鲁科版高中物理必修二第四章匀速圆周运动单元检测-精选文档

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鲁科版物理_第4章_匀速圆周运动单元测试(详细解析)

圆周运动单元测试一、单项选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1．(2011年长春高一检测)下列关于做圆周运动物体的向心加速度的说法中，正确的是( )A ．向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B ．向心加速度的方向可能与速度方向不垂直C ．向心加速度的方向保持不变D ．向心加速度的方向与速度的方向平行2．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.5960min B ．1 min C.6059 min D.6160min 3．(2011年嘉兴高一检测)玩具车在圆形轨道上做匀速圆周运动，半径R ＝0.1 m ，向心加速度的大小为a ＝0.4 m/s 2，则下列说法正确的是( )A ．玩具车运动的角速度为2π rad/sB ．玩具车做匀速圆周运动的周期为π sC ．玩具车在t ＝π4 s 内通过的位移大小为π20m D ．玩具车在t ＝π s 内通过的路程为零4．(2011年福建龙岩高一质检)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质量相等的两个物体A 和B ，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是( )A ．两物体均沿切线方向滑动B ．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C ．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动D ．物体B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A 发生滑动，离圆盘圆心越来越远5．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 ，当该型轿车在高速公路上行驶时，驾驶员面前的速率计的指针指在“120 km/h”上，可估算出该车车轮的转速约为( )A ．1 000 r/sB ．1 000 r/minC ．1 000 r/hD ．2 000 r/s6．现在许多高档汽车都应用了自动挡无级变速装置，可不用离合就能连续变换速度．图4－8为截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚动轮，主动轮、滚动轮、从动轮靠彼此之间的摩擦力带动，当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，从动轮转速降低；滚动轮从右向左移动时，从动轮转速增加．现在滚动轮处于主动轮直径D 1、从动轮直径D 2的位置，则主动轮转速n 1与从动轮转速n 2的关系是( ) A.n 1n 2＝D 1D 2 B n 1n 2＝D 2D 1图4－8 C.n 1n 2＝D 22D 21 D.n 1n 2＝D 1D 27．市内公共汽车在到达路口转弯时，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手”，这样可以( )A ．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒B ．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒C ．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒D ．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒8．(2011年广州高一检测)如图4－9所示，小球以初速度v 0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h 的斜面顶部，图中A 是高度小于h 的光滑斜面、B 是内轨半径小于h 的光滑轨道、C 是内轨直径等于h 光滑轨道、D 是长为12h 的轻棒(可绕固定点O 转动，小球与杆的下端相碰后粘在一起)．小球在底端时的初速度都为v 0，则小球在以上四种情况中能到达高度h 的有( )图4－99．如图4－10所示，半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度v 0，若v 0大小不同，则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同．下列说法中正确的是( )A ．如果v 0＝gR ，则小球能够上升的最大高度为R /2B ．如果v 0＝2gR ，则小球能够上升的最大高度为R /2 图4－10C ．如果v 0＝3gR ，则小球能够上升的最大高度为3R /2D ．如果v 0＝5gR ，则小球能够上升的最大高度为R10．如图4－11所示，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．当细线拉直时，A 、B 两球的转动半径之比恒为2∶1，当转轴角速度增大时( )A ．AC 线先断B ．BC 线先断C ．两线同时断D ．不能确定哪段线先断图4－11二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．把答案填在题中横线上)11．海尔全自动洗衣机技术参数如下表所示，估算脱水桶正常工作时衣服所具有的向心加速度a ＝________ m/s 2，是重力加速度g 的________倍，脱水桶能使衣服脱水是物理中的__________现象．图4－12与角速度、半径的关系(1)他们让一砝码做半径为r 的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F图4－13(2)通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比，你认为，可以通过进一步转换，做出________关系图象来确定他们的猜测是否正确．(3)如果他们的猜测成立，则你认为他们的依据是________________________________．三、计算题(本题共4小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13．(8分)如图4－14所示，某游乐场的赛道为圆形，半径为100 m，赛车和选手的总质量为100 kg，车轮与地面间的最大静摩擦力为600 N，则赛车转弯时的速度最大为多少？图4－1414．(8分)一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R(比细管的内径大得多)．在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点)．A球的质量为m1、B球的质量为m2.它们沿环形圆管顺时针转动，经过最低点时的速度都为v0.设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点，若要此时两球作用于圆管的合力为零，那么B球在最高点的速度多大？15．(10分)如图4－15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．A轮处装有光电计数器，它可以记录通过A处的产品数目．已知测得轮A、B的半径分别为r A＝20 cm，r B＝10 cm，相邻两产品间距离为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，并在图中画出线速度方向；(3)如果A轮是通过摩擦带动C轮转动，且r C＝5 cm，在图中标出C轮的转动方向，求出C轮的角速度(假设轮不打滑)．图4－1516．(12分)过山车是游乐场中常见的设施．如图4－16所示是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1＝2.0 m、R2＝1.4 m．一个质量为m＝1.0 kg的小球(视为质点)，从轨道的左侧A点以v0＝12.0 m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1＝6.0 m．小球与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，圆形轨道是光滑的．假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠．重力加速度取g＝10 m/s2，计算结果保留小数点后一位数字．试求：图4－16(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少；(3)在满足(2)的条件下，如果要使小球不脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R3应满足的条件；小球最终停留点与起点A的距离．。

鲁科版必修2第4章《匀速圆周运动》复习检测题

鲁科版必修2第4章《匀速圆周运动》复习检测题一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。

第1~5小题为单选题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的；第6~8小题为多选题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，选错或不答的得0分）★1．下列关于做圆周运动物体的向心加速度的说法中，正确的是( )A ．向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B ．向心加速度的方向可能与速度方向不垂直C ．向心加速度的方向保持不变D ．向心加速度的方向与速度的方向平行★2．如图1所示为一种早期的自行车，这种不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( )A ．减小阻力B ．提高稳定性C ．骑行方便D ．提高速度 ★3．图2所示为洗衣机脱水筒，下列有关脱水筒的脱水原理说法正确的是 ( )A ．水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出B ．水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出C ．水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是水滴沿切线方向甩出D ．水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 ★★4．环球时报2014年3月5日报道，中国自行研制的第二款第四代战斗机“歼-31”于2月3日再次进行了试飞（见图3甲）。

2014年11月11日，该机亮相珠海航展，展示未来中国航空超强实力。

至此，我国将成为继美国之后，第二个装备两种以上五代机的国家。

中国的航空工业再一次迎来了伟大的里程碑。

如图3（乙）所示，“歼-31”在竖直平面内做横“8”字形飞行表演，其飞行轨迹1→2→3→4→5→6→1，如果飞机的轨迹可以视为两个相切的等圆，且飞行速率恒定，在A 、B 、C 、D 四个位置时飞行座椅或保险带对飞行员的作用力分别为F NA 、F NB 、F NC 、F ND ，那么以下关于这四个力的大小关系说法正确的是 ( ) 图1图2（甲）（乙）图3A ．F NA =F NB <F NC =F ND B ．F NA =F NB >F NC =F NDC ．F NC >F NA =F NB >F ND D ．F ND >F NA =F NB >F NC ★★★5．2015年元旦期间，哈尔滨高级中学高一年级的五名滑雪爱好者，在哈尔滨亚布力滑雪场，实地做了单板滑雪的精彩体验。

高中物理第4章匀速圆周运动章末检测鲁科版必修2-鲁科版高一必修2物理试题

第4章匀速圆周运动章末检测(时间：90分钟总分为：100分)一、选择题(共10小题，每一小题5分，共50分。

1～7题为单项选择题，8～10题为多项选择题)1.(2018·淮安高一检测)某物体做匀速圆周运动，如下描述其运动的物理量中，恒定不变的是( )A.向心力B.向心加速度C.线速度D.周期解析匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变；向心加速度大小不变，方向始终指向圆心；向心力大小不变，方向始终指向圆心；周期不变。

故D正确，A、B、C错误。

答案 D2.大型游乐场中有一种“摩天轮〞的娱乐设施，如图1所示，坐在其中的游客随轮的转动而做匀速圆周运动，对此有以下说法，其中正确的答案是( )图1A.游客处于一种平衡状态B.游客做的是一种变加速曲线运动C.游客做的是一种匀变速运动D.游客的速度不断地改变，加速度不变解析游客做匀速圆周运动，速度和加速度的大小不变，但它们的方向时刻在改变，均为变量，因此游客做的是变加速曲线运动，而非匀变速运动，处于非平衡状态。

答案 B3.如图2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 轮一样，它与B 轮紧靠在一起，当A 轮绕过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，如此a 、b 、c 三点在转动过程中的( )图2A.线速度大小之比为3∶2∶2B.角速度之比为3∶3∶2C.转速之比为2∶3∶2D.向心加速度大小之比为9∶6∶4解析 A 、B 轮摩擦传动，故v a ＝v b ，ωa R A ＝ωb R B ，ωa ∶ωb ＝3∶2；B 、C 同轴，故ωb ＝ωc ，v b R B ＝v cR C，v b ∶v c ＝3∶2，因此v a ∶v b ∶v c ＝3∶3∶2，ωa ∶ωb ∶ωc ＝3∶2∶2，故A 、B 错误；转速之比等于角速度之比，故C 错误；由a ＝ωv 得：a a ∶a b ∶a c ＝9∶6∶4，D 正确。

(完整版)高中物理第4章匀速圆周运动第1节匀速圆周运动快慢的描述学业分层测评鲁科版必修2

匀速圆周运动快慢的描绘( 建议用时： 45 分钟 )[ 学业达标 ]1． ( 多项选择 ) 做匀速圆周运动的物体，以下不变的物理量是()A．速度B．速率C．角速度D．周期【分析】物体做匀速圆周运动时，速度的大小固然不变，但它的方向在不停变化，选项 B、 C、 D正确．【答案】BCD2．( 多项选择 ) 如图 4－ 1－ 8，静止在地球上的物体都要随处球一同转动，a 是位于赤道上的一点， b 是位于北纬30°的一点，则以下说法正确的选项是()【导学号： 01360121】图 4－ 1－8A．a、b两点的运动周期都同样B．它们的角速度是不一样的C．a、b两点的线速度大小同样D．a、b两点线速度大小之比为2∶ 3【分析】如题图所示，地球绕自转轴转动时，地球上各点的周期及角速度都是同样的．地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心散布在整条自转轴上，不一样纬度处物体做圆周运动的半径是不一样的， b 点半径 r ＝3 r a∶ v 2 ，由 v＝ω r ，可得 vbb a ＝2∶ 3.【答案】 AD3．( 多项选择 ) 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，那么以下说法中正确的选项是 ()A．它们的半径之比为 2∶9 B．它们的半径之比为 1∶2 C．它们的周期之比为2∶3 D．它们的周期之比为 1∶3v r 甲v甲ω乙 2 2π【分析】由 v＝ω r ，得 r ＝ω，r乙＝v乙ω甲＝9，A对， B 错；由T＝ω，得 T甲∶T 乙2π 2π 1＝ω甲∶ω乙＝3， C错， D 对．【答案】AD4． ( 多项选择 ) 如图 4－ 1－ 9 所示，一个匀速转动的半径为r 的水平圆盘上放着两个木块 M和 N，木块 M放在圆盘的边沿处，木块 N放在离圆心1r 的地方，它们都随圆盘一同运动．比3较两木块的线速度和角速度，以下说法中正确的选项是()图 4－ 1－9A．两木块的线速度相等B．两木块的角速度相等C．M的线速度是N的线速度的 3 倍D．M的角速度是N的角速度的 3 倍【分析】由传动装置特色知，M、 N 两木块有同样的角速度，又由v＝ω r 知，因r N1＝ 3r，r M＝r，故木块M的线速度是木块N线速度的3 倍，选项B、 C正确．【答案】BC5．如图 4－ 1－10于地面的轴线以角速度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ω稳固旋转时，以下表述正确的选项是()【导学号： 01360122】图 4－1－10A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比 c 的大D ． c 的线速度比 a 、 b 的大【分析】 a 、 b 和 c 均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都是陀螺旋转的角速度 ω ，B 对， C 错；三点的运动半径关系r a ＝ r b >r c ，据v ＝ ω r可知，三点的线速度关系v a ＝v b ＞ v c ， A 、D 错．【答案】B6．如图 4－1－ 11 所示，两个摩擦传动的靠背轮，左侧是主动轮，右侧是从动轮，它们的半径不相等，转动时不打滑．则以下说法中正确的选项是 ()图 4－1－11A ．两轮的角速度相等B ．两轮转动的周期同样C ．两轮边沿的线速度相等D ．两轮边沿的线速度大小相等【分析】靠摩擦传动的两轮边沿的线速度大小相等，而方向不一样，故 C 错误、 D 正确；v 由 v ＝ ω r 得 ω ＝，故两轮的角速度不相等，周期也不同样，A 、B 错误． r【答案】 D7．如图 4－1－ 12 所示为一皮带传动装置，、在同一大轮上，B 在小轮边沿上，在传A C动过程中皮带不打滑，已知1)R ＝2r ， r C ＝ R ，则 (2图 4－1－12A ． ω C ＝ω BB ． vC ＝ v B1C ． v C ＝2v BD ． ω C ＝ 2ω B【分析】A 、B 为皮带传动，有v A ＝ v Bω A ·2r ＝ω B · r ，因此ω B ＝ 2ω Aω BA 、 C 为同轴转动，有ω C ＝ω A ＝ 2因此选项 A 、 D 错误．又因为 v C ＝ ω C · r ，v B ＝ v A ＝ ω A ·2r ＝ 2v C因此选项 B 错误，选项 C 正确．【答案】C8．做匀速圆周运动的物体，10 s 内沿半径为 20 m 的圆周运动 100 m ，试求物体做匀速圆周运动时：【导学号： 01360123】(1) 线速度的大小；(2) 角速度的大小；(3) 周期的大小．【分析】(1) 依照线速度的定义式v ＝s可得tv ＝ s100 m/s ＝ 10 m/s. t＝10 (2) 依照 v ＝ ω r 可得v 10ω ＝ r ＝ 20 rad/s＝0.5 rad/s.2π2π(3) T ＝ ω ＝s ＝ 4π s. 【答案】(1)10 m/s(2)0.5 rad/s(3)4πs[ 能力提高 ]9．无级变速是指在变速范围内随意连续地变换速度，其性能优于传统的挡位变速器，好多高档汽车都应用了“无级变速”．图2－ 1－ 11 所示为一种“滚轮—平盘无级变速器”的表示图，它由固定在主动轴上的平盘和可跟从动轴挪动的圆柱形滚轮构成．因为摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟从转动，假如以为滚轮不会打滑，那么主动轴的转速n 1、从动轴的转速 n 2、滚轮半径 r 以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x 之间的关系是 ()图 2－1－11xxA ． n 2＝ n 1rB ． n 1＝ n 2rx 2xC ． n 2＝ n 1r 2D ． n 2＝ n 1 r【分析】由滚轮不会打滑可知，主动轴上的平盘与可跟从动轴转动的圆柱形滚轮在接触点处的线速度同样，即 v 1＝ 2，由此可得 x ·2π 1＝·2π 2，因此nx2＝ 1 ，选项 A 正确．vn r n n r【答案】A10．为了测定子弹的飞翔速度，在一根水平搁置的轴杆上固定两个薄圆盘A 、B ，盘A 、B 平行且相距 2 m ，轴杆的转速为孔所在半径的夹角θ ＝30°，如图3 600 r/min ，子弹穿过两盘留下两弹孔4－1－ 14 所示．则该子弹的速度可能是a 、b ，测得两弹( )【导学号： 01360124】图 4－1－14A ． 360 m/sB ． 720 m/sC ． 1 440 m/sD ． 108 m/s【分析】子弹从 A 盘到 B 盘的过程中， B 盘转过的角度 φ ＝ 2π N ＋ π6 ( N ＝ 0,1,2 ， ) ， B 盘转动的角速度 ω ＝ 2π＝ 2π ＝ 2π ＝ 2π × 3 600 rad/s ＝ 120π rad/s ，子弹在、 T f n 60A B 盘间运动的时间等于2 φ 2ω 1 440N ＝ 0,1,2 ， ) ，B 盘转动的时间，即＝，因此 v ＝＝ 12 ＋ 1 m/s(vω φ N＝0 时， v ＝ 1 440 m/s ；＝1时，v ≈110.77 m/s ；＝ 2 时， v ＝57.6 m/s，故 C 正确．NNN【答案】C11．已知砂轮的半径为 40 cm ，转速是 1 200 r/min. 求(1) 砂轮转动的周期； (2) 砂轮转动的角速度；(3) 砂轮边沿上一点线速度的大小．【分析】(1) 转速＝ 1 200 r/min ＝ 20 r/s.n因此 T ＝1＝ 1 s ＝0.05 s. n 202π2π(2) ω＝ T ＝ rad/s ＝ 40π rad/s.(3) v ＝ω r ＝ 40π ×0.4 m/s ＝ 16π m/s.【答案】(1)0.05 s (2)40 π rad/s(3)16 π m/s12．如图 2－ 1－ 15 所示，小球A 在圆滑的半径为R 的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a 点时，在圆形槽中心O 点正上方h 处，有一小球B 沿Oa 方向以某一初速度水平抛出，结果恰幸亏a 点与A 球相碰，求：图 2－1－15(1) B 球抛出时的水平初速度；(2) A 球运动的线速度最小值．【分析】 (1) 小球B 做平抛运动，其在水平方向上做匀速直线运动，则＝ 0 t ①R v在竖直方向上做自由落体运动，则＝ 12②h2gtRg由①②得 v 0＝＝ R.t 2h(2) 设相碰时， A 球转了 n 圈，则 A 球的线速度v A ＝ 2π R 2π R g＝＝2π Rn2hT t / n 当 n ＝1 时，其线速度有最小值，即gv min＝ 2π R 2h.【答案】(1) Rg (2)2 π R g2h 2h。

高一物理单元测试第四章《匀速圆周运动》1(鲁科版必修2)

第4章《匀速圆周运动》单元测试11.关于角速度和线速度，下列说法正确的是（ B ）A.半径一定，角速度与线速度成反比B.半径一定，角速度与线速度成正比C.线速度一定，角速度与半径成正比D.角速度一定，线速度与半径成反比2.下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是（ C ）A.它们线速度相等，角速度一定相等B.它们角速度相等，线速度一定也相等C.它们周期相等，角速度一定也相等D.它们周期相等，线速度一定也相等3.时针、分针和秒针转动时，下列正确说法是（ A B ）A.秒针的角速度是分针的60倍B.分针的角速度是时针的60倍C.秒针的角速度是时针的360倍D.秒针的角速度是时针的86400倍4. 关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是(B )A.线速度的方向保持不变B.线速度的大小保持不变C.角速度大小不断变化D.线速度和角速度都保持不变5. 一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( A )A.轨道半径越大线速度越大B.轨道半径越大线速度越小C.轨道半径越大周期越大D.轨道半径越大周期越小6. 对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中不正确的是(C )A.相等的时间内通过的路程相等B.相等的时间内通过的弧长相等C.相等的时间内通过的位移相等D.相等的时间内通过的角度相等7. 如图所示，球体绕中心线OO’转动，则下列说法中正确的是( A D )A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点的线速度相等C.A、B两点的转动半径相等D.A、B两点的转动周期相等8、如图，一个匀速转动的圆盘上有a、b、c三点，已知，则下面说法中.不正确的是（ C ）A、a，b两点线速度大小相等B、a、b、c三点的角速度相同C、a点的线速度大小是c点线速度大小的一半D、a、b、c三点的运动周期相同9、做匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m，线速度为80m/s，则周期为___314___s，角速度为__0.02____rad/s．10、某质点做匀速圆周运动的轨道半径为80cm，周期为2s，则它做匀速圆周运动的角速度为＿＿＿＿；线速度为＿＿＿＿。

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高中物理学习材料桑水制作第四章《匀速圆周运动》单元测试1.如图1所示，质量为m 的物块从半径为R 的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v ，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是F f ，则物块与碗的动摩擦因数为 ( ) 图1 A.F f mg B.F f mg ＋m v 2R C.F f mg －m v 2R D.F fmv 2R解析：物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用，据牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2R ，又F f ＝μF N ，联立解得μ＝F fmg ＋mv 2R，选项B 正确．答案：B2．如图2所示，天车下吊着两个质量都是m 的工件A 和B ，系A 的吊绳较短，系B 的吊绳较长．若天车运动到P 处突然停止，则两吊绳所受的拉力F A 和F B 的大小关系为 ( ) A ．F A >F B B ．F A <F B 图2 C ．F A ＝F B ＝mg D ．F A ＝F B >mg解析：天车运动到P 处突然停止后，A 、B 各以天车上的悬点为圆心做圆周运动，线速度相同而半径不同，由F －mg ＝m v 2L ，得：F ＝mg ＋m v 2L，因为m 相等，v 相等，而L A <L B ，所以F A >F B ，A 选项正确．答案：A3．如图3所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①放在A 盘的边缘，钢球②放在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 轮、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，钢球①、②受到的向心力之比为 ( )图3A ．2∶1B ．4∶1C ．1∶4D ．8∶1 解析：a 、b 两轮在同一皮带带动下匀速转动，说明a 、b 两轮的线速度相等，即v a ＝v b ，又r a ∶r b ＝1∶2，由v ＝r ω得：ωa ∶ωb ＝2∶1，又由a 轮与A 盘同轴，b 轮与B 盘同轴，则ωa ＝ωA ，ωb ＝ωB ，根据向心力公式F ＝mr ω2得F 1F 2＝mr A ωA 2mr B ωB 2＝81.所以D项正确．答案：D4．如图4所示，OO ′为竖直轴，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 和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，当转轴的角速度逐渐增大时 ( ) 图4 A ．AC 先断 B ．BC 先断C ．两线同时断D ．不能确定哪根线先断解析：对A 球进行受力分析，A 球受重力、支持力、拉力F A 三个力作用，拉力的分力提供A 球做圆周运动的向心力，得：水平方向F A cos α＝mr A ω2，同理，对B 球：F B cos β＝mr B ω2，由几何关系，可知cos α＝r A AC ，cos β＝r B BC . 所以：F A F B ＝r A cos βr B cos α＝r A r BBC r B r A AC＝ACBC.由于AC >BC ，所以F A >F B ，即绳AC 先断．答案：A5．如图5所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m 的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并沿水平方向做半径为r 的匀速圆周运动，则只要运动角速度大小合适，螺丝帽恰好不下滑．假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学手转动塑料管使螺图5 丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是 ( ) A ．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡 B ．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心 C ．此时手转动塑料管的角速度ω＝mgμrD ．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动解析：由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑，则竖直方向上重力与最大静摩擦力平衡，杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力，有mg ＝F f ＝μF N ＝μm ω2r ，得ω＝gμr，选项A 正确、B 、C 错误；杆的转动速度增大时，杆对螺丝帽的弹力增大，最大静摩擦力也增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动，故选项D 错误．答案：A6．如图6所示，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍．A 、B 分别为大、小轮边缘上的点，C 为大轮上一条半径的中点．则( ) A ．两轮转动的角速度相等B ．大轮转动的角速度是小轮的2倍图6C ．质点加速度a A ＝2a BD ．质点加速度a B ＝4a C解析：两轮不打滑，边缘质点线速度大小相等，v A ＝v B ，而r A ＝2r B ，故ωA ＝12ωB ，A 、B 错误；由a n ＝v 2r 得a A a B ＝r B r A ＝12，C 错误；由a n ＝ω2r 得a A a C ＝r A r C ＝2，则a B a C＝4，D 正确．答案：D7.如图7所示光滑管形圆轨道半径为R (管径远小于R )，小球a 、b 大小相同，质量均为m ，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动．两球先后以相同速度v 通过轨道最低点，且当小球a 在最低点时，小球b 在最高点，以下说法正确的是( ) A ．当小球b 在最高点对轨道无压力时，小球a 比小球b 所需向心力大5mg 图7 B ．当v ＝5gR 时，小球b 在轨道最高点对轨道无压力 C ．速度v 至少为5gR ，才能使两球在管内做圆周运动D ．只要v ≥5gR ，小球a 对轨道最低点的压力比小球b 对轨道最高点的压力大6mg解析：小球在最高点恰好对轨道没有压力时，小球b 所受重力充当向心力，mg ＝m v 02R ⇒v 0＝gR ，小球从最高点运动到最低点过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，2mgR ＋12mv 02＝12mv 2，解以上两式可得：v ＝5gR ，B 项正确；小球在最低点时，F 向＝m v 2R＝5mg ，在最高点和最低点所需向心力的差为4mg ，A 项错；小球在最高点，内管对小球可以提供支持力，所以小球通过最高点的最小速度为零，再由机械能守恒定律可知，2mgR ＝12mv ′2，解得v ′＝2gR ，C 项错；当v ≥5gR 时，小球在最低点所受支持力F 1＝mg ＋mv 2R ，由最低点运动到最高点，2mgR ＋12mv 12＝12mv 2，小球对轨道压力F 2＋mg ＝m v 12R ，解得F 2＝m v 2R －5mg ，F 1－F 2＝6mg ，可见小球a 对轨道最低点压力比小球b 对轨道最高点压力大6mg ，D 项正确．答案：BD8.用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥顶上，如图8所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为F T ，则F T 随ω2变化的图象是图9中的 ( ) 图8图9解析：小球角速度ω较小，未离开锥面对，设细线的张力为F T ，线的长度为L ，锥面对小球的支持力为F N ，则有F T cos θ＋F N sin θ＝mg ，F T sin θ－F N cos θ＝m ω2L sin θ，可得出：F T ＝mg cos θ＋m ω2L sin 2θ，可见随ω由0开始增加，F T 由mg cos θ开始随ω2的增大，线性增大，当角速度增大到小球飘离锥面时，F T ·sin α＝m ω2L sin α，得F T ＝m ω2L ，可见F T 随ω2的增大仍线性增大，但图线斜率增大了，综上所述，只有C正确．答案：C9．如图10所示，在倾角α＝30°的光滑斜面上，有一根长为L ＝0.8 m 的细绳，一端固定在O 点，另一端系一质量为m ＝0.2 kg 的小球，小球沿斜面做圆周运动．若要小球能通过最高点A ，则小球在最低点B 的最小速度是 ( ) 图10 A ．2 m/s B ．210 m/s C ．2 5 m/ s D ．2 2 m/s解析：通过A 点的最小速度为v A ＝gL ·sin α＝2 m/s ，则根据机械能守恒定律得：12mv B 2＝12mv A 2＋mgL ，解得v B ＝2 5 m/s ，即C 选项正确．答案：C 10．如图11所示，把一个质量m ＝1 kg 的物体通过两根等长的细绳与竖直杆上A 、B 两个固定点相连接，绳a 、b 长都是1 m ，杆AB 长度是1.6 m ，直杆和球旋转的角速度等于多少时，b 绳上才有张力？解析：如图所示，a 、b 两绳都伸直时，已知a 、b 绳长均为1 m ，即图11AD ＝BD ＝1 m ，AO ＝12AB ＝0.8 m在△AOD 中，cos θ＝AOAD＝0.81＝0.8 sin θ＝0.6，θ＝37° 小球做圆周运动的轨道半径r ＝OD ＝AD ·sin θ＝1×0.6 m ＝0.6 m.b 绳被拉直但无张力时，小球所受的重力mg 与a 绳拉力F T a 的合力F 为向心力，其受力分析如图所示，由图可知小球的向心力为F ＝mg tan θ 根据牛顿第二定律得F ＝mg tan θ＝mr ·ω2解得直杆和球的角速度为ω＝g tan θr ＝10×tan37°0.6rad/s ≈3.5 rad/s.当直杆和球的角速度ω＞3.5 rad/s 时，b 中才有张力．答案：ω＞3.5 rad/s 11．如图12所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO ′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R 和H ，筒内壁A 点的高度为筒高的一半．内壁上有一质量为m 的小物块．求：图12(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A 点受到的摩擦力和支持力的大小；(2)当物块在A 点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度．解析：(1)物块静止时，对物块进行受力分析如图所示，设筒壁与水平面的夹角为θ. 由平衡条件有F f ＝mg sin θ F N ＝mg cos θ由图中几何关系有 cos θ＝R R 2＋H2，sin θ＝H R 2＋H2故有F f ＝mgH R 2＋H 2， F N＝mgRR 2＋H 2(2)分析此时物块受力如图所示，由牛顿第二定律有mg tan θ＝mr ω2.其中tan θ＝H R ，r ＝R2，可得ω＝ 2gH R.答案：(1)mgHR 2＋H 2 mgR R 2＋H 2(2) 2gHR12．如图13所示，一根长0.1 m 的细线，一端系着一个质量为0.18 kg 的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40 N ，求：图13(1)线断开前的瞬间，线受到的拉力大小； (2)线断开的瞬间，小球运动的线速度；(3)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边缘的夹角为60°，桌面高出地面0.8 m ，求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离．解析：(1)线的拉力提供小球做圆周运动的向心力，设开始时角速度为ω0，向心力为F 0，线断开的瞬间，角速度为ω，线的拉力为F T . F 0＝m ω02R ① F T ＝m ω2R②由①②得F T F 0＝ω2ω02＝91③ 又因为F T ＝F 0＋40 N④由③④得F T ＝45 N(2)设线断开时小球的线速度为v ，由F T ＝mv 2R 得，v ＝F T R m＝ 45×0.10.18m/s ＝5 m/s (3)设桌面高度为h ，小球落地经历时间为t ，落地点与飞出桌面点的水平距离为s . 由h ＝12gt 2得t＝2hg＝0.4 ss＝vt＝2 m则小球飞出后的落地点到桌边缘的水平距离为l＝s sin60°＝1.73 m.答案：(1)45 N (2)5 m/s (3)1.73 m。

高中物理第四章匀速圆周运动8单元测试鲁科版必修2

第4章《匀速圆周运动》单元测试21小球以水平速度v 进入一个水平放置的光滑的螺旋形轨道，轨道半径逐渐减小，则（）A.球的向心加速度不断增大B.球的角速度不断增大C.球对轨道的压力不断增大D.小球运动的周期不断增大解析：a=rv 2=ω2r=（T π2）2r ，所以当r 减小时，v 不变，a 增大，ω增大，T 减小.对轨道的压力F=m rv 2，所以F 增大. 答案：ABC2当汽车通过圆弧凸桥时，下列说法中正确的是（）A.汽车在桥顶通过时，对桥的压力一定小于汽车的重力B.汽车通过桥顶时的速度越小，对桥的压力就越小C.汽车所需的向心力由桥对汽车的支持力来提供D.若汽车通过桥顶的速度为v=gR （g 为重力加速度，R 为圆弧形桥面的半径），则汽车对桥顶的压力为零解析：汽车通过圆弧凸形桥顶时，汽车过桥所需向心力由重力和桥对车的支持力共同提供，选项C 错误.由牛顿第二定律有mg-F N =m R v 2，汽车所受支持力F N =mg-m Rv 2＜mg ，由牛顿第三定律知，汽车对桥顶的压力与F N 等大反向，所以汽车在桥顶通过时，对桥压力一定小于其重力，选项A 正确.由上式可以看出，v 越小，F N 越大，对桥压力也越大，选项B 错误.当v=gR 时，F N =0，车对桥的压力为零，选项D 正确.答案：AD3一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s ，车对桥顶的压力为车重的43，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（）A.15m/sB.20m/sC.25m/sD.30m/s 解析：当N=43G 时，因为G-N=m r v 2，所以41G=m rv 2当N=0时，G=m rv 2'，所以v ′=2v=20 m/s. 答案：B4质量为m 的小球，用一条绳子系着在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v ，到达最低点时的速度变为24v gR +，则两位置处绳子所受的张力之差是（）A.6mgB.5mgC.4mgD.2mg解析：最高点mg+F 1=m R v 2，最低点F 2-mg=Rv gR m )4(2 ，所以F 2-F 1=6mg. 答案：A5一个小球在竖直放置的光滑圆环的内槽里做圆周运动，如图4-3-15所示.则关于小球加速度的方向，说法正确的是（）图4-3-15A.一定指向圆心B.一定不指向圆心C.只有在最高点和最低点时指向圆心D.不能确定是否指向圆心解析：小球在竖直圆环内槽里做圆周运动的加速度自然是指小球的合加速度，即合外力产生的加速度.由于小球在运动的过程中，重力的方向始终竖直向下，除了在最高点和最低点外，其余位置重力沿圆周的切线方向均有分量，因此小球具有切向加速度，再加上小球的向心加速度，二者的合加速度不是指向圆心.只有小球在最高点和最低点时，重力和轨道的弹力均在竖直方向上（即半径方向），在运动的切线方向上没有分量，也就无切向加速度，只有向心加速度.答案：C6如图4-3-16所示，长为L 的细绳一端固定在O 点，另一端拴住一个小球，在O 点的正下方与O 点相距L/2的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子；把球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放.当细线碰到钉子的瞬间，下列说法中正确的是（）图4-3-16A.小球的线速度没有变化B.小球的角速度突然增大到原来的2倍C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D.绳子对小球的拉力突然增大到原来的2倍解析：在小球通过最低点的瞬间，水平方向上不受外力作用，沿切线方向（即水平方向）小球的加速度为零，因而小球的线速度不会发生变化，选项A 正确.在线速度不变的情况下，小球的半径突然减到了原来的一半，由v=ωr 可知，角速度应为原来的2倍，选项B 正确.由公式a=v 2/r 可知向心加速度也增大为原来的2倍，选项C 正确.在最低点细线拉力和小球重力的合力提供向心力，由F-mg=ma 可以看出，选项D 不正确. 答案：ABC7如图4-3-17所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为r ，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是________________.图4-3-17解析：汽车靠地面支持力沿水平方向的分力提供向心力，有mgtan θ=m r v 2，所以v=θtan gr . 答案：θtan gr8一汽车重4t ，途经一圆弧形拱桥，圆弧半径为20m.若桥最高处能承受的最大压力为2.94×104N ，则汽车速度多大时才能安全开过桥顶？解析：汽车途经一圆弧形拱桥做部分圆周运动，向心力由重力与支持力的合力提供，最高点桥能承受的压力等于零时，向心力最大，速度最大；最高点桥承受的压力最大时，向心力最小，速度最小.按此思路结合牛顿第二定律以及圆周运动知识分析求解即可.汽车以速度v 开过圆弧形拱桥顶，受重力mg 和桥的支持力F N ，其合力提供向心力Mg-F N =m分 Rv 21，当桥最高处承受最大压力为F N ′=2.94×104 N 时，桥对汽车的最大支持力F N =F N ′=2.94×104 N （依据牛顿第三定律），将F N 代入上式，可求得汽车安全过桥的最小速度为 v 1=34310420)1094.28.9104()(⨯⨯⨯-⨯⨯=-m R F mg N m/s=7 m/s 当F N =0（桥面不受力）时，有mg=m Rv 22，求得汽车安全过桥的最大速度为v 2=208.9⨯=gR m/s=14 m/s （当v ＞gR 时，汽车将飞离桥顶，那是不安全的）.故当7 m/s ≤v ≤14 m/s 时，汽车可安全开过桥顶.9汽车拐弯时，可以看作是匀速圆周运动的一部分.如果此时你坐在车厢内并紧靠车壁，有何感觉？为什么？若未靠车壁又如何？解析：人随车一起做圆周运动需要向心力.当人紧靠车壁时，感觉自己使劲挤压车壁，车壁就给人一个反作用力，与座位给人的静摩擦力合起来提供向心力；未靠车壁时，只能由座位给人的静摩擦力提供向心力.当车速不大时，所需向心力不大，静摩擦力提供了向心力，人就有被向外甩的感觉；当车速较大时，所需向心力就大，若静摩擦力不足以提供所需的向心力时，人就滑离座位.10如图4-3-18所示，质量为m 的物体，沿半径为R 的圆轨道自A 点滑下（A 与圆心O 等高），滑到B 点（B 在O 点正下方）时的速度为v ，已知物体与轨道间的动摩擦因数为μ.求物体在B 点所受的摩擦力.图4-3-18解析：可以由逆向思维寻找解题思路.物体由A 滑到B 的过程中，受到重力、轨道弹力及其摩擦力的作用.题目要求解摩擦力，知道了动摩擦因数μ，只要求得物块与轨道压力即可，即求出轨道弹力即可，而轨道弹力与重力合力提供向心力，重力已知，所以只要求得向心力即可，而速度已知，向心力直接代公式就能求出，至此问题思路便非常明确了.同时注意，一般做变速圆周运动，对于变速率圆周运动，向心力F 的大小不恒定，应用F=m r v 2计算向心力F 的大小时，v 必须用对应位置的瞬时值.在B 点物体的受力情况如右图所示，其中轨道弹力F N 与重力G=mg 的合力提供物体做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得F N -mg=m R v 2，可求得F N =mg+m Rv 2则滑动摩擦力为F f =μF N =μm(g+Rv 2) 故物体在B 点所受的摩擦力为μm(g+Rv 2). 11有一种叫做“翻滚过山车”的娱乐设施，载有乘客的列车从斜轨道的最高处沿轨道自由滚下，由重力势能转化的动能使过山车能够冲过一个竖直方向的圆形轨道，让游客领略到一种新奇的感觉.设圆形轨道的半径R=13m ，如果有一单节车厢的过山车（可视为质点）从高处滚下，不考虑摩擦和空气阻力，要使过山车能沿轨道通过圆弧的最高点，至少应使它在斜轨上离地多高处由静止开始滚下？解析：可以逆向思维寻找解题思路.过山车通过离心轨道最高点的向心力一般由重力和轨道对小球的压力的合力提供，重力恒定不变，通过最高点的速度越小，其所需的向心力也越小，轨道的压力也越小，速度小到某一数值时，轨道的压力为零，向心力完全由重力提供.如果速度再小，则过山车脱离轨道，所以过山车速度有不可逾越的最小值.由于过山车运动过程机械能守恒，故从斜轨道的最高处沿轨道自由滚下时，必须对应一个不能逾越的最小高度.由此思路结合机械能守恒定律以及牛顿第二定律知识求解即可. 过山车运动过程中受重力和轨道的弹力，弹力始终垂直于过山车的速度（位移），不做功，故机械能守恒.设过山车（质量为m ）从离地h 高处从静止开始滚下，则其初始状态机械能为E 1=mgh ，在轨道圆弧最高时的机械能E 2=mg ·2R+21mv 2，由机械能守恒定律E 2=E 1可得 mg2R+21mv 2=mgh 则h=gv 22+2R ① ①式表示过山车开始滑下的高度h 与它滑至圆轨道（离心轨道）最高点时的速度v 之间的关系.要求出过山车开始滑下的最小高度，就需知道它通过离心轨道最高点时不致掉下来的最小速度.要使过山车通过轨道最高点而不掉下来，只有重力恰巧提供向心力，其最小速度必须满足下式:mg=m Rv 2v 2=gR ② ②式代入①式即得所求高度为h=25R=25×13 m=32.5 m 故要使过山车能沿轨道通过圆弧的最高点，至少应使它在斜轨上离地32.5 m 处由静止开始滚下.12如图4-3-19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 的小球从入口A 沿切线方向由水平槽射入圆筒内，要使球从B 处飞出，小球射入口A 的速度v 0应满足什么条件？在运动过程中，球对筒的压力有多大？图4-3-19解析：解决曲线运动的最基本方法是运动的合成与分解，小球在初速度方向上不受任何力，故小球在水平面内的分运动为匀速率圆周运动；小球在竖直方向无初速度且只受重力，故小球在竖直方向的分运动为自由落体运动.对于周期性的运动问题还要注意多解存在的可能性.圆周运动的周期性决定本题的多解性.小球自入口A 射入后的运动可以分解成两个分运动，一个是以入射速率为线速度在水平面内的匀速圆周运动，另一个是在竖直方向上的自由落体运动.设小球在圆筒内绕过n 圈后，从B 处飞出,则小球在水平面内做圆周运动走过的路程是：n(2πR)=v 0t ①在竖直方向上有：h=21gt 2② 由①②两式消去t 得：v 0=g h nR/22π=2πnR hg 2(n=1,2,3,…) 小球在整个运动过程中，水平方向只受支持力F N ,F N 总是指向圆心，充当向心力.则由牛顿第二定律可知：F N =hRmg n R h g nR m R m v 222202)22(ππ== (n=1,2,3,…) 由牛顿第三定律可知，小球对筒的压力为F N ′=hRm g n 222π (n=1,2,3,…) 故小球射入口A 的速度v 0应满足v 0=2πnR hg 2 (n=1,2,3,…) 小球对筒的压力为F N ′=hRm g n 222π (n=1,2,3,…).。

精选高中物理第4章匀速圆周运动章末综合测评鲁科版必修2

章末综合测评(第四章)(用时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．(2016·长沙高一检测)对于物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )【导学号：01360153】A ．其转速与角速度成反比，其周期与角速度成正比B ．运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述C ．匀速圆周运动的速度保持不变D ．做匀速圆周运动的物体，其加速度保持不变【解析】由公式ω＝2πn 可知，转速和角速度成正比，由ω＝2πT可知，其周期与角速度成反比，故A 错误；运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述，所以B 正确；匀速圆周运动的速度大小不变，但速度方向在变，所以C 错误；匀速圆周运动的加速度大小不变，方向在变，所以D 错误．【答案】 B2．如图1所示，一辆卡车在水平路面上行驶，已知该车轮胎半径为R ，轮胎转动的角速度为ω，关于各点的线速度大小下列说法错误的是( )图1A ．相对于地面，轮胎与地面的接触点的速度为0B ．相对于地面，车轴的速度大小为ωRC ．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为ωRD ．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2ωR【解析】因为轮胎不打滑，相对于地面，轮胎与地面接触处保持相对静止，该点相当于转动轴，它的速度为零，车轴的速度为ωR ，而轮胎上缘的速度大小为2ωR ，故选项A 、B 、D 正确，C 错误．【答案】 C3．一小球沿半径为2 m 的轨道做匀速圆周运动，若周期T ＝4 s ，则( )【导学号：01360154】A ．小球的线速度大小是0.5 m/sB ．经过4 s ，小球的位移大小为4π mC ．经过1 s ，小球的位移大小为2 2 mD ．若小球的速度方向改变了π2rad ，经过时间一定为1 s 【解析】小球的周期为T ＝4 s ，则小球运动的线速度为v ＝2πrT＝π，选项A 错误；经过4 s 后，小球完成一个圆周运动后回到初始位置，位移为零，选项B 错误；经过1 s 后，小球完成14个圆周，小球的位移大小为s ＝2R ＝2 2 m ，选项C 正确；圆周运动是周期性运动，若方向改变π2弧度，经历的时间可能为t ＝(n ＋1)·T 4＝(n ＋1) s 或t ＝(n ＋3)·T4＝(n ＋3) s ，选项D 错误．【答案】 C4. (2016·沈阳高一检测)荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动，当秋千荡到最高点时，小孩的加速度方向是图2中的( )图2A ．竖直向下a 方向B ．沿切线b 方向C ．水平向左c 方向D ．沿绳向上d 方向【解析】如图，将重力分解，沿绳子方向T －G cos θ＝m v 2R，当在最高点时，v ＝0，故T ＝G cos θ，故合力方向沿G 2方向，即沿切线b 方向，由牛顿第二定律，加速度方向沿切线b 方向．【答案】 B5．如图3所示，一圆盘可绕通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)．某段时间内圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是( )【导学号：01360155】图3【解析】橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧．由于做加速圆周运动，动能不断增加，故合力与速度的夹角小于90°，故选C.【答案】 C6．如图4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．从照片来看，汽车此时正在( )图4A．直线前进B．向右转弯C．向左转弯D．不能判断【解析】从汽车后方拍摄的后轮照片可以看到汽车的后轮发生变形，汽车不是正在直线前进，而是正在转弯，根据惯性、圆周运动和摩擦力知识，可判断出地面给车轮的静摩擦力水平向左，所以汽车此时正在向左转弯，应选答案C.【答案】 C图57．(2016·泉州高一检测)如图5所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m 的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是( )【导学号：01360156】A ．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】过山车是竖直面内杆系小球圆周运动模型的应用．人在最低点时，由向心力公式可得：F －mg ＝m v 2R ，即F ＝mg ＋m v 2R ＞mg ，故选项C 错误，选项D 正确；人在最高点，若v ＞gR 时，向心力由座位对人的压力和人的重力的合力提供，若v ＝gR 时，向心力由人的重力提供，若v ＜gR 时，人才靠保险带拉住，选项A 错误；F ＞0，人对座位产生压力，压力大小F ＝m v 2R－mg ，当v 2＝2Rg 时F ＝mg ，选项B 错误．【答案】 D8．如图6所示，长0.5 m 的轻质细杆，一端固定有一个质量为3 kg 的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O 点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2 m/s.g 取10 m/s 2，下列说法正确的是( )【导学号：01360157】图6A ．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24 NB ．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6 NC ．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24 ND ．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54 N【解析】设小球在最高点时受杆的弹力向上，则mg －N ＝m v 2l ，得N ＝mg －m v 2l ＝6 N ，故小球对杆的压力大小是6 N ，A 错误，B 正确；小球通过最低点时N －mg ＝m v 2l ，得N ＝mg＋m v 2l＝54 N ，小球对杆的拉力大小是54 N ，C 错误，D 正确．【答案】 BD9.公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图7所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v c 时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处( )图7【导学号：01360158】A ．路面外侧高内侧低B ．车速只要低于v c ，车辆便会向内侧滑动C ．车速虽然高于v c ，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D ．当路面结冰时，与未结冰时相比，v c 的值变小【解析】汽车转弯时，恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，说明公路外侧高一些，支持力的水平分力刚好提供向心力，此时汽车不受静摩擦力的作用，与路面是否结冰无关，故选项A 正确，选项D 错误；当v <v c 时，支持力的水平分力大于所需向心力，汽车有向内侧滑动的趋势，摩擦力向外侧；当v >v c 时，支持力的水平分力小于所需向心力，汽车有向外侧滑动的趋势，在摩擦力大于最大静摩擦力前不会侧滑，故选项B 错误，选项C 正确．【答案】 AC10．有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动．如图8所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h ，下列说法中正确的是( )图8A ．h 越高，摩托车对侧壁的压力将越大B ．h 越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大C ．h 越高，摩托车做圆周运动的周期将越大D ．h 越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大【解析】摩托车受力如图所示．由于N ＝mgcos θ所以摩托车受到侧壁的压力与高度无关，保持不变，摩托车对侧壁的压力F 也不变，A错误；由F ＝mg tan θ＝m v 2r＝m ω2r 知h 变化时，向心力F 不变，但高度升高，r 变大，所以线速度变大，角速度变小，周期变大，选项B 、C 正确，D 错误．【答案】 BC二、计算题(共3小题，共40分)11．(10分)如图9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摩擦力是其正压力的μ倍．求：图9(1)当转盘的角速度ω1＝μg2r时，细绳的拉力T 1； (2)当转盘的角速度ω2＝3μg2r时，细绳的拉力T 2. 【解析】设转动过程中物体与盘间恰好达到最大静摩擦力时转动的角速度为ω0，则μmg ＝m ω20r ，解得ω0＝μgr.(1)因为ω1＝μg2r＜ω0，所以物体所需向心力小于物体与盘间的最大摩擦力，则物体与盘产生的摩擦力还未达到最大静摩擦力，细绳的拉力仍为0，即T 1＝0.(2)因为ω2＝3μg2r＞ω0，所以物体所需向心力大于物体与盘间的最大静摩擦力，则细绳将对物体施加拉力T 2，由牛顿第二定律得T 2＋μmg ＝m ω22r ，解得T 2＝μmg 2.【答案】(1)T 1＝0(2)T 2＝μmg212．(15分)如图10所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1 g 的小球，试管的开口端与水平轴O 连接．试管底与O 相距5 cm ，试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周运动．g 取10 m/s 2，求：【导学号：01360159】图10(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？【解析】 (1)当试管匀速转动时，小球在最高点对试管的压力最小，在最低点对试管的压力最大．在最高点：F 1＋mg ＝m ω2r 在低高点：F 2－mg ＝m ω2rF 2＝3F 1联立以上方程解得ω＝2gr＝20 rad/s.(2)小球随试管转到最高点，当mg ＞m ω2r 时，小球会与试管底脱离，即ω＜g r. 【答案】 (1)20 rad/s (2)ω＜g r13．(2016·天津高考)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图11所示，质量m ＝60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a ＝3.6 m/s 2匀加速滑下，到达助滑道末端B 时速度v B ＝24 m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48 m ．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆孤。

高中物理第4章匀速圆周运动滚动检测(鲁科版必修2)

滚动检测(四) 匀速圆周运动(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分)1．下列说法中正确的是()．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．以上说法都不对解析匀速圆周运动中加速度大小不变，方向时刻变化，是一种变加速运动．答案 C2．关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是()．A．它描述的是线速度大小变化的快慢B．它描述的是线速度方向变化的快慢C．它描述的是物体受力变化的快慢D．它描述的是角速度变化的快慢解析在圆周运动中，向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量．答案 B3．一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其运动半径为R，向心加速度大小为a，则()．A．小球相对于圆心的线速度不变B．小球的线速度大小为RaC．小球在时间t内通过的路程为s＝a/RtD．小球做匀速圆周运动的周期T＝2πR/a答案BD4．如图1所示，在皮带传动中，两轮半径不等，下列说法正确的是()．图1 A．两轮角速度相等B ．两轮边缘线速度的大小相等C ．大轮边缘一点的向心加速度大于小轮边缘一点的向心加速度D ．同一轮上各点的向心加速度大小跟该点与中心的距离成正比答案 BD5．如图2所示，质量为m 的小球固定在长为L 的细杆一端，绕细杆的另一端O 在竖直面内做圆周运动，球转到最高点A 时，线速度大小为gL2，则 ( )． A ．杆受到mg2的拉力B ．杆受到mg2的压力C ．杆受到3mg2的拉力D ．杆受到3mg2的压力答案 B6．在匀速转动的圆盘O 上有三点A 、B 、C ，它们到转轴O 的距离之比OA ∶OB ∶OC ＝3∶2∶1.以v 1、v 2、v 3分别表示这三点线速度的大小，以ω1、ω2、ω3分别表示三点的角速度，则以下关系正确的是 ( )． A ．v 1∶v 2∶v 3＝3∶2∶1，ω1∶ω2∶ω3＝1∶1∶1 B ．v 1∶v 2∶v 3＝1∶2∶3，ω1∶ω2∶ω3＝1∶1∶1 C ．v 1∶v 2∶v 3＝1∶1∶1，ω1∶ω2∶ω3＝3∶2∶1 D ．v 1∶v 2∶v 3＝1∶1∶1，ω1∶ω2∶ω3＝1∶2∶3 答案 A7．如图3所示是上海锦江乐园新建的“摩天转轮”，它的直径达98 m ，世界排名第五，游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转动一周用时25 min ，每个厢轿共有6个座位，试判断下列说法中正确的是 ( )． A ．每时每刻每个人受到的合力都不等于零 B ．每个乘客都在做加速度为零的匀速运动 C ．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变 D ．乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变图2图3解析转轮匀速转动，位于其厢轿中的人亦做匀速圆周运动，而匀速圆周运动属于变速运动，有加速度(即向心加速度)，故人所受合力不为零．同时，人在竖直平面内做匀速圆周运动，向心力方向时刻改变，故座位对人的弹力必定要发生变化(如最高点与最低点明显不同)．另外，乘客随转轮做匀速圆周运动，其动能不变，但乘客的重力势能变化，故其机械能发生变化．因此答案应为A. 答案 A8. 如图4所示，天车下吊着两个质量都是m 的工件A 和B ，整体一起向左匀速运动．系A 的吊绳较短，系B 的吊绳较长，若天车运动到P 处突然静止，则两吊绳所受拉力F A 、F B 的大小关系是 ( )． A ．F A ＞F B ＞mg B ．F A ＜F B ＜mg C ．F A ＝F B ＝mg D ．F A ＝F B ＞mg解析当天车突然静止时，A 、B 工件均绕悬点将做圆周摆动．由F －mg ＝m v 2r ，得拉力F ＝mg ＋m v 2r ，故知A 项正确．答案 A9．一小球质量为m ，用长为L 的悬线固定于O 点(如图5所示)，在O 点正下方L2处钉有一根长钉，把悬线沿水平方向拉直后无初速度地释放小球，当悬线碰到钉子的瞬间( )．①小球的向心加速度突然增大 ②小球的角速度突然增大 ③小球的速度突然增大 ④悬线的张力突然增大A ．①②③B ．①②④C ．①③④D ．②③④ 答案 B图4图510．汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s 时，车对桥的压力为车重的34，如果汽车行驶到桥顶时对桥顶恰无压力，则汽车速度为 ( )． A ．15 m/s B ．20 m/s C ．25 m/s D ．30 m/s 解析设对桥顶无压力时速度为v ，根据牛顿第二定律：mg ＝m v 2R ①车对桥压力为车重的34时，桥对车向外的支持力为N ＝34mg 根据牛顿第二定律：mg －N ＝m v 20R即14mg ＝m v 20R ② 由①②式得：v 2＝4v 20，v ＝2v 0＝20 m/s. 答案 B二、非选择题(本题共2个小题，共40分)11．(20分)如图6所示，细绳长l ，吊一个质量为m 的铁球，绳受到大小为2mg 的拉力就会断裂，绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上．起初环带着球一起以速度v ＝gl 向右运动，在A 处环被挡住而停下的瞬间，绳子所受拉力为多少？在以后的运动过程中，球是先碰墙还是先碰地？第一次的碰撞点离B 点的距离是多少？(已知A 处离墙的水平距离为l ，球离地的高度h ＝2l ) 解析环被挡住而停下，球将做圆周运动．则 F －mg ＝m v 2l 将v ＝gl 代入得F ＝2mg表明细绳断裂，球之后以初速度v ＝gl 做平抛运动若球直接落地，所需时间t ＝2h g ＝ 4l g球平抛到墙所需时间t 1＝l v ＝lg因为t >t 1，所以球将先与墙相碰h ′＝12gt 21＝12l第一次的碰撞点离B 点的距离是H ＝3l －l －l 2＝32l .图6答案拉力为2mg球先碰墙碰撞点与B点距离为3 2l12．(20分)如图7所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管置于竖直平面内，两个质量均为m，直径略小于圆管内径的小球A、B，以不同的速度进入管内，A通过最高点C时，对管内壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁的下部的压力为0.75mg，求A、B两球落地点间的距离．解析对A球在最高点C应用牛顿第二定律得N1＋mg＝m v2AR由题意知N1＝3mg联立解得v A＝2 gR此后小球A做平抛运动，由平抛运动的规律得竖直方向2R＝12gt2水平方向s A＝v A t联立解得s A＝4R对小球B在最高点应用牛顿第二定律得mg－N2＝m v2BR由题意知N2＝0.75mg联立解得v B＝12gR此后小球B做平抛运动，由平抛运动规律得竖直方向2R＝12gt2水平方向s B＝v B·t联立解得s B＝RA、B两球落地点的距离为s＝s A－s B＝4R－R＝3R.答案3R图7。

鲁科版高中物理必修二高一单元测试第四章匀速圆周运动11

图7图8高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第4章《匀速圆周运动》单元测试（一）选择题：1．下列关于向心力的论述中正确的是（）A ．物体因为受到向心力的作用，才可能做圆周运动；B ．向心力仅仅是从它产生的效果来命名的，它可以使有初速度的物体做圆周运动，它的方向始终指向圆心；C ．向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某一种力，也可以是这些力中某几个力的合力；D ．向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

2．一圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一个物体，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，如图7。

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 ．因为木块随圆盘一起运动，所以木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块的运动方向相同；D ．因为摩擦力总是阻碍物体运动，所以木块所受圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反。

3．有C B A 、、三个相同材料制成的物体放在水平转台上，它们的质量之比为1:2:3，它们与转轴之间的距离为3:2:1。

当转台以一定的角速度旋转时，它们均无滑动，它们受到的静摩擦力分别为C B A f f f 、、，比较这些力可得（）A ．CB A f f f << B ．C B A f f f >> C ．C B A f f f <=D ．B C A f f F <=4．如图8所示，三段细线长BC AB OA ==，C B A 、、三球质量相等，当它们绕O 点在光滑的水平桌面上以相同的角速度作匀速圆周运动时，则三段线的拉力BC AB OA T T T ::为（）图9图10图11A ．3:2:1B ．3:5:6C ．1:2:3D ．1:3:95．一小球沿半径为m 2的轨道作匀速圆周运动，若周期为π秒，则（）A ．小球的线速度是s m /4；B ．经过s4π，小球的位移是π米；C ．小球的加速度是2/8s m ； D ．经过s2π，小球速度增量为s m /8。

2018-2019学年鲁科版高中物理必修二第四章匀速圆周运动检测题

2018-2019学年鲁科版高中物理必修二第四章匀速圆周运动检测题一、单选题1.如图，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，关于物体的受力情况，下列说法错误的是（）A. 重力和支持力是一对平衡力B. 受重力、支持力、静摩擦力的作用C. 受重力、支持力、向心力的作用D. 摩擦力提供物体做匀速圆周运动所需要的向心力2.为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，A、B平行相距2m，轴杆的转速为3 600r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔半径夹角是30°，如图所示．则该子弹的速度大小是（）A. 360 m/sB. 720 m/sC. 1 440 m/sD. 108 m/s3.如图所示，A、B分别为电子钟分针和时针的端点，在电子钟正常工作时（）A. A点的角速度小于B点的角速度B. A点的角速度大于B点的角速度C. A点的线速度等于B点的线速度D. A点的线速度小于B点的线速度4.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F NA＞F NB5.风能是一种绿色能源．如图所示，叶片在风力推动下转动，带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，下列判断正确的是（）A. M点的线速度小于N点的线速度B. M点的角速度小于N点的角速度C. M点的加速度大于N点的加速度D. M点的周期大于N点的周期6.在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111米的短道竞赛．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（研究时可将运动员看作质点）．下列论述正确的是（）A. 发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心B. 发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力C. 若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧D. 若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间7.如图，汽车从拱形桥顶点A匀速率运动到桥的B点．下列说法正确的是（）A. 汽车在A点处于平衡态B. 机械能在减小C. A到B重力的瞬时功率恒定D. 汽车在A处对坡顶的压力等于其重力8.如图所示，一个小球绕圆心O做匀速圆周运动，已知圆周半径为r，该小球运动的角速度为ω，则它运动线速度的大小为（）A. B. ωr C. ω2r D. ωr29. 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q 球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示．将两球由静止释放．在各自轨迹的最低点，（）A. P球的速度一定大于Q球的速度B. P球的动能一定小于Q球的动能C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度10.下列现象中，与离心运动无关的是（）A. 汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩B. 汽车急刹车时，乘客向前倾C. 洗衣服脱水桶旋转，衣服紧贴在桶壁上D. 运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球二、多选题11.如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动。

高中物理第四章匀速圆周运动20单元测试鲁科版必修2

用心爱心专心圆周运动检测（一）( B )1．体做匀速圆周运动，下列哪些物理量是恒定不变的：A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．向心力( C )2．甲、乙两物体均做匀速圆周运动，甲的质量和它的转动半径均为乙的一半，当甲转过600时，乙在这段时间里正好转过450，则甲、乙两物体的向心力之比为A 1：4B 2：3C 4：9D 9：16( C )3．小明和爷爷晨练,小明沿着半径为R的圆形花坛跑道匀速跑步,爷爷沿半径为2R的圆形旱冰场匀速跑步,在相同时间里,两人各自跑了一圈.则A.小明的线速度和角速度都大B.爷爷的线速度和角速度都大C.两人的角速度相等,爷爷的线速度大D.两人的线速度和角速度都相等（BC）4．一圆筒绕其中心轴OO1匀速转动，筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无滑动，如图所示，下列说法正确的是A. 筒壁对物体的静摩擦力提供向心力B. 筒壁对物体的支持力提供向心力C 圆筒转速加快，筒壁对物体的弹力将变大D. 圆筒转速加快，筒壁对物体的摩擦力将变大5．如图所示，有一个以角速度ω旋转的圆锥摆，则（A ） (1) 小球受到的力是A 重力和弹力B 重力、弹力和向心力C 重力和向心力D 向心力和弹力（D）(2) 小球所受向心力等于A mg + FB mgcosθC mgsinθ Dmgtanθ( C )6．质量为m的小球在竖直平面的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是A 0B mgC 3mgD 5mg( BD )7．如右图中，圆环绕轴MN转动，其上有a、b两点，（α>β）则：A．a、b两点的线速度相同B．a、b两点的角速度相同C．a、b两点的向心加速度相同D．a的向心加速度小于b的向心加速度(AB )8．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有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作匀速圆周运动，则：A．球A的线速度必定大于球B的线速度B．球A的角速度必定小于球B的角速度C．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力D．球A的运动周期必定小于球B的运动周期9．橡皮条原长为0.4m，其一端拴住质量为0.5kg的小球，小球以另一端为中心，在光滑水平面上匀速转动，角速度为10rad/s，若橡皮条的劲度系数为k=100N/m，试求：此时橡皮条上的张力= 40 N。

高一物理鲁科版2第4章匀速圆周运动过关检测含解析

（时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题（本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确）1．下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是( )A．因为向心加速度的大小不变，故是匀变速运动B．由于向心加速度的方向变化，故是变加速运动C．用线系着的物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,线断后，物体受到“离心力”作用而背离圆心运动D．向心力和离心力一定是一对作用力和反作用力解析:选B.匀速圆周运动向心加速度大小不变、方向时刻在变,故A错，B对．当向心力消失后，物体做离心运动，并非受“离心力”作用，C、D错．2．自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，行驶时( )A．大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B．后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C．大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的向心加速度大D．后轮边缘点比小齿轮边缘点的向心加速度大解析：选D.大齿轮边缘点与小齿轮边缘点线速度大小相等，A 选项错；由a＝错误!可判定C选项错;后轮边缘点与小齿轮边缘点同轴转动，角速度相等，B选项错；由a＝ω2r可判定D选项对．3．汽车在水平面上转弯时，地面对车的摩擦力已达到最大，当汽车速率增为原来的2倍时，则汽车转弯的轨道半径必须（）A．减为原来的一半B．减为原来的1/4C．增为原来的2倍D．增为原来的4倍解析:选D。

汽车在水平面上转弯时，地面对车的摩擦力提供汽车转弯所需的向心力,有μmg＝m v2r,现在汽车速率增为原来的2倍，要想使地面对车的摩擦力继续提供汽车转弯所需的向心力，则汽车的转弯半径变为原来的4倍,D正确．4．建造在公路上的桥梁大多是凸桥，较少是水平桥，更少有凹桥，其主要原因是（）A．为了节省建筑材料，以减少建桥成本B．汽车以同样的速度通过凹桥时对桥面的压力要比对水平桥或凸桥压力大,故凹桥易损坏C．建造凹桥的技术特别困难D．无法确定解析:选B.汽车通过水平桥时，对桥的压力等于车的重力，汽车通过凸桥时，在最高点时，对桥的压力N1＝mg－m错误!,而汽车通过凹桥的最低点时，汽车对桥的压力N2＝mg＋m错误!。

鲁教版物理高中必修2第4章《匀速圆周运动》考试测试卷

第4章《匀速圆周运动》测试卷一、单选题(共15小题)1.如图洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时()A．衣服受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力C．筒壁的弹力随筒的转速的增大而减小D．靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好2.内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙．现将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示，由静止释放后()A．下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B．下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D．杆从右向左滑回时，乙球一定不能回到凹槽的最低点3.长l的细绳一端固定，另一端系一个小球，使球在竖直平面内做圆周运动，那么()A．小球通过圆周上顶点时的速度最小可以等于零B．小球通过圆周上顶点时的速度最小不能小于C．小球通过圆周上最高点时，小球需要的向心力最大D．小球通过最低点时绳的拉力最小4.下面关于匀速圆周运动的说法正确的是()A．匀速圆周运动是一种匀速运动B．匀速圆周运动是一种线速度和角速度都不断改变的运动C．匀速圆周运动是一种线速度和加速度都不断改变的运动D ．匀速圆周运动是一种匀变速运动5.在水平面上转弯的摩托车，如图所示，提供向心力的是( )A ．重力和支持力的合力B ．静摩擦力C ．滑动摩擦力D ．重力、支持力、牵引力的合力6.高明同学撑一把雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R ，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速转动，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一个半径为r 的圆形，伞边缘距离地面的高度为h ，则当地重力加速度的大小为( ) A ．B ．C ．D ．7.一光滑圆环竖直放置，可绕竖直轴MN 转动(如图示)，环半径R ＝20 cm ，在环上套一个质量为m 的小球，当环绕MN 以ω＝10 rad/s 的角速度匀速转动时，小球与环心连线与MN 之间的夹角θ是(g 取10 m/s 2)( )A ． 30°B ． 45°C ． 60°D ． 75°8.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A 、B 、C 三点，这三点所在处的半径rA ＞rB ＝rC ，则以下有关各点线速度v 、角速度ω的关系中正确的是( )A ．v A ＝vB ＞vC B ．v C ＞v A ＞v BC ．ωC ＜ωA ＜ωBD ．ωC ＝ωB ＞ωA9.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gD ．向心加速度为2g10.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( ) A ．由a n ＝可知，a n 与r 成反比B ．由a n ＝ω2r 可知，a n 与r 成正比C ．由v ＝ωr 可知，ω与r 成反比D ．由ω＝2πn 可知，ω与n 成正比11.如图，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)．某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F 的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是( )A ．答案AB ．答案BC ．答案CD ．答案D12.建造在公路上的桥梁大多是凸形桥，较少是水平桥，更没有凹形桥，其主要原因是( ) A ．为的是节省建筑材料，以减少建桥成本B ．汽车以同样速度通过凹形桥时对桥面压力要比水平或凸形桥的压力大，故凹形桥易损坏C ．可能是建造凹形桥技术上特别困难D ．为了方便排水13.甲、乙两个物体，甲静止地放在北京，乙静止地放在台州．当它们随地球一起转动时，则( ) A ．甲的角速度大，乙的线速度大 B ．甲的角速度小，乙的线速度小 C ．两物体的角速度、周期和线速度都相等 D ．两物体的角速度、周期一样，乙的线速度较大14.如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．小球的向心力由以下哪个力提供( )A ．重力B ．支持力C ．重力和支持力的合力D ．重力、支持力和摩擦力的合力15.A ，B 两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A 球的轨道半径是B 球轨道半径的2倍，A 的转速为30 r/min ，B 的转速为15 r/min.则两球的向心加速度之比为( ) A ． 1∶1 B ． 2∶1C ． 4∶1D ． 8∶1二、实验题(共1小题)16.某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点的速度的实验，所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R ＝0.20 m)．完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图a 所示，托盘秤的示数为1.00 kg ；(2)将玩具车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图b 所示，该示数为________kg ；将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m ；多次从同一位置释放小车，记录各次的m 值如下表所示：(3)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N；小车通过最低点时的速度大小为________m/s.(重力加速度g＝9.8 m/s，计算结果保留2位有效数字)．三、计算题(共3小题)17.如图所示，质量M＝2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m＝1 kg的小球通过长L＝0.5 m 的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态．现给小球一个竖直向上的初速度v0＝4 m/s，g取10 m/s2.若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力的大小和方向．18.如图所示：半径为R的圆弧轨道竖直放置，下端与弧形轨道相接，使质量为m的小球从弧形轨道上端无初速度滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动．实验表明，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点．(不考虑空气及摩擦阻力)，若小球恰能通过最高点，则小球在最高点的速度为多大？此时对应的h多高？(重力加速度为g)19.素有“陆地冲浪”之称的滑板运动已深受广大青少年喜爱．如图所示是由足够长的斜直轨道，半径R1＝2 m的凹形圆弧轨道和半径R2＝3.6 m的凸形圆弧轨道三部分组成的模拟滑板组合轨道．这三部分轨道依次平滑连接，且处于同一竖直平面内．其中M点为凹形圆弧轨道的最低点，N点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心O与M点在同一水平面上．一可视为质点，质量为m＝1 kg的滑板从斜直轨道上的P点无初速度滑下，经M点滑向N点，P点距水平面的高度h＝3.2 m，不计一切阻力，g取10 m/s2.求：(1)滑板滑至M点时的速度大小；(2)滑板滑至M点时，轨道对滑板的支持力大小；(3)若滑板滑至N点时对轨道恰好无压力，求滑板的下滑点P距水平面的高度．四、简答题(共2小题)20.如图所示，在光滑圆环上套一只小圆圈N，且圆环以竖直轴AOB为转轴匀速转动，N与M相对静止，在图中画出小圆圈N的向心力方向和环上M点向心加速度方向．21.一质点沿圆周作匀速圆周运动，箭头表示运动方向，试在图中A点画出其速度方向，在B点画出其加速度方向．答案解析1.【答案】D【解析】衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用，靠弹力提供向心力．分析受力时，不单独分析向心力，故A、B错误；因弹力提供向心力，由F n＝mω2r知，当转速增大，向心力增大，则弹力F n增大，C错误；中心的衣服，R比较小，角速度ω一样，所以向心力小，脱水效果差．故D正确．2.【答案】A【解析】环形凹槽光滑，甲、乙组成的系统在运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒，下滑过程中甲减少的机械能总是等于乙增加的机械能，甲、乙系统减少的重力势能等于系统增加的动能；甲减少的重力势能等于乙增加的势能与甲、乙增加的动能之和；由于乙的质量较大，系统的重心偏向乙一端，由机械能守恒，知甲不可能滑到槽的最低点，杆从右向左滑回时乙一定会回到槽的最低点．3.【答案】B【解析】在最高点，当重力完全提供向心力时，速度最小为v＝，A错误，B正确；小球在最高点时速度最小，所以向心力最小，在最低点时速度最大，向心力最大，故C、D错误．故选B.4.【答案】C【解析】匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，不是匀速运动，故A错误．匀速圆周运动的角速度大小不变，故B错误．匀速圆周运动的线速度方向时刻改变，加速度方向始终指向圆心，也时刻改变，所以匀速圆周是一种线速度和加速度都不断改变的运动，故C正确．匀速圆周运动的加速度方向时刻改变，方向始终指向圆心，不是匀变速运动，故D错误．故选：C.5.【答案】B【解析】6.【答案】A【解析】雨点甩出后做平抛运动，竖直方向有：h＝gt2，t＝水平方向初速度为雨伞边缘的线速度，所以v0＝ωR雨点甩出后水平方向做匀速直线运动x＝v0t＝ωR伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，根据几何关系可知水平距离为：x＝所以＝ωR解得：g＝故选：A7.【答案】C【解析】小球在光滑圆环上受力分析如图，圆环弹力N和小球重力mg合力提供向心力，有几何关系得mg tanθ＝mrω2，半径r＝R sinθ带入数据求解得θ＝60°，答案C对．8.【答案】A【解析】A、B两点通过同一根皮带传动，线速度大小相等，即v A＝v B，A、C两点绕同一转轴转动，有ωA＝ωC，由于v A＝rAωA，v C＝rCωC，rA＞rC，因而有v A＞v C，得到v A＝v B＞v C；由于ωA＝，ωB＝，rA＞rB，因而有ωA＜ωB，又由于ωA＝ωC，ωA＝ωC＜ωB；故选A.9.【答案】B【解析】女运动员的受力情况如图所示，则所受的拉力F＝＝2G；根据mg tan 60°，则a ＝g.选项B正确．10.【答案】D【解析】物体做匀速圆周运动的向心加速度与物体的线速度、角速度、半径有关．但向心加速度与半径的关系要在一定前提条件下才能成立．当线速度一定时，向心加速度与半径成反比；当角速度一定时，向心加速度与半径成正比．对线速度和角速度与半径的关系也可以同样进行讨论．正确选项为D.11.【答案】C【解析】橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧；由于做加速圆周运动，动能不断增加，故合力与速度的夹角小于90°.12.【答案】B【解析】由于汽车在通过水平桥时，对桥面的压力等于汽车本身的重力，而通过凹形桥面时，根据F N1－mg＝，可知对桥面的压力F N1′＝mg＋，大于汽车本身的重力，因此桥容易损坏，而通过凸形桥面时，mg－F N2＝，可知对桥面的压力F N2′＝mg－，小于车本身的重力，因此B正确，A、C、D错误．13.【答案】D【解析】已知北京的地理纬度比台州高，则物体在北京的圆周运动半径小，但两个物体都静止，与地球转动同步，故两物体的角速度、周期一样，乙的线速度较大，D正确，A、B、C错误．14.【答案】C【解析】小球受到竖直向下的重力作用和垂直于漏斗壁向上的支持力作用，两者的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，选项C正确．15.【答案】D【解析】由题意知A，B两小球的角速度之比ωA∶ωB＝nA∶nB＝2∶1，所以两小球的向心加速度之比∶aB＝ωRA∶ωRB＝8∶1，D正确．aA16.【答案】(2)1.40(3)7.9 1.4【解析】最小分度为0.1 kg，注意估读到最小分度的下一位；根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为mg，根据F m＝m桥g＋F N，知小车经过凹形桥最低点时对桥的压力F N，根据F N－mg＝m，求解速度．(1)每一小格表示0.1 kg，所以示数为1.40 kg；(2)将5次实验的结果求平均值，故有F m＝×9.8 N＝m桥g＋F N，解得F N≈7.9 N根据公式F N－mg＝m可得v≈1.4 m/s17.【答案】2 N，竖直向上【解析】设小球能通过最高点，且此时的速度为v1.在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒．选M所在水平面为参考平面，则mv＋mgL＝mv∶v1＝m/s∶设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F，方向向下，则F＋mg＝m∶由∶∶式得F＝2 N∶由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为2 N，方向竖直向上．18.【答案】 2.5R【解析】小球恰能通过最高点，即小球通过最高点时恰好不受轨道的压力，重力提供向心力，由牛顿第二定律有：mg＝m解得小球在最高点处的速度至少为：v＝，小球由静止运动到最高点的过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得：mgh＝mv2＋mg2R联立解得：h＝2.5R.19.【答案】(1)8 m/s(2)42 N(3)5.4 m【解析】(1)对滑板由P点滑至M点，由机械能守恒得mgh＝mv，得：v M＝8 m/s.(2)对滑板滑至M点时受力分析，由牛顿第二定律得F N－mg＝m，得：F N＝42 N.(3)滑板滑至N点时对轨道恰好无压力，则有mg＝m，得v N＝6 m/s滑板从P点到N点机械能守恒，则有mgh′＝mgR2＋mv，解得h′＝5.4 m.20.【答案】【解析】向心力指向圆心，如图所示：向心加速度也指向圆心，如图所示：21.【答案】【解析】根据曲线运动的速度方向即为该点的切线方向，而加速度的方向与合力方向相同，所以合力的方向指向圆心，因此如图所示：。

鲁科版高一物理必修二单元测试卷：第四章匀速圆周运动

第四章匀速圆周运动一、单选题1.下列关于离心运动的说法，正确的是( )A．离心运动一定是曲线运动B．离心运动的本质是惯性的表现C．离心运动就是物体沿半径方向飞出去的运动D．离心运动是物体受到离心力的作用2.高明同学撑一把雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速转动，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一个半径为r的圆形，伞边缘距离地面的高度为h，则当地重力加速度的大小为( )A． B． C． D．3.如图所示，工厂里的吊车正吊着一个铸件沿水平方向匀速运动，因为某种原因，突然紧急刹车，此瞬时铸件所受的合外力( )A．为零 B．方向向前 C．方向竖直向上 D．方向竖直向下4.如图所示，轮A、B同轴转动，轮B、C间通过皮带传动，皮带不打滑．已知A、B、C三轮半径之比RA ∶RB∶RC＝3∶1∶2.关于三轮边缘上三点a，b，c的线速度之比、角速度之比、向心加速度之比，正确的是( )A．1∶1∶32∶2∶11∶2∶6B．3∶1∶1 2∶2∶1 6∶2∶1C．1∶3∶1 2∶2∶1 2∶6∶1D．3∶1∶1 2∶1∶2 6∶2∶15.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为3∶4，在相同的时间里甲转过60圈时，乙转过45圈，则它们的向心加速度之比为( )A．3∶4 B．4∶3 C．4∶9 D．9∶166.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∶37.如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，如果小球经过最高位置时速度为，则杆对球的作用力为( )A．推力，mg B．拉力，mg C．推力，mg D．拉力，mg8.如图所示，洗衣机脱水桶在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服( )A．受到4个力的作用B．所受静摩擦力小于重力C．所需的向心力由弹力提供D．所需的向心力由静摩擦力提供9.如图所示，飞机做特技表演时，常做俯冲拉起运动，此运动在最低点附近可看作是半径为500 m 的圆周运动．若飞行员的质量为65 kg，飞机经过最低点时速度为360 km/h，则这时飞行员对座椅的压力为(取g＝10 m/s2) ( )A． 650 N B． 1 300 N C． 1 800 N D． 1 950 N10.如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘有三个点A，B，C.下列说法中正确的是( )A．A，B的角速度相同 B．A，C的角速度相同C．B，C的线速度相同 D．B，C的角速度相同11.如图所示，在闹钟和手表之间的争论中，其中闹钟是用哪个物理量来分析圆周运动的( )A．角速度 B．周期 C．线速度 D．转速12.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球的大二、多选题13. 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2∶3，那么下列说法中正确的是( )A．它们的半径之比是2∶9B．它们的周期之比是1∶3C．它们的转速之比是3∶2D．它们的加速度之比是2∶114.如图所示，直径为d的纸筒绕垂直于纸面的O轴匀速转动(图示为截面)．从枪口射出的子弹以速度v沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时先后在筒上留下A，B两个弹孔．则圆筒转动的角速度ω可能为( )A．v B．v C．v D．v15. 由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是( )A．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2B．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2RD．小球能从细管A端水平抛出的最小高度H min＝R16. 关于向心力的说法中正确的是( )A．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B．向心力不改变圆周运动中物体速度的大小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．做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力17.(多选)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，则下列说法中正确的是( )A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力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平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力三、实验题18.某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点的速度的实验，所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R＝0.20 m)．完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图a所示，托盘秤的示数为1.00 kg；(2)将玩具车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图b所示，该示数为________kg；将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：(3)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N；小车通过最低点时的速度大小为________m/s.(重力加速度g＝9.8 m/s，计算结果保留2位有效数字)．四、计算题19.如图所示为某小区儿童娱乐的滑梯示意图，其中AB为光滑斜面滑道，与水平方向夹角为37°，BC为水平粗糙滑道，与半径为0.2 m的圆弧轨道CD相切，ED为地面．已知通常儿童在粗糙滑道上滑动时的动摩擦因数是0.5，A点离地面的竖直高度AE为2 m，(g取10 m/s2)试求：(1)儿童由A处静止起滑到B处时的速度大小．(2)为了使儿童在娱乐时不会从C处脱离圆弧轨道水平飞出，水平粗糙滑道BC长至少为多少？(B处的能量损失不计)20.如图所示，质量为m＝0.5 kg的小球从距离地面高H＝5 m处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽运动，半圆形槽的半径R＝0.4 m，小球到达槽最低点时速率恰好为10 m/s，并继续沿槽运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，求：(1)小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h为多少；(2)小球最多能飞出槽外几次．(g取10 m/s2，空气阻力不计)21.如图所示，两根长度相同的轻绳(图中未画出)，连接着相同的两个小球，让它们穿过光滑的杆在水平面内做匀速圆周运动，其中O为圆心，两段细绳在同一直线上，此时，两段绳子受到的拉力之比为多少？答案解析1.【答案】B【解析】做圆周运动的物体，向心力突然消失，物体沿切线方向飞出，做直线运动，A选项错误．物体做离心运动，可以做曲线运动，C错误．物体做离心运动，是因为物体需要的向心力大于提供的向心力，但没有“离心力”这个力．2.【答案】A【解析】雨点甩出后做平抛运动，竖直方向有：h＝gt2，t＝水平方向初速度为雨伞边缘的线速度，所以v0＝ωR雨点甩出后水平方向做匀速直线运动x＝v0t＝ωR伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，根据几何关系可知水平距离为：x＝所以＝ωR解得：g＝故选：A3.【答案】C【解析】因为在刹车一瞬间，铸件还没来得及发生位置变化，所以物体的运动变为圆周运动，需要向心力，所以绳子的拉力减去重力的合力提供向心力，向心力是指向圆心的合力．所以合力方向竖直向上．故选C.4.【答案】B【解析】设A，B，C，三个轮子半径分别为3、1、2.设c点线速度为6(b点线速度也为6)，则c点角速度为3，b点角速度为6(a点角速度为6)，所以a的线速度为18.因此a、b、c线速度之比为3∶1∶1，排除A、C.角速度之比为2∶2∶1，排除D，由加速度a＝vω得加速度之比为6∶2∶1，所以最终答案为B5.【答案】B【解析】根据公式a＝ω2r及ω＝有＝·.因为T甲＝，T乙＝，所以＝×＝，B正确．6.【答案】C【解析】7.【答案】C【解析】杆的临界速度为，速度v＝，小于临界速度，因此杆对小球是推力的作用，向心力为mg－F N＝m，代入数值，可得F N＝mg，选项C正确．8.【答案】C【解析】由于衣服在水平面上做的是匀速圆周运动，所以就由水平方向的合外力提供向心力，竖直方向的受力平衡，B，D错；C对；衣服受到重力、摩擦力和弹力作用，A错．9.【答案】D【解析】分析飞行员的受力情况，根据牛顿第二定律和向心力公式可得：F N－mg＝m，已知r＝500 m、v＝360 km/h＝100 m/s，代入上式解得座椅对飞行员的支持力F＝1 950 N，根据牛顿第三定律可N知，飞行员对座椅的压力为1 950 N，所以选项D正确．10.【答案】D【解析】同一皮带轮上的线速度大小相同，同一轮上的角速度相同，所以D对；由v＝ωr可知C错；A，B的线速度大小相同，因半径不同，角速度不同，A错，B也错，所以本题选择D.11.【答案】C【解析】从题干意思来看两者在讨论圆周运动的线速度，故选C.12.【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；由图可知b的半径比a球半径大，根据v＝rω可知：a球的线速度比b球的小，故A、C错误．故选：B13.【答案】ABD【解析】角速度与线速度的关系v＝ωr，角速度与周期的关系ω＝，转速和角速度的关系n＝，加速度a＝＝ω2r.由角速度与线速度的关系v＝ωr，得到r＝，因而：＝＝×＝×＝，故A正确；由角速度与周期的关系ω＝，得T＝，因而，T甲∶T乙＝ω乙∶ω甲＝1∶3，故B正确；转速n＝，它们的转速之比是3∶1，C错误；加速度a＝＝ω2r，它们的加速度之比是2∶1，D正确．14.【答案】BC【解析】(1)当圆盘逆时针转动时，转过的角度可能为：2nπ＋(π－θ)(n＝0,1,2…)，此时＝，解得：ω＝v，当n＝0时，ω＝v，选项B正确；(2)当圆盘顺时针转动时，转过的角度可能为：2nπ＋(π＋θ)(n＝0,1,2…)，此时＝，解得：ω＝v，当n＝0时，ω＝v，当n＝1时，ω＝v，选项C正确；而A、D均不是上两式里的值，故选B、C.15.【答案】BC【解析】因为轨道光滑，所以小球从D点运动到A点的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律有mgH＝mg(R＋R)＋mv，解得v＝，从A端水平抛出到落到地面上，根据平抛运动规律A有2R＝gt2，水平位移x＝v A t＝·＝2，故A错误，B正确；因为小球能从细管A端水平抛出的条件是v A>0，所以要求H>2R，C正确，D错误．16.【答案】BC【解析】当物体所受的外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时，物体就将做圆周运动，该分力即为向心力，故先有向心力然后才使物体做圆周运动．因向心力始终垂直于速度方向，所以它不改变速度的大小，只改变速度的方向．匀速圆周运动合外力指向圆心，完全提供向心力时，有匀速圆周运动中，合外力提供向心力，而非匀速圆周运动中向心力并非物体所受的合外力，而是合外力指向圆心的分力提供向心力，故D错．17.【答案】CD【解析】小球在圆周最高点时所受的向心力为重力和拉力的合力，F＋mg＝m，当F＝0时，v＝，A、B错，C对；在最低点时有F－mg＝m，F大于重力，D对．18.【答案】(2)1.40 (3)7.9 1.4【解析】最小分度为0.1 kg，注意估读到最小分度的下一位；根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为mg，根据F m＝m桥g＋F N，知小车经过凹形桥最低点时对桥的压力F N，根据F－mg＝m，求解速度．N(1)每一小格表示0.1 kg，所以示数为1.40 kg；(2)将5次实验的结果求平均值，故有F m＝×9.8 N＝m桥g＋F N，解得F N≈7.9 N根据公式F N－mg＝m可得v≈1.4 m/s19.【答案】(1)6 m/s (2)3.4 m【解析】(1)对儿童，由A到B机械能守恒mg(hAE－R)＝解得：v B＝6 m/s(2)对儿童，在C处有mg＝＝－从B到C根据动能定理有－μmgsBC解之得：＝3.4 m.sBC20.【答案】(1)4.2 m (2)6次【解析】(1)对小球从下落到最低点的过程，设克服摩擦力做功为W f，由动能定理得mg(H＋R)－W＝mv2－0.f设小球从下落到第一次飞出到达最高点距地面高为h，由动能定理得mg(H－h)－2W f＝0－0.解得h＝4.2 m.(2)设小球恰好能飞出n次，则由动能定理得mgH－2nW＝0－0f解得n＝＝＝＝6.25次应取n＝6次．21.【答案】3∶2【解析】设每段绳子长为l，对球2有F2＝2mlω2对球1有：F1－F2＝mlω2由以上两式得：F1＝3mlω2故＝。

鲁科版高中物理必修二 第四章 匀速圆周运动 单元检测-精选文档

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