(完整word版)圆周运动单元测试
齐齐哈尔圆周运动单元测试卷 (word版,含解析)
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一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为m 、m 、2m 的可视为质点的三个物体A 、B 、C ,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO '转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为0.1μ=,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴O 共线且OA =OB =BC =r =0.2 m ,现将三个物体用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动,角速度极其缓慢地增大,已知重力加速度为g =10 m/s 2,则对于这个过程,下列说法正确的是( )A .A 、B 两个物体同时达到最大静摩擦力 B .B 、C 两个物体的静摩擦力先增大后不变 C .当5/rad s ω>时整体会发生滑动D 2/5/rad s rad s ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力不断增大 【答案】BC 【解析】ABC 、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由2F m r ω=可知,因为C 的半径最大,质量最大,故C 所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时2122C mg m r μω= ,计算得出:112.5/20.4grad s rμω=== ,当C 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC 开始提供拉力,B 的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB 之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A 的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A 与B 的摩擦力也达到最大时,且BC 的拉力大于AB 整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A 与B 还受到绳的拉力,对C可得:22222T mg m r μω+= ,对AB 整体可得:2T mg μ= ,计算得出:2grμω=当15/0.2grad s rμω>== 时整体会发生滑动,故A 错误,BC 正确; D 、 2.5rad/s 5rad/s?ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力逐渐增大,故D 错误; 故选BC2.如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体A 、B 、C ,质量分别为m 、2m 、3m ,A 叠放在B 上,C 、B 离圆心O 距离分别为2r 、3r 。
人教版高一下册物理 圆周运动单元测试卷 (word版,含解析)
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一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘,上面放置劲度系数为k 的弹簧,弹簧的一端固定于轴O 上,另一端连接质量为m 的小物块A (可视为质点),物块与圆盘间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为L ,若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g ,物块A 始终与圆盘一起转动。
则( )A .当圆盘角速度缓慢地增加,物块受到摩擦力有可能背离圆心B .当圆盘角速度增加到足够大,弹簧将伸长C gLμ D .当弹簧的伸长量为x mg kxmLμ+【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .开始时弹簧未发生形变,物块受到指向圆心的静摩擦力提供圆周运动的向心力;随着圆盘角速度缓慢地增加,当角速度增加到足够大时,物块将做离心运动,受到摩擦力为指向圆心的滑动摩擦力,弹簧将伸长。
在物块与圆盘没有发生滑动的过程中,物块只能有背离圆心的趋势,摩擦力不可能背离圆心,选项A 错误,B 正确;C .设圆盘的角速度为ω0时,物块将开始滑动,此时由最大静摩擦力提供物体所需要的向心力,有20mg mL μω=解得0gLμω=选项C 正确;D .当弹簧的伸长量为x 时,物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力,则有2mg kx m x L μω+=+()解得mg kxm x L μω+=+()选项D 错误。
故选BC 。
2.如图所示,叠放在水平转台上的物体 A 、B 及物体 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 。
设最大静摩擦力等于 滑动摩擦力,下列说法正确的是(重力加速度为 g )( )A .B 对 A 的摩擦力一定为 3μmg B .B 对 A 的摩擦力一定为 3m ω2rC .转台的角速度需要满足grμωD .转台的角速度需要满足23grμω 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .对A 受力分析,受重力、支持力以及B 对A 的静摩擦力,静摩擦力提供向心力,有()()233f m r m g ωμ=故A 错误,B 正确;CD .由于A 、AB 整体、C 受到的静摩擦力均提供向心力,故对A 有()()233m r m g ωμ对AB 整体有()()23232m m r m m g ωμ++对物体C 有()21.52m r mg ωμ解得grμω故C 错误, D 正确。
圆周运动单元测试题
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圆周运动 周测三姓名 班级 分数1.对于做匀速圆周运动的物体,下面说法中不正确的是A.相等时间内通过的路程相等B.相等时间内通过的弧长相等C.相等时间内发生的位移相等D.相等时间内转过的角度相等2.甲,乙两个做圆周运动的质点,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∶33.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,角速度与半径成反比D.角速度一定,线速度与半径成正比4.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2 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 时间内通过的位移大小为π20m D .玩具车在t =π4s 时间内通过的路程为零 5.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6.(2010·温州高一检测)如图2所示为纸质圆筒,以角速度ω绕垂直纸面的轴O 高速转动,有一颗子弹沿直径穿过圆筒,若子弹在圆筒转动不到半周时,在圆筒上留下a 、b 两个弹孔,已知aO 与bO 夹角为Φ,圆筒直径为d ,则子弹的速度为( )A.dΦ/2πωB.dω/ΦC.dω/(2π-Φ)D.dω/(π-Φ)7.某品牌电动自行车的铭牌如下:根据此铭牌中的有关数据,可知该车的额定时速约为()A.15 km/hB.18 km/hC.20 km/hD.25 km/h8.如图所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它的边缘上的一点,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点线速度大小相等(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点二、计算题题(本题包括3小题,共30分.有必要的文字叙述)9. 2009年花样滑冰世锦赛双人滑比赛中,张丹、张昊连续第二年获得亚军,如图3所示.张昊(男)以自己为转轴拉着张丹(女)做匀速圆周运动,转速为30 r/min.张丹的脚到转轴的距离为1.6 m.求:(1)张丹做匀速圆周运动的角速度;(2)张丹的脚运动速度的大小.10.如图4,一把雨伞,圆形伞面的半径为r,伞面边缘距地面的高度为h,以角速度ω旋转这把雨伞,问伞面边缘上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圆的半径R多大?。
圆周运动(培优篇)(Word版 含解析)
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一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体A 、B 、C ,质量分别为m 、2m 、3m ,A 叠放在B 上,C 、B 离圆心O 距离分别为2r 、3r 。
C 、B 之间用细线相连,圆盘静止时细线刚好伸直无张力。
已知C 、B 与圆盘间动摩擦因数为μ,A 、B 间摩擦因数为3μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g ,现让圆盘从静止缓慢加速,则( )A .当23grμω=时,A 、B 即将开始滑动 B .当2grμω=32mgμ C .当grμω=C 受到圆盘的摩擦力为0D .当25grμω=C 将做离心运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A. 当A 开始滑动时有:2033A f mg m r μω==⋅⋅解得:0grμω=当23ggrrμμω=<AB 未发生相对滑动,选项A 错误;B. 当2ggrrμμω=<时,以AB 为整体,根据2F mr ω向=可知 29332F m r mg ωμ⋅⋅=向= B 与转盘之间的最大静摩擦力为:23Bm f m m g mg μμ=+=()所以有:Bm F f >向此时细线有张力,设细线的拉力为T , 对AB 有:2333mg T m r μω+=⋅⋅对C 有:232C f T m r ω+=⋅⋅解得32mg T μ=,32C mgf μ= 选项B 正确;C. 当ω=时,AB 需要的向心力为:2339AB Bm F m r mg T f ωμ'⋅⋅=+==解得此时细线的拉力96Bm T mg f mg μμ'-== C 需要的向心力为:2326C F m r mg ωμ⋅⋅==C 受到细线的拉力恰好等于需要的向心力,所以圆盘对C 的摩擦力一定等于0,选项C 正确;D. 当ω=C 有: 212325C f T m r mg ωμ+=⋅⋅=剪断细线,则1235C Cm f mg f mg μμ=<= 所以C 与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力,则C 仍然做匀速圆周运动。
(新教材)人教版 物理 必修第二册 第六章 圆周运动 单元测试题(含答案)
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绝密★启用前(新教材)人教版物理必修第二册第六章圆周运动单元测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.关于地球(看做球体)上的物体随地球自转而具有的向心加速度,下列说法正确的是()A.方向都指向地心B.赤道处最小C.邢台处的向心加速度大于两极处的向心加速度D.同一地点,质量大的物体向心加速度也大2.如图所示,在光滑的漏斗内部一个水平面上,小球以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动.则小球运动的加速度a的大小为()A.B.C.ωrD.rω23.如图所示为一皮带传动装置,右轮半径为r,a点在它的边缘上.左轮半径为2r,b点在它的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑,则a点与b点的向心加速度大小之比为()A. 1∶2B. 2∶1C. 4∶1D. 1∶44.如图所示,电风扇工作时,叶片上a,b两点的线速度分别为v a,v b,角速度分别为ωa,ωb,则下列关系正确的是()A.v a=v b,ωa=ωbB.v a<v b,ωa=ωbC.v a>v b,ωa>ωbD.v a<v b,ωa<ωb5.如图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.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力6.如图所示,两个小球a和b用轻杆连接,并一起在水平面内做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.a球的线速度比b球的线速度小B.a球的角速度比b球的角速度小C.a球的周期比b球的周期小D.a球的转速比b球的转速大7.下列关于离心现象的说法正确的是()A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿切线做匀速直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动8.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9.有半径为R的圆盘在水平面上绕竖直轴匀速转动,圆盘边缘上有a,b两个圆孔且在一条直线上,在圆心O点正上方高R处以一定的初速度水平抛出一小球,抛出时刻速度正好沿着Oa方向,为了让小球能准确地掉入孔中,小球的初速度和圆盘转动的角速度分别应满足(重力加速度为g)()A.,2kπ(k=1,2,3…)B.,kπ(k=1,2,3…)C.,kπ(k=1,2,3…)D.,2kπ(k=1,2,3…)10.如图所示,左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗,碗口直径AB水平,O点为球心,碗的内表面及碗口光滑.右侧是一个固定光滑斜面,斜面足够长,倾角θ=30°.一根不可伸长、不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上,绳的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2,且m1>m2.开始时m1恰在碗口水平直径右端A处,m2在斜面上且距斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直.当m1由静止释放运动到圆心O的正下方C点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失,则下列说法中正确的是()A.在m1从A点运动到C点的过程中,m1的机械能一直减少B.当m1运动到C点时,m1的速率是m2速率的2倍C.细绳断开后,m1能沿碗面上升到B点D.m1最终将会停在C点二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)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.vB.vC.vD.v12.(多选)如图所示为一皮带传动装置,在传动过程中皮带不打滑,rB=2rC=2rA.,则轮上A,B,C 三点的线速度、角速度的关系正确的是()A.A,B,C三点的线速度之比为2∶2∶1B.A,B,C三点的线速度之比为1∶1∶2C.A,B,C三点的角速度之比为1∶2∶2D.A,B,C三点的角速度之比为2∶1∶113.(多选)如图所示A、B两个单摆,摆球的质量相同,摆线长LA>LB,悬点O、O′等高,把两个摆球拉至水平后,选OO′所在的平面为零势能面,都由静止释放,不计阻力,摆球摆到最低点时()A.A球的动能大于B球的动能B.A球的重力势能大于B球的重力势能C.两球的机械能总量相等D.两球的机械能总量小于零14.(多选)如图所示为半径分别为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心O1、O2均在同一水平面上,质量相等的两物体分别自两半圆形槽左边缘的最高点无初速度释放,在下滑过程中两物体()A.经最低点时动能相等B.均能达到半圆形槽右边缘的最高点C.机械能总是相等的D.到达最低点时对轨道的压力大小不同分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.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(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.如图所示,高速公路转弯处弯道圆半径R=100 m,汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.23.最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,若路面是水平的,问汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)所许可的最大速率v m为多大?当超过v m时,将会出现什么现象?(g=9.8 m/s2)17.如图所示,长L=0.5 m、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2 kg的小球,它绕O点在竖直平面内做圆周运动.当通过最高点时,求:(g取10 m/s2)(1)当v=1 m/s时,杆受到的力多大,是什么力?(2)当v=4 m/s时,杆受到的力多大,是什么力?18.如图所示,AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端B点与水平直轨道相切.一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑,已知轨道半径为R=0.2 m,小物块的质量为m=0.1 kg,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2.求:(1)小物块在B点时受到的圆弧轨道的支持力大小;(2)小物块在水平面上滑动的最大距离.答案1.【答案】C【解析】由于向心加速度的方向都是指向所在平面的圆心,所以地球表面各物体的向心加速度方向都沿纬度的平面指向地球的自转转轴,不是地心,故A错误;地球自转时,各点绕地轴转动,具有相同的角速度,根据a=rω2,知到地轴的距离越大,向心加速度越大,所以在赤道处的向心加速度最大,两极向心加速度最小,故B错误,C正确;同一地点,物体向心加速度也相等,与质量无关,故D错误.2.【答案】D【解析】小球做匀速圆周运动,转动的半径为r,角速度为ω,故向心加速度为:a n=ω2r故选:D.3.【答案】B4.【答案】B5.【答案】A【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.6.【答案】A【解析】两个小球一起转动,周期相同,所以它们的转速、角速度都相等,B、C、D错误;而由v =ωr可知b的线速度大于a的线速度.所以A正确.7.【答案】C【解析】向心力是按效果命名的,做匀速圆周运动的物体所需要的向心力是它所受的某个力或几个力的合力提供的,因此,它并不受向心力和离心力的作用.它之所以产生离心现象是由于F合<mω2R,故A错误.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,根据牛顿第一定律,它将沿切线做匀速直线运动,故C正确,B、D错误.8.【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:B9.【答案】B【解析】小球为平抛运动,因此根据平抛运动规律则求得小球初速度为.排除A、C.小球落在a的时间内,圆盘可以转半圈,即=t,解得ω=nπ(n=1,2,3…),答案为B.10.【答案】A【解析】在m1从A点运动到C点的过程中,除重力做功外,绳子的拉力对小球做负功,所以m1的机械能一直减少,故A正确;设重力加速度为g,小球m1到达最低点C时,m1、m2的速度大小分别为v1、v2,由运动的合成分解得:v1=v2,故B错误;若从A到C的过程中,只有重力做功,小球m1到C后可以沿着碗面上升到B点,且速度刚好为零,但在m1从A点运动到C点的过程中,机械能一直减少,所以不能到达B点,故C错误;由于碗的内表面及碗口光滑,m1将在碗内一直关于C点对称的运动下去,不会停止在C点,故D错误.11.【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.12.【答案】AD【解析】设A点线速度为v,由于AB为共线关系,所以B点线速度也为v,B与C为共轴关系,角速度相等,由v=ωr可知C点线速度为0.5v故A、B、C三点的线速度之比为2∶1∶1,A对;设C点角速度为ω,由v=rω可知,B点线速度为2ωr,A的角速度为2ω故A、B、C三点的角速度之比为2∶1∶1,D对.13.【答案】AC【解析】根据动能定理mgL=mv2,摆球摆到最低点时A球的动能大于B球的动能,A正确.在最低点,A球的高度更低,由E p=mgh知A球的重力势能较小,B错误.A、B两球在运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,两球的机械能总量保持不变,所以在最低点,两球的机械能总量仍为0,C正确,D错误.14.【答案】BC【解析】物体初始机械能相等且运动中机械能守恒,B、C对;势能的减少量等于动能的增加量,故在半径为R的半圆形槽中运动的物体经最低点时的动能大,A错;由mgr=mv2及F N-mg=m知,F N=3mg,到达最低点时对轨道的压力大小相同,D错.15.【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/s16.【答案】54 km/h汽车做离心运动或出现翻车事故【解析】在水平路面上转弯,向心力只能由静摩擦力提供,设汽车质量为m,则F m=μmg,则有m=μmg,v m=,代入数据可得v m≈15 m/s=54 km/h.当汽车的速度超过54 km/h时,需要的向心力大于最大静摩擦力,也就是说合外力不足以维持汽车做圆周运动所需的向心力,汽车将做离心运动,严重的将会出现翻车事故.17.【答案】(1)16 N压力(2)44 N拉力【解析】(1)当v=1 m/s时,小球所需向心力F1==N=4 N<mg,所需向心力小于重力,则杆对球为支持力,受力分析如图所示.小球满足mg-F N=,则F N=mg-=16 N由牛顿第三定律可知,杆受到的压力F N′=16 N,方向竖直向下.(2)当v=4 m/s时,小球所需向心力F2==64 N>mg,显然重力不能提供足够的向心力,则杆对球有拉力,受力分析如图所示.小球满足mg+F T=即F T=-mg=44 N由牛顿第三定律可知,小球对杆有拉力,大小F T′=44 N.方向竖直向上.18.【答案】(1)3 N(2)0.4 m【解析】(1)由机械能守恒定律,得mgR=mv,在B点F N-mg=m,联立以上两式得F N=3mg=3×0.1×10 N=3 N.(2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为l,对小物块运动的整个过程由动能定理得mgR-μmgl=0,代入数据得l==m=0.4 m.。
新人教版必修第二册高一物理 第六章 圆周运动 单元测试卷(含答案)
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新人教版必修第二册高一物理第六章圆周运动单元测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 1.如图所示,底面半径为R的平底漏斗水平放置,质量为m的小球置于底面边缘紧靠侧壁,漏斗内表面光滑,侧壁的倾角为θ,重力加速度为g。
现给小球一垂直于半径向里的某一初速度v0,使之在漏斗底面内做圆周运动,则( )A.小球一定受到两个力的作用B.小球可能受到三个力的作用C.当v0<gR tanθ时,小球对底面的压力为零D.当v0=gR tanθ时,小球对侧壁的压力为零2.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,使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,以下说法正确的是( )A.小球过最高点时,杆所受的弹力不能等于零B.小球过最高点时,速度至少为gRC.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度的增大而增大D.若把题中的轻杆换为轻绳,其他条件不变,小球过最高点时,速度至少为gR3.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”。
如图所示,汽车通过凹形桥的最低点时( )A .汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力B .汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力C .汽车的向心加速度大于重力加速度D .汽车的速度越大,对凹形桥面的压力越大4.杜杰老师心灵手巧,用细绳拴着质量为m 的小球,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,如图所示。
则下列说法正确的是( )A .小球通过最高点时,绳子张力不可以为0B .小球刚好通过最高点时的速度是gR2C .若小球做匀速圆周运动,则小球通过最低点和最高点,绳的张力差为2mgD .若小球做匀速圆周运动,则小球通过最低点和最高点,绳的张力差为4mg 5.下列关于匀速圆周运动的描述,正确的是( ) A .是匀速运动 B .是匀变速运动C .是加速度变化的曲线运动D .合力不一定时刻指向圆心6.如图所示,某游乐场的大型摩天轮半径为R ,匀速旋转一周需要的时间为t 。
圆周运动单元测试卷 (word版,含解析)
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B.A、B受到的摩擦力可能同时为0
C.若ω缓慢增大,则A、B受到的摩擦力一定都增大
D.若A不受摩擦力,则B受沿容器壁向下的摩擦力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.A物体受到的向心力
B物体受到的向心力
由于
α>β
因此A的向心力大于B的向心力,A错误;
B.假设A、B两物体所受摩擦力同时为零,对A物体进行受力分析可知
故选D。
12.如图所示,用一根质量不计不可伸长的细线,一端系一可视为质点的小球,另一端固定在O点。当小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为 时,悬点O到轨迹圆心高度h,细绳拉力大小为F,小球的向心加速度大小为a,线速度大小为v,下列描述各物理量与角速度 的关系图像正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】A
A.当 时,A、B相对于转盘会滑动
B.当 时,绳子一定有弹力
C. 在 范围内增大时,B所受摩擦力变大
D. 在 范围内增大时,A所受摩擦力不变
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】
A.当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时,A、B相对于转盘会滑动,对A有
对B有
解得
当 时,A、B相对于转盘会滑动,故A正确;
B.当B达到最大静摩擦力时,绳子开始出现弹力
故选AD。
3.荡秋千是小朋友们喜爱的一种户外活动,大人在推动小孩后让小孩自由晃动。若将此模型简化为一用绳子悬挂的物体,并忽略空气阻力,已知O点为最低点,a、b两点分别为最高点,则小孩在运动过程中( )
A.从a到O的运动过程中重力的瞬时功率在先增大后减小
B.从a到O的运动过程中,重力与绳子拉力的合力就是向心力
(完整word版)圆周运动典型基础练习题大全,推荐文档
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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 : 4B. 2 : 3C. 4 : 92.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。
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(A.(2m+2M )gB. Mg —2mv2/R2 2C. 2m(g+v2/R+MgD. 2m(v2/R—g)+Mg3 .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卩=0.70咅,则汽车拐弯时的最大速度是___________ m/s7.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方向的夹角为0,试求小球做圆周运动的周期。
8如图所示,质量m= 1 kg的小球用细线拴住,线长1= 0.5 m,细线所受拉力达到F= 18 N时就会被拉断。
当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断。
若此时小球距水平地面的高度h= 5 m,重力加速度g= 10 m/s2,求小球落地处到地面上P点的距离?求落地速度?(P点在悬点的正下方)21、 如图所示,将一质量为 m 的摆球用长为L 的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆。
第六章 圆周运动 单元测试-2022-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修二册
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第六章 圆周运动 单元测试B 卷本试卷共4页,15小题,满分100分,考试用时75分钟。
A 卷难度:★★一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示的皮带传动装置中,轮A 和B 同轴,A 、B 、C 分别是三个轮边缘的质点,且R A =R C =2R B ,则下列说法中正确的是( )A. 三质点的线速度之比v A :v B :v C =2:1:1B. 三质点的角速度之比ωA :ωB :ωC =2:1:1C. 三质点的周期之比T A :T B :T C =2:2:1D. 三质点的转速之比n A :n B :n C =1:1:22. 做匀速圆周运动的物体,下列哪些量是不变的( )A. 线速度B. 角速度C. 向心加速度D. 向心力3. 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( )A. a ,b 和c 三点的线速度大小相等B. c 的线速度比a ,b 的大C. a ,b 的角速度比c 的大D. a ,b 和c 三点的角速度相等4. 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做匀速圆周运动.图中的圆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( )A. 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向心力将越大C. h 越高,摩托车做圆周运动的周期将越小D. h 越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大5. 如图所示,为一辆越野车在比赛时经过一段起伏路段,M 、N 分别为该路段的最高点和最低点,已知在最高点M 附近汽车所走过的那一小段圆弧可认为是圆周运动的一部分,其对应半径为R ,在最低点N 附近对应圆周运动的半径为23R ,假设汽车整个运动可近似认为速率不变,汽车经过最高点M 时对轨道的压力为汽车自重的0.9倍,那么汽车经过最低点N 时对轨道的压力为自重的( )A. 1.1倍B. 1.15倍C. 1.2倍D. 1.25倍6. 如图所示,A ,B 两个圆环套在粗细均匀的光滑水平直杆上,用绕过固定在竖直杆上光滑定滑轮的细线连接,现让水平杆随竖直杆匀速转动,稳定时,连接A 和B 的细线与竖直方向的夹角分别为α和θ,已知A 和B 的质量分别为m 1、m 2,则m 1m 2的值是( )A. cosαcosθB. sinαsinθC. tanαtanθD. tanθtanα7. 如下图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO′旋转,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ。
圆周运动(培优篇)(Word版 含解析)
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【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】
小球恰好通过最高点C,根据重力提供向心力,有: 解得: 故A正确;小球离开C点后做平抛运动,即水平方向做匀速运动, 竖直方向做自由落体运动, 解得: ; 故B错误;CD正确;故选ACD
11.如图所示,一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内,其中管道半径为R.现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动,当小球通过最高点时速率为v0,则下列说法中错误的是
B.B对A的摩擦力一定为3m2r
C.转台的角速度需要满足
D.转台的角速度需要满足
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.对A受力分析,受重力、支持力以及B对A的静摩擦力,静摩擦力提供向心力,有
故A错误,B正确;
CD.由于A、AB整体、C受到的静摩擦力均提供向心力,故对A有
对AB整体有
对物体C有
解得
当F1>0,杆对球有拉力,向下;
当F1=0,杆对球无作用力。
故杆对球的作用力情况①②都有可能,选项C正确,ABD错误。
故选C。
13.如图所示,用一根质量不计不可伸长的细线,一端系一可视为质点的小球,另一端固定在O点。当小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为 时,悬点O到轨迹圆心高度h,细绳拉力大小为F,小球的向心加速度大小为a,线速度大小为v,下列描述各物理量与角速度 的关系图像正确的是()
C.当绳中刚好要出现拉力时,
故 ,C正确;
D.当物块和转台之间摩擦力为0时,物块开始离开转台,故
角速度为 ,故D正确;
故选CD。
9.如图所示,匀速转动的水平圆盘上放有质量分别为2kg和3kg的小物体A、B,A、B间用细线沿半径方向相连。它们到转轴的距离分别为RA=0.2m、RB=0.3m。A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4倍。g取10m/s2,现极其缓慢地增大圆盘的角速度,则下列说法正确的是( )
圆周运动单元测试——2020-2021学年高一物理人教版(2019)必修第二册
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圆周运动单元测试一、单选题1.弹簧秤用细线系两个质量都为m的小球,现让两小球在同一水平面内做匀速圆周运动,两球始终在过圆心的直径的两端,如图所示,此时弹簧秤读数()A.大于2mg B.等于2mg C.小于2mg D.无法判断2.两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动如图,则它们的()A.运动周期相同B.运动的线速度相同C.运动的角速度不同D.向心加速度相同3.如图所示,质量为m的小明(可视为质点)坐摩天轮。
小明乘坐的座舱与摩天轮的转轴间的距离为r,摩天轮以大小为k gr(常数k<1,g为重力加速度)的角速度做匀速圆周运动。
若小明坐在座舱水平座垫上且双脚不接触底板,则下列说法正确的是()A.小明通过最高点时不受重力B.小明做匀速圆周运动的周期为2πr k gC.小明通过最高点时处于完全失重状态D.小明通过最低点时对座舱座垫的压力大小为k2mg4.由于高度限制,车库出入口采用图所示的曲杆道闸,道闸由转动杆OP 与横杆PQ 链接而成,P 、Q 为横杆的两个端点。
在道闸抬起过程中,杆PQ 始终保持水平。
杆OP 绕O 点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是( )A .P 点的线速度大小不变B .P 点的加速度方向不变C .Q 点在竖直方向做匀速运动D .Q 点在水平方向做匀速运动5.如图所示,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 点在竖直面内做圆周运动,小球转到最高点A 时,线速度大小为2gL ,则此时小球对细杆的作用力方向和大小分别为( )A .向下,2mgB .向上,2mgC .向上,32mgD .向下,32mg 6.一长为L 的轻杆下端固定一质量为m 的小球,上端连在光滑水平轴上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计空气阻力),如图所示。
当小球在最低点时给它一个水平初速度v 0,小球刚好能做完整的圆周运动。
圆周运动检测题(Word版 含答案)
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一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.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 μB .此时圆盘的角速度为ω2grμC .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=2grμω=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.2.如图,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 .滑块对轨道的压力为2v mg m R+B .受到的摩擦力为2v m RμC .受到的摩擦力为μmgD .受到的合力方向斜向左上方【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .根据牛顿第二定律2N v F mg m R-=根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小2NN v F F mg m R'==+ A 正确;BC .物块受到的摩擦力2N ()v f F mg m Rμμ==+BC 错误;D .水平方向合力向左,竖直方向合力向上,因此物块受到的合力方向斜向左上方,D 正确。
圆周运动单元测试——2020-2021学年高一物理人教版(2019)必修第二册
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圆周运动单元测试 一、单选题 1.如图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边缘上的点,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3R r ,C 为磁带外缘上的一点,现在进行倒带此时下列说法正确的是( )A .A 、B 、C 三点的周期之比为3:1:3 B .A 、B 、C 三点的线速度之比为3:1:3C .A 、B 、C 三点的角速度之比为1:3:3D .A 、B 、C 三点的向心加速度之比为9:1:42.如图所示,将物块P 置于沿逆时针方向转动的水平转盘上,并随转盘一起转动(物块与转盘间无相对滑动)。
图中c 方向指向圆心,a 方向与c 方向垂直,下列说法正确的是( )A .若物块P 所受摩擦力方向为a 方向,则转盘匀速转动B .若物块P 所受摩擦力方向为b 方向,则转盘匀速转动C .若物块P 所受摩擦力方向为c 方向,则转盘加速转动D .若物块P 所受摩擦力方向为d 方向,则转盘减速转动3.如图所示,光滑水平面上,质量为m 的小球在拉力F 作用下做匀速圆周运动。
若小球运动到P 点时,拉力F 发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是 ( )A .若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa 做离心运动B .若拉力突然变小,小球可能沿轨迹Pa 做离心运动C .若拉力突然变大,小球可能沿轨迹Pb 做离心运动D .若拉力突然变小,小球可能沿轨迹Pc 做近心运动 4.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R ,甲、乙物体质量分别为M 和m (M >m ),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L (L <R )的水平轻绳连在一起.如图所示,若将甲物体放在转轴的正上方,甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直,要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看作质点,重力加速度为g )( )A .()M m gmL μ- B .g L μ C .()M m gM μ+ D .μ(M m)g mL+ 5.如图所示,长为L 的轻杆,一端固定一个质量为m 的小球,另一端固定在水平转轴O 上,杆随转轴O 在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ是(重力加速度为g )A .2sin Lg ωθ= B .2tan Lg ωθ= C .2sin gL θω= D .2tan gL θω=6.如图所示,照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动,已知图中双向四车道的总宽度约为15m ,假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍,则运动的汽车( )A .所受的合力可能为零B .只受重力和地面支持力作用C .最大速度不能超过25m/sD .所需的向心力由重力和支持力的合力提供7.质量为m 的小球由不能伸长的轻绳a 和b 分别系于一轻质细杆的A 点和B 点,如图所示,当绳a 与水平方向成θ角时,绳b 恰处于伸直状态且水平,此时绳b 的长度为l 。
第六章圆周运动【单元测试】(解析版)
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B.图乙中,做圆锥摆运动的物体
解得
则转速越大,摆线与竖直方向的夹角越大,选项B正确;
C.图丙中,火车转弯速度较大时,重力和轨道的支持力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力,则火车有向外做离心运动的趋势,则火车外侧的车轮轮缘挤压外轨,选项C错误;
D.图丁中,洗衣机脱水时衣物附着在桶内壁上,则竖直方向重力和筒壁对衣服的静摩擦力平衡,即f=mg,则当转速越大,衣物所受筒壁的静摩擦力不变,选项D错误。
故选B。
5.(2022·湖南·宁乡市教育研究中心高一期末)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 ,运动半径为 ,角速度大小为 ,重力加速度为 ,则座舱( )
A.运动周期为 B.线速度的大小为
C.向心加速度大小为 D.所受合力的大小始终为
【答案】D
【详解】A.由于座舱做匀速圆周运动,由
可得
故A正确;
B.悬绳的拉力
故B正确;
CD.由于
故只要转速不变,悬绳与竖直方向的夹角就保持不变,故C错误,D正确。
故选ABD。
12.(2022·山东·青岛三十九中高一期中)公园里有一种“旋转秋千”的游乐项目,模型如图所示.可视为质点的座椅通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上,旋转圆盘转动的角速度为ω,缆绳与竖直方向夹角为θ,不计空气阻力,
14.(9分)(2022·四川省内江市第六中学高一阶段练习)如图是一个研究向心力与哪些因素有关的实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的物体的质量为m,放置在未画出的圆盘上,圆周的轨道半径为r,力电传感器测定的是向心力F,光电传感器测定的是物体的线速度,实验中测得的数据如下表:1来自1.522.5
3
2021-2022学年 人教版(2019)必修2 第六章 圆周运动 单元测试卷(word版含答案)
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2021-2022学年 人教版(2019)必修2 第六章 圆周运动 单元测试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(每题4分,共8各小题,共计32分)1.如图所示,一圆柱形容器绕其轴线匀速转动,内部有A B 、两个物体,均与容器的接触面始终保持相对静止。
当转速增大后(A B 、与容器接触面间仍相对静止),下列说法正确的是( )A.两物体受到的摩擦力都增大B.两物体受到的摩擦力大小都不变C.物体A 受到的摩擦力增大,物体B 受到的摩擦力大小不变D.物体A 受到的摩擦力大小不变,物体B 受到的摩擦力增大2.如图所示,竖直杆AB 在A B 、两点通过光滑铰链连接两等长轻杆AC 和BC AC ,和BC 与竖直方向的夹角均为θ,轻杆长均为L ,在C 处固定一质量为m 的小球,重力加速度为g ,在装置绕竖直杆AB 转动的角速度ω从0开始逐渐增大的过程中,下列说法正确的是( )A.当0ω=时,AC 杆和BC 杆对球的作用力都表现为拉力B.AC 杆对球的作用力先增大后减小C.一定时间后,AC 杆与BC 杆上的力的大小之差恒定D.当ω=BC 杆对球的作用力为0 3.如图甲所示的“太极球”是一种较流行的健身器材。
现将太极球拍和球简化成如图乙所示的平板和球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A B C D 、、、四个位置时球与板间无相对运动趋势。
A 为圆周的最高点,C 为最低点,B D 、与圆心O 等高。
设球的质量为m ,重力加速度为g ,不计球拍的质量和球与球拍间的摩擦。
下列说法正确的是( )A.球运动到最高点A 时的最小速度为零B.球在C 处对板的作用力比在A 处对板的作用力大2mgC.增大球的运动速度,当球运动到B 点时,板与水平面的夹角θ变小D.球运动到B 点,45θ=时,板对球的作用力大小2F mg =4.小明撑一雨伞站在水平地面上,伞面边缘点所围圆形的半径为R 。
第六章 圆周运动 单元测试2020-2021学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

1.将完全相同的两小球AB ,用长L =0.8m 的细绳悬于以v =4m/s 向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止瞬间,两悬线中的张力之比T B :T A 为( )A .1:1B .1:2C .l:3D .1:42.如图所示,物体A 、B 随水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,关于物体B 在水平方向所受的作用力及其方向的判定正确的有( )A .圆盘对B 及A 对B 的摩擦力都指向圆心B .圆盘对B 的摩擦力指向圆心,A 对B 的摩擦力背离圆心C .物体B 受到圆盘及A 对其的摩擦力和向心力D .物体B 受到圆盘对其的摩擦力和向心力3.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r 1、r 2、r 3,若甲轮匀速转动的角速度为ω,三个轮相互不打滑,则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为( )A .2213r r ωB .22321r γωC .2321r r ωD .2123r r r ω4.英语听力磁带盒的示意图如图所示,A B 、为缠绕磁带的两个轮子,其半径均为r 。
当放音结束时,磁带全部绕到了B 轮上,磁带的外缘半径3R r =。
现在进行倒带,使磁带绕到A 轮上,可以认为此过程磁带的线速度随时间均匀增大。
倒带时A 轮是主动轮,B 轮是从动轮,主动轮的角速度ω不变。
经测定磁带全部绕到A 轮上需要的时间为t ,当B 轮的角速度也为ω时所用的时间记为t ',此时磁带的线速度记为v ,则下列判断正确的是( ) A .2t t '< B .2t t '= C .5v r ω= D .32v r ω=5.如图所示,光滑水平面上,质量为m 的小球在拉力F 作用下做匀速圆周运动。
若小球运动到P 点时,拉力F 发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是( )A .若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa 做离心运动B .若拉力突然变小,小球可能沿轨迹Pa 做离心运动C .若拉力突然变大,小球可能沿轨迹Pb 做离心运动D .若拉力突然变小,小球可能沿轨迹Pc 做近心运动6.转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的体闲活动,如图所示。
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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
V
图2 图9—19
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)
0/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 =
在水平方向,以圆周运动的规律来研究,得
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
2
2202N v n mgR
F m R h
π== (n=l 、2、3…), ④。