鲁科版高中物理必修二匀速圆周运动

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福安二中物理必修2期末复习——《匀速圆周运动》
一、选择题：
1．关于圆周运动的向心力、向心加速度、角速度、线速度，下列说法中正确的是（ ）
A ．做圆周运动的物体所受的合外力就是向心力，其方向一定指向圆心
B ．做匀速圆周运动的物体向心加速度越大，物体运动的速率变化越快
C ．做匀速圆周运动的物体角速度越大，速度方向改变越快
D ．做匀速圆周运动的物体线速度越大，连接物体与圆心的轨道半径转动越快
2．在地球表面处取这样几个点：北极点A 、赤道上一点B 、AB 弧的中点C 、过C 点的纬线上取一点D ，如图4－5所示．则（ ） A ．B 、C 、D 三点的角速度相同 B ．C 、D 两点的线速度大小相等 C ．B 、C 两点的向心加速度大小相等 D ．C 、D 两点的向心加速度大小相等
3．如图4－6所示，一物体A 放在粗糙板上随板一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，且板始终保持水平，位置MN 在同一水平高度上，则（ ）
A ．物体在位置MN 时受到的弹力都大于重力
B ．物体在位置MN 时受到的弹力都小于重力
C ．物体在位置M 时受到的弹力大于重力，在位置N 时受到的弹力小于重力
D ．物体在位置N 时受到的弹力小于重力，在位置M 时受到的弹力大于重力
4．假定雨伞面完全水平，旋转时，其上一部分雨滴甩出来，下面关于伞面上雨滴的受力和运动情况的说法中正确的是（ ）
A ．越靠近转轴的雨滴所需的向心力越小
B ．雨滴离开雨伞时是沿背离转轴的方向离心而去的
C ．雨滴离开雨伞后对地的运动是平抛运动
D ．雨伞转得越快，雨滴落地的时间就越长
5．汽车通过拱桥最高点时，（ ）
A ．汽车对桥的压力大于汽车所受的重力
B ．汽车速度越大，它对桥的压力就越小
C ．汽车速度大于一定值时，汽车对桥的压力可能为零
D ．汽车速度越大，汽车对桥面的压力就越小
6．如图4-7所示，一只光滑的碗水平放置，其内放一质量为m 的小球，开始时小· · ·C ·B A D 图4-7
A A M N
图4－6
球相对于碗静止于碗底，则下列哪些情况能使碗对小球的支持力大于小球的重力
( )
A ．碗竖直向上做加速运动
B ．碗竖直向下做减速运动
C ．碗竖直向下做加速运动
D ．当碗由水平匀速运动而突然静止时
7．由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中，如果保持飞行速度的大小和距离海面的高度均不变，则以下说法中正确的是( )
A ．飞机做的是匀速直线运动
B ．飞机上的乘客对座椅的压力略大于重力
C ．飞机上的乘客对座椅的压力略小于重力
D ．飞机上的乘客对座椅的压力为零
8．如图4－8所示，用长为L 的轻绳拴一质量为m 的小球，一端固定在O 点，小球从最低点开始运动．若小球恰能在竖直面内做圆周运动，取O 点所在平面为零势能面，则小球在最低点时具有的机械能为（ ） A ．mgl B ．1.5mgl C ．2.5mgl D ．2mgl 9．把盛水的小水桶拴在长为l 的绳子的一端，使这个小水桶在竖直平面内做圆周运动，要使水在小水桶转到最高点时不从桶里流出来，这时水桶转动的角速度至少应该是（ ） A ．gl 2 B ．gl 2 C ．l g D ．l
g 2 10．如图4-9所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连接的质量相等的两物体A 和B ，它们与圆盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加大到两物体刚好
还未发生滑动时烧断细线，则下列判断中错误的是
( )
A ．两物体均沿切线方向滑动
B ．两物体均沿半径方向滑动，离圆心越来越远
C ．两物体仍随圆盘一起转动，不会发生滑动
D ．物体A 仍随圆盘一起转动，不会发生滑动
二、填空题：(共5小题，每小题4分，共20分)
11．汽车车轮的直径是1.2m ，行驶速率是43.2km/h ，在行驶中车轮的角速度是 rad/s ，其周期是 T ．
12．如图4－10所示，一个圆环的环心在O 处，PO 与直径AB 夹角为60°，QO 与
直径AB 夹角为30°，若以其直径AB 为轴做匀速转动，则环上的P 和Q 两点
的线速度之比为 ；若环的半径为20cm ，绕AB 转动的周期是0.5s ，
则环上Q 点的线速度为 m/s ．
13．工厂的天车上钢丝长l ＝4m ，用它来吊运质量为2t 的工件．天车以2m/s 的速度水平向前匀速行驶．当天车突然刹车，工件开始摆动时，钢丝绳对工件的拉
力大小为 N ．（g ＝10m/s 2）
14．一个水平圆盘绕通过圆心O 的竖直轴匀速转动，盘上距轴0.5m 处有一个质
量为0.5kg 的物体．如果物体与圆盘间的最大静摩擦力为1.96N ，物体相对圆
盘静止，圆盘转动的角速度不能大于 rad/s ；如果圆盘角速度大于
该值，相对于圆盘物体滑动的方向是 ．
15．如图4－11所示，一条长度为L =0.1 m 的轻绳，一端固定在竖直细棒的A 端，图4-9 O L m
v 图4－8
图4－10 图4－11
另一端系着一个质量m=100g的小球，竖直细棒的B端固定在离心转台的转轴上，当离心转台带动竖直棒以角速度 =5 rad/s 转动时，轻绳上的张力为
N．(g取10m/s2)．
三、综合题：
16．一根长为L=60cm的绳子系着一个装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动．已知水的质量m=0.5kg．g取10m/s2．求：
⑴水桶到达最高点时水不流出的最小速度．
⑵当水桶在最高点时的速度为3m/s时，水对桶底的压力．
17．如图4-13所示，水平长杆AB绕过B端的竖直轴OO′匀速转动，在杆上套有一个质量为lkg的圆环．若环与水平杆的动摩擦因数μ=0.5，且假设最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等．求：
(1) 当环的转动角速度ω=2rad/s时，圆环的最大回转半径多大?
(2) 如果水平杆的转动角速度降为ω′=1.5rad/s，回转半径为(1)中的
最大半径，圆环能否相对于杆静止在原位置?此时它所受到的摩擦
力有多大?(g取10m/s2)
图4－13
18．如图4－14所示，一个人用一根长1 m，只能承受46 N拉力的绳子，拴着一个质量为1 kg 的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面h=6 m．小球转动到最底点时绳子恰好断了．g取10m/s2．求：
(1) 绳子断时小球运动的线速度多大?
(2) 绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离．
图4－14
19、如图所示，半径为R ，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个质量均为m 的小球A 、B ，以不同的速率进入管内，若A 球通过圆周最高点C ，对管壁上部的压力为3mg ，B 球通过最高点C 时，对管壁内侧下部的压力为0.75mg ，求A 、B 球落地点间的距离．
20、如图所示，一光滑圆锥体固定在水平面上，OC⊥AB，∠AOC＝30°，一条不计质量、长为L 的绳(L<OA)一端固定在顶点O ，另一端拴一质量为m 的物体(看作质点)。

物体以速度v 绕圆锥体的轴线OC 在水平面内作匀速圆周运动。

(1)当gL v 61=
，(2)当gL v 2
3=时，分别求出绳对物体的拉力。

1．C 2．ABD 3．B 4．AC 5．BC 6．ABD 7．C 8．B 9．C 10．ABC 11． 20，0.314
12．1:3，12.6 13．2.2×104
14．2.8，沿半径向外 15．1（提示：小球不能匀速转动）． 16．（1）6m/s （2）2.5N 17．（1）1.25m （2）能， 2.8N 18．（1）6m/s （2）4m 19、两球落地点之间的距离为3R 。

20、1）mg T )2361
(1+=；2）mg T 22=。