上作匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A .小球线速度大小一定时,线越长越容易断B .小球线速度大小一定时,线越短越容易断C .小球角速度一定时,线越长越容易断D .小球角速度一定时,线越短越容易断5.长度为0.5m 的轻质细杆OA ,A 端有一质量为3kg 的小球,以O 点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,小球通过最高点时的速度为2m/s ,取g=10m/s 2,则此时轻杆OA 将( ) ABA .受到6.0N 的拉力B .受到6.0N 的压力C .受到24N 的拉力D .受到24N 的压力6.滑块相对静止于转盘的水平面上,随盘一起旋转时所需向心力的来源是( )A .滑块的重力B .盘面对滑块的弹力C .盘面对滑块的静摩擦力D .以上三个力的合力7.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A 和B ,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )A.V A >V BB.ωA >ωBC.a A >a BD.压力N A >N B8.一个电子钟的秒针角速度为( )A .πrad/sB .2πrad/sC .60πrad/s D .30πrad/s9.甲、乙、丙三个物体,甲放在广州,乙放在上海,丙放在北京.当它们随地球一起转动时,则( )A .甲的角速度最大、乙的线速度最小B .丙的角速度最小、甲的线速度最大C .三个物体的角速度、周期和线速度都相等D .三个物体的角速度、周期一样,丙的线速度最小 10.如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过O 点的水平轴自由转动,现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a 、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点。
高一物理习题精选集物理必修2圆周运动专题汇编(必须掌握经典题目)
圆周运动专题汇编——必须掌握的经典题姓名:___________班级:___________学号:___________成绩:___________1、如图所示,用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则( )A.小球在最高点时所受向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则其在最高点速率是gLD.小球在圆周最低点时拉力可能等于重力1、关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法正确的是: ( )A.大小不变,方向变化B.大小变化,方向不变C.大小、方向都变化 D.大小、方向都不变1、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1、洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上,如图所示,则此时 ( )A.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大1、关于物体做匀速圆周运动的正确说法是( )A.速度大小和方向都改变 B.速度的大小和方向都不变C.速度的大小改变,方向不变D.速度的大小不变,方向改变1、如图所示,一光滑的圆锥内壁上,一个小球在水平面内做匀速圆周运动,如果要让小球的运动轨迹离锥顶远些,则下列各物理量中,不会引起变化的是 ( )A.小球运动的线速度 B.小球运动的角速度C.小球的向心加速度 D.小球运动的周期8、如图所示,汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时,则汽车 ( )A.的向心力由它的重力提供B.的向心力由它的重力和支持力的合力提供,方向指向圆心C.受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D.以上均不正确1、图中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,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r.b点在小轮上,到小轮中心的距离为r.c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑.则:( )A. a点与b点的线速度大小相等B. a 点与b 点的角速度大小相等C. a 点与c 点的线速度大小相等D. a 点的向心加速度小于d 点的向心加速度1、如图1所示,表演“飞车走壁”的杂技演员骑着摩托车飞驶在圆台形筒壁内,圆台筒固定不动,其轴线沿竖直方向.演员驾驶摩托车先后在M 和N 两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动,如果此时不计车轮与墙壁的摩擦力,则 ( ) A .M 处的线速度一定大于N 处的线速度 B .M 处的角速度一定大于N 处的角速度 C .M 处的运动周期一定等于N 处的运动周期 D .M 处对筒壁的压力一定大于N 处对筒壁的压力1、如图所示,当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s 时,车对桥顶的压力为车重的3/4,如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时,不受摩擦力作用,则汽车通过桥顶时的速度应为 ( ) A .15m/s B .20m/sC .25m/sD .30m/s1、如图为常见的自行车传动示意图。
【最新】物理必修二教科版2.1圆周运动练习
第二章匀速圆周运动1.圆周运动课后作业提升一、选择题1.如图为常见的自行车传动示意图.A轮与脚蹬子相连,B轮与车轴相连,C为车轮.当人蹬车匀速运动时,以下说法中正确的是()A.A轮与B轮的角速度相同B.A轮边缘与B轮边缘的线速度相同C.B轮边缘与C轮边缘的线速度相同D.B轮与C轮的角速度相同解析:A、B以链条相连,其边缘线速度相同;B、C同轴,其角速度相同.答案:BD2.物体在做匀速圆周运动的过程中,其线速度()A.大小保持不变,方向时刻改变B.大小时刻改变,方向保持不变C.大小、方向均保持不变D.大小、方向均改变答案:A3.机械手表的分针与秒针从重合到第二次重合,中间经历的时间为()A. minB.1 minC. minD. min解析:先求出分针、秒针的角速度ω1= rad/s,ω2= rad/s设两次重合时间间隔为Δt,则有θ1=ω1Δt,θ2=ω2Δt,θ2-θ1=2π,所以Δt=s=min.答案:C4.如图所示,两个小球固定在一根长为l的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动.当小球A的速度为v A时,小球B的速度为v B,则轴心O到小球A的距离是()A.v A(v A+v B)lB.C.D.解析:两个小球固定在同一根杆的两端一起转动,它们的角速度相等.设轴心O到小球A的距离为x,因两小球固定在同一转动杆的两端,故两小球做圆周运动的角速度相同,半径分别为x、l-x.根据ω=,解得x=.答案:B二、非选择题5.如图所示,正常转动的时针、分针、秒针,都可视为匀速圆周运动,则它们的角速度之比为;如果三针的长度之比是2∶3∶3,则三针针尖的线速度之比为.解析:ω=,所以时针、分针、秒针的角速度之比ω1∶ω2∶ω3==1∶12∶720线速度之比v1∶v2∶v3=r1ω1∶r2ω2∶r3ω3=1∶18∶1080.答案:1∶12∶7201∶18∶10806.如图是自行车的传动装置示意图,若脚蹬匀速转一圈需要时间T.已数出链轮齿数为48,飞轮齿数为16,要知道在此情况下自行车的前进速度,还需要测量的物理量是(填写该物理量的名称及符号).用这些量表示自行车前进速度的表达式v=.解析:由题意可知链轮与飞轮的半径之比r1∶r2=3∶1.链轮和飞轮边缘的线速度大小相等,后轮与飞轮具有相同的角速度.链轮(或飞轮)边缘的线速度为r1,则飞轮(或后轮)的角速度为.可以测出后轮的半径r,则后轮边缘的线速度即自行车前进的速度为v=;或者测出后轮的直径d,则v=;或者测出后轮的周长l,则v=.答案:后轮的半径r(或后轮的直径d或后轮的周长l)(或)7.如图所示是自行车的轮盘、飞轮及链条传动部分.若轮盘的半径是R=10cm,飞轮半径是r=5 cm,轮盘每2s转一圈,则链条运动的速度是多大?飞轮的角速度是多大?解析:轮盘的角速度ω1= rad/s=π rad/s,轮盘边缘的线速度v=ω1R=0.1π≈0.3 m/s,链条运动的速度和轮盘边缘的线速度相同,也是0.3m/s.飞轮边缘的线速度与轮盘边缘的线速度相同,故飞轮的角速度ω2=rad/s≈6.3 rad/s.答案:0.3m/s 6.3 rad/s8.从我国汉代古墓一幅表现纺织女纺纱的情景的壁画上看到(如图所示),纺车上,一根绳圈连着一个直径很大的纺轮和一个直径很小的纺锤,纺纱女只要轻轻摇动那个巨大的纺轮,那根绳圈就会牵动着另一头的纺锤飞快转动.如果纺轮与纺锤的直径之比是100∶1,若纺轮转动1周,则纺锤转动多少周?解析:纺轮和纺锤在相同时间内转过的圆弧长相等,即线速度相等,v轮=v锤,由v=ω·r知角速度之比ω轮∶ω锤=1∶100即当纺轮转动1周时,纺锤转动100周.答案:100。
(易错题)高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(含答案解析)(1)
一、选择题1.如图所示,一个小球在F作用下以速率v做匀速圆周运动,若从某时刻起,小球的运动情况发生了变化,对于引起小球沿a、b、c三种轨迹运动的原因,下列说法正确的是()A.沿a轨迹运动,可能是F减小了一些B.沿b轨迹运动,一定是v增大了C.沿b轨迹运动,可能是F减小了D.沿c轨迹运动,一定是v减小了2.关于铁道转弯处内外轨道的高度关系,下列说法正确的是()A.内外轨道一样高时,外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力B.因为列车转弯处有向内倾倒可能,故一般使内轨高于外轨C.外轨略低于内轨,这样可以使列车顺利转弯,减少车轮与铁轨的挤压D.铺设轨道时内外轨道的高度关系由具体地形决定,与行车安全无关3.下面说法正确的是()A.平抛运动属于匀变速运动B.匀速圆周运动属于匀变速运动C.圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力D.如果物体同时参与两个直线运动,其运动轨迹一定是直线运动4.中国选手王峥在第七届世界军人运动会上获得链球项目的金牌。
如图所示,王峥双手握住柄环,站在投掷圈后缘,经过预摆和3~4圈连续加速旋转及最后用力,将链球掷出。
整个过程可简化为加速圆周运动和斜抛运动,忽略空气阻力,则下列说法中正确的是()A.链球圆周运动过程中,链球受到的拉力指向圆心B .链球掷出后做匀变速运动C .链球掷出后运动时间与速度的方向无关D .链球掷出后落地水平距离与速度方向无关5.2018年2月22日晚7时,平昌冬奥会短道速滑男子500米决赛正式开始,中国选手武大靖以39秒584的成绩打破世界记录强势夺冠,为中国代表团贏得平昌冬奥会首枚金牌,也是中国男子短道速滑队在冬季奥运会上的首枚金牌。
短道速滑项目中,跑道每圈的长度为111.12米,比赛的起点和终点并不是在一条线上,500米需要4圈多一点,运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度,将发生侧滑而摔离正常比赛路线。
图中圆弧虚线ob 代表弯道,即运动正常运动路线,oa 为运动员在o 点时的速度方向。
高中物理必修二第六章《圆周运动》测试卷(含答案解析)(29)
一、选择题1.下列关于圆周运动的说法中正确的是()A.匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动B.广州随地球自转的线速度大于北京的线速度C.图中转盘上跟随水平转盘匀速转动的物块收到重力支持力、静摩擦力和向心力共4个力的作用D.时针与分针的角速度之比为1∶602.甲(质量为80kg)、乙(质量为40kg)两名溜冰运动员,面对面拉着轻弹簧做圆周运动的溜冰表演,如图所示,此时两人相距0.9m且弹簧秤的示数为6N,下列说法正确的是()A.甲的线速度为0.4m/sB.乙的角速度为2rad/s 3C.两人的运动半径均为0.45mD.甲的运动半径为0.3m3.下面说法正确的是()A.平抛运动属于匀变速运动B.匀速圆周运动属于匀变速运动C.圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力D.如果物体同时参与两个直线运动,其运动轨迹一定是直线运动4.如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,A、B间的动摩擦因数为0.5,B与盘之间的动摩擦因数为0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则下列说法正确的是()A.A对B的摩擦力指向圆心B.B运动所需的向心力大于A运动所需的向心力C.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D.若缓慢增大圆盘的转速,A、B一起远离盘心5.热衷于悬浮装置设计的国外创意设计公司Flyte,又设计了一款悬浮钟。
这款悬浮时钟外观也十分现代简约,仅有一块圆形木板和悬浮的金属小球,指示时间时仅由小球显示时钟位置。
将悬浮钟挂在竖直墙面上,并启动秒针模式后,小球将以60秒为周期在悬浮钟表面做匀速圆周运动。
不计空气阻力的情况下,下列说法正确的是()A.小球运动到最高点时,处于失重状态B.小球运动到最低点时,处于平衡状态C.悬浮钟对小球的作用力大于小球对悬浮钟的作用力D.小球受到的重力和悬浮钟对小球的作用力是一对平衡力6.如图所示,旋转雨伞时,水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出,说明()A.水珠做圆周运动B.水珠处于超重状态C.水珠做离心运动D.水珠蒸发7.如图所示,光滑的半圆环沿竖直方向固定,M点为半圆环的最高点,N点为半圆环上与半圆环的圆心等高的点,直径MH沿竖直方向,光滑的定滑轮固定在M处,另一质量为m 的小圆环穿过半圆环用质量不计的轻绳拴接并跨过定滑轮。
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高中物理学习材料(精心收集**整理制作)一.由火车转弯引发的思考1.基本模型1. 火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定。
若在某转弯处规定行驶速度为v ,则下列说法中正确的是( )A. 当以v 的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B. 当以v 的速度通过此弯路时,火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C. 当速度大于v 时,轮缘挤压外轨D. 当速度小于v 时,轮缘挤压外轨2. 汽车与路面之间的动摩擦因数4.0=μ,转弯处弯道半径为m R 4=,g 取2/10s m 。
(1)若路面铺成水平的,汽车转弯时速度不能超过多大?(2)若路面铺成外侧高内侧低的坡面,倾角为︒=7.5θ,汽车以多大速度转弯,与路面无摩擦。
(3)若是(2)中转弯路面,最大转弯速度是多少3.如图所示,小物块放在水平转盘上,随盘同步做匀速圆周运动,则下列关于物块受力情况的叙述正确的是( ).A .受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用B .摩擦力的方向始终指向圆心OC .摩擦力的方向始终与线速度的方向相同D .静摩擦力提供使物块做匀速圆周运动的向心力4. 冰面上的溜冰运动员所受最大静摩擦力为运动员重力的K 倍,在水平面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员,其安全速度为( )A. v=K gRB. v ≤KgRC. v ≤KgR 2D. v ≤K gR5.把一个长为20cm ,劲度系数为360N /m 的弹簧,一端固定,作为圆心,弹簧的另一端连接一个质量为0.50kg 的小球,当小球以min /360r 的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的伸长应为( )A. 5.2cmB. 5.3cmC. 5.0cmD. 5.4cm6. 一个内壁光滑的圆锥形筒固定在水平面上,如图所示。
有质量相同的小球A 和B 沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,A 球运动的半径大于B 球运动的半径,则( )A. A 球的角速度必小于B 球的角速度B. A 球的线速度必小于B 球的线速度C. A 球运动的周期必大于B 球的运动的周期D. A 球对筒壁的压力必大于B 球对筒壁的压力7. 如图所示,物体与圆筒壁的动摩擦因数为μ,圆筒的半径为R 。
若要物体不滑下,则圆筒转动的角速度至少为 。
8.小球在半径为R 的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动,试分析图3中的θ(小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角)与线速度v 、周期T 的关系。
(小球的半径远小于R )。
2.临界条件1.如图所示,水平转盘上放有质量为m 的物体,当物块到转轴的距离为r 时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零).物体和转盘间的最大静磨擦力是其正压力的μ倍.求:(1)当转盘的角速度1ω=rg 2μ时,细绳的拉力1T F . (2)当转盘的角速度r g 232μω=时,细绳的拉力2T F .2.如图所示,在绕竖直轴做水平匀速转动的圆盘上,沿半径方向放着A 、B两物,质量分别为0.3kg 和0.2kg ,用长L=0.1m 的细线把A 、B 相连,A 距转轴0.2m ,A 、B 与盘面间最大静摩擦力均为其重力大小的0.4倍,取g=10m/s 2.(1)为使A、B同时相对于圆盘滑动,圆盘的角速度至少为多大?(2)当圆盘转动到使A、B即将相对圆盘滑动时烧断细线,则A、B两物运动情况如何?3.如图所示,用细绳一端系着的质量为M=0.6kg 的物体A 静止在水平转盘上,细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O 吊着质量为m=0.3kg 的小球B ,A 的重心到O 点的距离为0.2m 。
若A 与转盘间的最大静摩擦力为F f =2N ,为使小球B 保持静止,求转盘绕中心O 旋转的角速度ω的取值范围。
(取2/10s m g )4. 如图所示,在光滑的以角速度ω旋转的水平细杆上,穿有质量分别为m 和M的两球,两球用轻细线连接,若M>m ,则( )A. 当两球离轴距离相等时,两球相对杆不动B. 当两球离轴距离之比等于质量之比时,两球相对杆都不动C. 若转速为ω时,两球相对杆都不动,那么转速为2ω时两球也不动D. 若两球相对杆滑动,一定向同一方向,不会相向滑动5.如图所示,一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角θ=30°,一条长为L 的轻绳,一端固定在顶点O 处,另一端栓着一个质量为m 的小球,小球以速率v 饶圆锥体的轴线做水平面的匀速圆周运动。
⑴当gl v 611=时,求绳对小球的拉力 ⑵当gl v 232=时,求绳对小球的拉力6.如图所示,质量为m =0.1kg 的小球和A 、B 两根细绳相连,两绳固定在细杆的A 、B 两点,其中A 绳长L A =2m ,当两绳都拉直时,A 、B 两绳和细杆的夹角θ1=30°,θ2=45°,g =10m/s 2.求:(1)当细杆转动的角速度ω在什么范围内,A 、B 两绳始终张紧?(2)当ω=3rad/s 时,A 、B 两绳的拉力分别为多大?3.综合应用1.如图所示,A 、B 两球质量相等,且由轻质细杆连着,绕O 点在光滑的水平面上以相同的角速度做匀速圆周运动,OB =BA ,则( ).A.两段杆的拉力之比:T AB :T OB =2:1B .两段杆的拉力之比:T AB :T OB =3:2C .两段杆的拉力之比:T AB :T OB =1:2D .两段杆的拉力之比:T AB :T OB =2:32.如图,光滑的水平桌面上钉有两枚铁钉A 、B ,相距m l 1.00=,长m l 1=的柔软细线一端拴在A 上,另一端拴住一个质量为500g 的小球,小球的初始位置在AB 连线上A 的一侧,把细线拉直,给小球以2m/s 的垂直细线方向的水平速度,使它做圆周运动,由于钉子B 的存在,使细线逐步缠在A 、B 上,若细线能承受的最大拉力N F Tm 7=,则从开始运动到细线断裂的时间为多少?3. 如图所示,有一质量为m 的小球P 与穿过光滑水平板中央小孔O 的轻绳相连,用力拉着绳的另一端使P 在水平板上绕O 点做半径为a 的圆周运动,速率为a v 。
若将绳突然放松,然后再拉住,使小球到O 点距离增大到b 。
求:(1)小球以b 为半径做匀速圆周运动的速率(2)小球运动由绳长为a 到绳长为b 的时间。
二.竖直平面内的完整圆周运动1.基本模型1.如图所示,某轻杆一端固定一质量为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,杆所受的弹力可以为零B .小球过最高点时,最小速度为gRC .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D .小球过最低点时,杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反2.质量为0.5 kg 的小杯里盛有1 kg 的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1 m ,小杯通过最高点的速度为4 m/s 。
求:(1)在最高点时,绳的拉力T 是多少?(2)在最高点时水对小杯底的压力是多少?(3)为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少3.下课后,小丽在运动场上荡秋千。
已知小丽的质量为40 kg ,每根系秋千的绳子长为4 m ,能承受的最大张力是300N 。
如右图,当秋千板摆到最低点时,速度为3 m/s 。
(g =10m/s 2,小丽看成质点处理,秋千绳、底座等不计质量)(1)此时,小丽做圆周运动的向心力是多大?此时,小丽对底座的压力是多少? 每根绳子受到拉力T 是多少?(2)如果小丽到达最低点的速度为5m/s ,小丽有没有生命危险?例3:如图5所示,杆长为l ,球的质量为m ,杆连球在竖直平面内绕轴O 自由转动,已知在最高点处,杆对球的弹力大小为mg F 21 ,求这时小球的瞬时速度大小。
2.临界条件相结合的综合应用1. 如图所示,在光滑水平面上放一小球以某速度运动到A 点,遇到一段半径为R 的圆弧曲面AB ,然后落到水平地面的C 点,假如小球没有跟圆弧曲线上的任何点接触,则BC 的最小距离为( )A. 0B. RC. 2RD. (2-1)R2.一个人用一跟长1m ,只能承受35N 拉力的绳子,拴着一个质量为1Kg 的小球,在竖直面内作圆周运动,已知转轴O 离地6m ,如图所示,(1)此人必须用多大的角速度转动小球方能使小球到达最低点时绳子拉断?(2)绳断后,小球落地点与抛出点的水平距离多大?3:一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R (比细管的半径大得多),在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球A 、B ,质量分别为1m 、2m ,沿环形管顺时针运动,经过最低点的速度都是0v ,当A 球运动到最低点时,B 球恰好到最高点,若要此时作用于细管的合力为零,那么1m 、2m 、R 和0v 应满足的关系是 。
3. 如图所示,已知半圆形碗半径为R ,质量为M ,静止在地面上,质量为m 的滑块滑到圆弧最底端速率为v ,碗仍静止,此时地面受到碗的压力为( )A. mg +m R v 2B . Mg +mg +m Rv 2C. mg MgD. Mg +mg —m R v 24.如图所示,在电风扇的叶片上距转轴为r 处固定了一个质量为m 的铁块,电扇启动后,铁块以角速度ω绕轴O匀速转动,则电风扇对地面的最大压力和最小压力的差为多大?。