河南安阳市第一中学圆周运动检测题(Word版 含答案)
(完整版)圆周运动习题及答案.docx
《圆周运动》练习(二)1.如图所示,两个质量均为 m 的小木块 a 和 b(可视为质点 )放在水平圆盘上, a 与转轴 OO ′的距离为 l , b 与转轴的距离为 2l ,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A . b 一定比 a 先开始滑动B .a 、 b 所受的摩擦力始终相等C .ω=kg是 b 开始滑动的临界角速度2lD .当 ω=2kg时, a 所受摩擦力的大小为 kmg3l2.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 + 10mg3.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹.质点从M 点出发经 P 点到达 N 点,已知弧长 MP 大于弧长 PN ,质点由 M 点运动到 P 点与从 P 点运动到 N 点所用的时间相等.则下列说法 中正确的是 ()A .质点从 M 到 N 过程中速度大小保持不变B .质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同C .质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同D .质点在 M 、 N 间的运动不是匀变速运动4.如图所示,质量相同的钢球①、②分别放在 A 、 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 、 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受到的向心力大小之比为 ( )A . 2∶ 1B . 4∶ 1C .1∶ 4D . 8∶ 15.利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面,如图所示,用两根长为 L 的细线系一质量为m 的小球,两线上端系于水平横杆上的A 、B 两点, A 、 B 两点相距也为 L ,若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动,则小球运动到最低点时,每根线承受的张力为 ( )A . 2 3mgB . 3mg73mgC.2.5mg D. 26.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离3(设最大静摩擦力等于2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为 2滑动摩擦力 ),盘面与水平面的夹角为30°, g 取 10 m/s2.则ω的最大值是 ()A. 5 rad/sB. 3 rad/sC.1.0 rad/s D.0.5 rad/ s7.如图所示,在竖直平面内有xOy 坐标系,长为 l 的不可伸长细绳,一端固定在 A 点,A 点的坐标为 (0,l2),另一端系一质量为m 的小球.现在x 坐标轴上 (x>0)固定一个小钉,拉小球使细绳绷直并呈水平位置,再让小球从静止释放,当细绳碰到钉子以后,小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动.5(1) 当钉子在 x=4 l 的 P 点时,小球经过最低点时细绳恰好不被拉断,求细绳能承受的最大拉力;(2) 为使小球释放后能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,而细绳又不被拉断,求钉子所在位置的范围.8.如图所示,一小物块自平台上以速度v0水平抛出,刚好落在邻近一倾角为α=53°的粗糙斜面AB 顶端,并恰好沿该斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h= 0.032 m ,小物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,A 点离 B 点所在平面的高度H= 1.2 m.有一半径为R 的光滑圆轨道与斜面AB 在 B 点相切连接,已知 cos 53 °= 0.6, sin 53 =°0.8, g 取 10 m/s2.求:(1)小物块水平抛出的初速度v0是多少;(2) 若小物块能够通过圆轨道最高点,圆轨道半径R 的最大值.9.如图所示为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的 AB 段轨道与四分之一光滑圆弧轨道 BC 在 B 点水平相切.点 A 距水面的高度为 H ,圆弧轨道 BC 的半径为 R ,圆心 O 恰在水面.一质量为m 的游客 (视为质点 )可从轨道 AB 的任意位置滑下,不计空气阻力.(1) 若游客从 A 点由静止开始滑下,到 B 点时沿切线方向滑离轨道落在水面D 点, OD = 2R ,求游客滑到 B 点时的速度 v B 大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功 W f ;(2) 某游客从 AB 段某处滑下,恰好停在B 点,又因受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P 点后滑离轨道,求 P 点离水面的高度 h.(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所2受的向心力与其速率的关系为 F 向 =m v )R10.如图所示, 一块足够大的光滑平板放置在水平面上,能绕水平固定轴 MN 调节其与水平面的倾角. 板上一根长为 l = 0.6 m 的轻细绳,它的一端系住一质量为m 的小球 P ,另一端固定在板上的O 点.当平板的倾角固定为 α时,先将轻绳平行于水平轴 MN 拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v 0= 3 m/s.若小球能在板面内做圆周运动,倾角α的值应在什么范围内 (取重力加速度 g =10 m/ s 2)?11.半径为 R 的水平圆盘绕过圆心O 的竖直轴匀速转动, A 为圆盘边缘上一点.在 O 的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v 水平抛出时,半径 OA 方向恰好与 v 的方向相同,如图所示.若小球与圆盘只碰一次,且落在 A 点,重力加速度为g,则小球抛出时距O 的高度 h= ________,圆盘转动的角速度大小ω= ________.12.一长 l= 0.80 m 的轻绳一端固定在O 点,另一端连接一质量m= 0.10 kg 的小球,悬点O 距离水平地面的高度H= 1.00 m.开始时小球处于 A 点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到 B 点时,轻绳碰到悬点O 正下方一个固定的钉子P 时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g= 10 m/s2.求:(1)当小球运动到 B 点时的速度大小;(2) 绳断裂后球从 B 点抛出并落在水平地面上的 C 点,求 C 点与 B 点之间的水平距离;(3)若 OP= 0.6 m,轻绳碰到钉子 P 时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力.4答案1. 答案 AC解析小木块 a 、 b 做圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即f = m ω 2R.当角速度增加时,静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,发生相对滑动,对木块 a : f a2 l ,当a2 aaa=m ω f =kmg 时, kmg = m ωl , ω=kg2 b2 bkg;对木块 b : f bbb,所以 b 先达到最大静摩l =m ω ·2l ,当 f = kmg 时, kmg = m ω ·2l , ω =2l擦力,选项 A 正确;两木块滑动前转动的角速度相同,则f a2 b 2 a b=m ω l , f = m ω ·2l , f <f ,选项 B 错误;kg2kg2 当 ω=2l 时 b 刚开始滑动,选项C 正确;当 ω= 3l 时, a 没有滑动,则f a = m ω2l = 3kmg ,选项 D 错误. 2. 答案 C解析 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122mv = mg ·2R.小环滑mv 2到大环的最低点时的速度为v =2 gR ,根据牛顿第二定律得F N - mg = R ,所以在最低点时大环对小mv2环的支持力 F N = mg + R = 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 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 T ′ =T = Mg + 5mg ,故选项 C 正确,选项 A 、 B 、D 错误.3. 答案 B解析 由题图知,质点在恒力作用下做一般曲线运动,不同地方弯曲程度不同,即曲率半径不同,所以速度大小在变,所以A 错误;因是在恒力作用下运动,根据牛顿第二定律 F = ma ,所以加速度不变,根据v =a t 可得在相同时间内速度的变化量相同,故 B 正确, C 错误;因加速度不变,故质点做匀变速运动,所以 D 错误.4. 答案 D解析皮带传送,边缘上的点线速度大小相等,所以v a = v b ,因为 a 轮、 b 轮半径之比为 1∶ 2,根据线 速度公式 ωa 2v = ωr 得: b= ,共轴的点, 角速度相等, 两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等,2 ω 1 a 1 8 F 1 8 ω1 2 则 ω2=1.根据向心加速度 a = r ω,则 a 2= 1,由 F = ma 得F 2=1,故 D 正确, A 、 B 、C 错误.5. 答案 A 2解析小球恰好过最高点时有:mg = m v 1R解得 v 1 =32 gL ①根据动能定理得:1 2 1 2mg · 3L = 2mv 2 - 2mv 1②2由牛顿第二定律得:v 23T - mg =m③5联立 ①②③ 得, T = 2 3mg故 A 正确, B 、C 、 D 错误.6. 答案 C解析当小物体转动到最低点时为临界点,由牛顿第二定律知,μmgcos 30 °- mgsin 30 °= m ω2r解得 ω=1.0 rad/s ,故选项 C 正确.7. 审题突破(1)由数学知识求出小球做圆周运动的轨道半径, 由机械能守恒定律求出小球到达最低点时的速度,然后由牛顿第二定律求出绳子的拉力.(2)由牛顿第二定律求出小球到达最高点的速度,由机械能守恒定律求出钉子的位置,然后确定钉子位置范围.解析 (1) 当钉子在 x = 5l2 +x 24 l 的 P 点时,小球绕钉子转动的半径为: R 1= l -2小球由静止到最低点的过程中机械能守恒:mg( l + R )= 1mv 211222v 1在最低点细绳承受的拉力最大,有:F - mg =m R 1联立求得最大拉力F = 7mg.(2) 小球绕钉子做圆周运动恰好到达最高点时,有:2 v 2mg = m R 2运动中机械能守恒: mg( l - R 2)= 1mv 222 2钉子所在位置为 x ′ = l - R 2 2l 2- 2联立解得 x ′ =76 l因此钉子所在位置的范围为75 6 l ≤ x ≤ 4 l .答案 (1)7 mg (2)756 l ≤ x ≤4 l8. 解析 (1) 小物块自平台做平抛运动, 由平抛运动知识得: v y = 2gh = 2× 10× 0.032 m/s = 0.8 m/ s(2分 )由于物块恰好沿斜面下滑,则tan 53 =°v y(3 分 )v 0得 v 0= 0.6 m/s.(2 分 )(2) 设小物块过圆轨道最高点的速度为v ,受到圆轨道的压力为 N.v 2则由向心力公式得: N + mg = m R (2 分)μ mgHcos 53 °1 2 1 2由动能定理得: mg(H + h)- sin 53 °- mg(R + Rcos 53)°=2mv - 2mv 0 (5 分 )小物块能过圆轨道最高点,必有 N ≥ 0(1 分 )联立以上各式并代入数据得:88R ≤21 m ,即 R 最大值为 21 m . (2 分 )答案(1)0.6 m/s(2) 8m219. 答案(1) 2gR - (mgH - 2mgR) (2)2R3解析(1) 游客从 B 点做平抛运动,有2R =v B t ①1 R =2gt2 ②由 ①② 式得v B = 2gR ③从 A 到 B ,根据动能定理,有1 2mg(H - R)+W f = 2mv B - 0④由 ③④ 式得W f =- (mgH - 2mgR)⑤(2) 设 OP 与 OB 间夹角为 θ,游客在 P 点时的速度为 v P ,受到的支持力为 N ,从 B 到 P由机械能守恒定律,有1 mg(R - Rcos θ)= mv2 - 0⑥P2过 P 点时,根据向心力公式,有2 v Pmgcos θ- N = m R ⑦N =0⑧hcos θ=R⑨2由 ⑥⑦⑧⑨ 式解得 h =3R ⑩10. 答案 α≤ 30°解析小球在板面上运动时受绳子拉力、板面弹力、重力的作用.在垂直板面方向上合力为0,重力在沿板面方向的分量为mgsin α,小球在最高点时, 由绳子的拉力和重力分力的合力提供向心力:T + mgsin2 mv 1α= l ①研究小球从释放到最高点的过程,据动能定理:1212 - mglsin α= 2mv 1 - 2mv 0② 若恰好通过最高点绳子拉力 F T2= 0,v 321联立 ①② 解得: sin α= 03gl = 3× 10× 0.6 = 2.故 α最大值为 30°,可知若小球能在板面内做圆周运动,倾角α的值应满足α≤ 30°.11.答案gR22nπv2v2R (n= 1,2,3,⋯ )解析小球做平抛运,在直方向:12 h=gt ①2在水平方向R= vt②gR2由①②两式可得h=2v2③小球落在 A 点的程中, OA 的角度θ=2nπ=ωt (n=1,2,3,⋯ )④2nπv由②④两式得ω=R(n= 1,2,3,⋯ )12.答案 (1)4 m/s (2)0.80 m (3)9 N解析(1) 小球运到 B 点的速度大小v B,由机械能守恒定律得12=mgl2mvB解得小球运到 B 点的速度大小v B=2gl= 4 m/s(2)小球从 B 点做平抛运,由运学律得x= v B t1y= H- l= gt2解得 C 点与 B 点之的水平距离x= v B 2 H - l= 0.80 m g(3) 若碰到子,拉力恰好达到最大F m,由牛定律得2v BF m-mg=m rr = l- OP由以上各式解得F m= 9 N。
圆周运动测试题及答案.docx
圆周运动基础训练A1.如图所示,轻杆的一端有个小球,另一端有光滑的固定轴O现给球一”初速度,使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F表示球到∕z、'达最高点时杆对小球的作用力,则F (): QA.一定是拉力B. 一定是推力\C.—定等于OD.可能是拉力,可能是推力,也可能等于O2.如图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,大轮半径为小轮半径2r, b点在小轮上,到小轮中心距离为「C点和d点分别位于小轮和人轮的边缘上。
若在传动过程中皮带不打滑,则(A・a点与b点速度大小相等E・JI点与C点角速度大小相等C・JI点与d点向心加速度犬小相等D. a、b、c、d四点,加速度最小的是b点3.地球卜.,赤道附近的物体A和北京附近的物体B.随地球的自转而做匀速圆周运动.∏J 以判断()A.物体A与物体B的向心力都指向地心B物体A的线速度的大小小于物体B的线速度的人小C・物体A的角速度的大小小于物体E的角速度的犬小D.物体A的向心加速度的人小人于物体B的向心加速度的人小4.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由干轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是()A.a处B. b处C・c处 D. d处5.如图为A、B两物体做匀速圆周运动时向心加速度随半径r变化的图线,由图可知()A.A物体的线速度人小不变B. A物体的角速度不变C. B物体的线速度人小不变D. B物体的角速度与半径成正比6.Ih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压力略人于地球对乘客的引力C.飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力D・飞机上的乘客对座椅的压力为零7.有一种大型游戏器械,它是一个圆筒形大容器,筒壁竖直,游客进人容器后靠筒壁站立, 当圆筒开始转动后,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,这是因为()A.游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁B.游客处于失重状态C.游客受到的摩擦力等于垂力D游客随肴转速的增大有沿壁向匕滑动的趙势8. 如图所示是一种娱乐设施“魔盘S 而且画面反映的是魔盘旋转转速较人时,盘中人的情景.甲、乙、丙三位同学看了图后发生争论,甲说:“图画错了,做圆周运动的物体受到向心力的作用,魔盘上的人应该向中心靠拢”.乙说:“画画 得对•因为旋转的魔盘给人离心力.所以人向盘边缘靠拢丙说:“图画得对,当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力时,人会逐渐远离圆心”•该三位同学的 说法应是()时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,如图所示,此时两小球到转轴的距离 n 与C 之比为()A.1: 1 E. 1: √2 C. 2: 1 D. 1: 2 10・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. 两物全均沿半径方向滑动,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E 仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A 发生滑 11. 司机为了能够控制驾驶的汽车,汽车对地面的压力一定要大于0.在高速公路上所建的 高架桥的顶部口J ■看作是一个圆弧,若高速公路匕汽车设计时速为40m∕s,则高架桥顶部的閱弧半径至少应为 _____ (g 取IOinZs 2)解析设当汽车行驶到弧顶时,对地面压力刚好为零的圆12. AB 是竖直平面内的四分Z —圆弧轨道,在卞端B 与水平直轨道柑切,如图所示,一小 球自A 点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径为R∙小球的质量为Ub 不计齐处摩 擦•求:(1) 小球运动到E 点时的动能;(2) 小球卜滑到距水平轨道的高度为R/2时速度的人小和方向:(3) 小球经过圆弧轨道的B 点和水平轨道的c 点时,所受轨道 支持力NB NC 各是多大?13、用钳子夹住一块质m=50kg 的混凝土砌块起用(如图所示)•己知钳子与砌块间的动 A.甲正确 B.乙正确 C.丙正确 D.无法判断9.在光滑杆上穿着两上小球m 2t 且m ι=2m 2,用细线把两球连起來•当盘架匀速转动 动,摩擦因数40. 4.砌块雨心至上端间距L=4m∙在钳子沿水平方向以速度v=4m∕ S匀速行驶中突然停止,为不使砌块从钳子Il滑卜•,对砌块上端施加的压力至少为多犬?(g=10m∕sJ圆周运动B能力提升1∙半径为R的光滑半圆球固定在水平面上(如图),顶部有一小物体A∙今给它一个水平初速Vo=J^,,则物体将OA.沿球面下滑至M点E.沿球面下滑至某一点N,便离开球面做斜下抛运动C.按半径大于R的新的圆弧轨道作圆周运动D.立即离开半圆球做平抛运动2.如图所示,固定在竖Jl平面内的光滑圆形轨道ABCDQ点为轨道最高点,DB为竖直直径,AE为过圆心的水平面,今使小球自A点正上方某处由静止释放,且从A点内侧进人圆轨道运动,只要适当调节释放点的高度,总能保证小球最终通过最高点D,则小球在通过D点后(不计空气阻力)()T「D :A、一定会落在水平面AE上E、一定会再次落到圆轨道上厂C、可能会落到水平面AED、可能会再次落到圆轨道上。
河南省安阳市第一中学2019-2020学年高一(下)第二次阶段考试物理试题(解析版)
CD.人在最低点时,满足
可知
故处于超重状态,人对座椅的压力大于mg,C错误,D正确。
故选BD。
13.半径为r=1m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出,半径OA方向恰好与该初速度的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,则圆盘转动的角速度大小不可能是( )
B.开普勒在研究了天文学家第谷的行星观测记录的基础上,发现并提出了行星运动定律
C.牛顿提出万有引力定律,后人利用这一理论发现的海王星,被称为“笔尖下发现的行星”
D.卡文迪许在实验室较准确地测出了引力常量G的数值,并说该实验是“称量地球的重量”
【答案】A
【解析】
【详解】A.以牛顿运动定律为基础 经典力学,包括万有引力定律,只适用于低速运动,不适用于高速运动,只适用于宏观世界,不适用于微观世界,故A错误,符合题意;
C. 缆绳中的拉力FT等于(m0+m)gD. 货物处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】如图
货车此时速度为
货车向左做匀速直线运动,故货箱速度表达式为
随着货车向左运动, 在减小,则货箱的速度在增大,货箱具有向上的加速度,故缆绳中的拉力
处于超重状态。故B正确,ACD错误。
故选B。
3.如图所示,水平地面上固定有一个斜面,斜面倾角为θ,从斜面顶端向右平抛一个小球(可视为质点),当初速度为v0时,小球恰好落到斜面底端,平抛的飞行时间为t0,现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这个小球,则平抛运动结束时,末速度方向与水平方向夹角的正切值tanα随初速度v变化的图像,以及平抛运动飞行时间t随初速度v变化的图像正确的是( )
河南安阳市第一中学抛体运动检测题(Word版 含答案)
一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.2022年第24届冬奥会由北京市和张家口市联合承办。
滑雪是冬奥会的比赛项目之一,如图所示。
若斜面雪坡的倾角37θ=︒,某运动员(可视为质点)从斜面雪坡顶端M点沿水平方向飞出后,在空中的姿势保持不变,不计空气阻力,若运动员经3s后落到斜面雪坡上的N点。
运动员离开M点时的速度大小用v表示,运动员离开M点后,经过时间t离斜坡最远。
(sin370.60︒=,cos370.80︒=,g取210m/s),则0v和t的值为()A .15m/s 2.0sB .15m/s 1.5sC .20m/s 1.5sD .20m/s 2.0s【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】运动员离开M 点做平抛运动,竖直方向上有212h gt =解得45m h =由几何关系有tan hx θ=又0x v t =解得020m/s v =运动员离开斜坡最远时速度方向与斜坡平行,有tan y v v θ=又y gt =v解得1.5s t =选项C 正确,ABD 错误。
南阳圆周运动单元试卷(word版含答案)
C.b、dD.a、d
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
a、b同轴转动,c、d同轴转动,角速度相同,b、c紧密咬合的齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等,根据v=ωr得b、c两点角速度 与其半径r成反比,选项B正确,ACD错误。
故选B。
14.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,现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转,伞边缘上的水滴落到地面,落点形成一半径为r的圆形,当地重力加速度的大小为g,根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为()
A.BC两点线速度大小相等B.AB两点角速度相等
C.BC两点角速度相等D.AB两点线速度大小相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
BD.A、B两点靠传送带传动,线速度大小相等,即
根据 可知半径不同因此角速度不相等,选项B错误,D正确;
AC.A、C共轴转动,角速度相同,即
根据 可知A线速度大于C的线速度,所以
C.对整体由牛顿第二定律可知
对A由牛顿第二定律得
则盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍,故C正确;
D.在增大圆盘转速的瞬间,两物体有沿半径向外的趋势和沿切线向后的趋势,则此时静摩擦力方向在径向和切向之间,与线速度成锐角,径向分力继续提供向心力,切向分力提供切向加速度使线速度增大,从而保证滑块继续跟着圆盘转动,而物体随转盘一起转时静摩擦力又恢复成沿半径方向提供向心力,故增大圆盘转速,盘对B的摩擦力大小不断增大,但方向不是始终指向圆心,故D错误。
A.圆环角速度ω小于 时,小球受到2个力的作用
B.圆环角速度ω等于 时,细绳恰好伸直
C.圆环角速度ω等于 时,细绳将断裂
D.圆环角速度ω大于 时,小球受到2个力的作用
教育最新河南省安阳一中高一物理周周练5
河南省安阳一中高一物理周周练62009.5. 10一、选择题(每小题3分,共42分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得3分,对而不全得2分,不选或有错选得0分。
)1、匀速圆周运动属于( )A .匀速运动B .匀加速运动C .加速度不变的曲线运动D .变加速的曲线运动2、质量为m 的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,若经最高点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..mg B .2mg C .3mg D .5mg 3、做平抛运动的物体,以下说法错误..的是( ) A .平抛运动是匀变速运动 B .水平飞行的距离只与初速度大小有关 C .每秒内速度变化量相等 D .水平飞行的时间只与抛出点的高度有关4、如图所示,同一物体沿着倾角不同的光滑斜面AB 和AC 分别下滑,如果都在A 点由静止开始一直滑到底端,则( ) A .两次运动中,重力对物体做的功相同 B .滑到底端时,两次重力的功率相同 C .滑到底端时,两次物体速度相同 D .两次运动中,重力势能减少量相同5、如图所示,小球用细绳悬挂于O 点,在O 点正下方有一固定的钉子C ,把小球拉到水平位置A 后无初速释放,当细线转到竖直位置时有一定大小的速度,与钉子C 相碰的瞬间, 小球的速度不变,则( )A .小球的角速度不变B .小球的向心加速度不变C .绳中张力突然增大D .小球的向心加速度突然增大 6、关于摩擦力做功下列说法中正确的是 ﹝ ﹞A. 滑动摩擦力总是对物体做负功。
B. 滑动摩擦力可以对物体做正功。
C. 静摩擦力对物体不做功。
D. 静摩擦力可以对物体做正功,也可以做负功。
7、如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象,t1时刻起汽车的功率保持不变.由图象可知( )A .0-t 1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变B .0-t 1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率增大C .t 1-t 2时间内,汽车的牵引力减小,加速度减小D .t 1-t 2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变8、宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中,会处于完全失重状态,下述说法中正确的是( ) A. 宇航员仍受重力作用 B.宇航员受力平衡C. 宇航员仍有加速度D.重力正好为宇航员环绕地球做匀速圆周运动的向心力9、两颗人造卫星A 、B 绕地球做匀速圆周运动,它们的周期之比T A ∶T B =1∶8,则其轨道半径之比和运动速率之比分别为( )A. R A ∶R B =4∶1 v A ∶v B =1∶2B. R A ∶R B =4∶1 v A ∶v B =2∶1C. R A ∶R B =1∶4 v A ∶v B =1∶2D. R A ∶R B =1∶4 v A ∶v B =2∶110、若有这样三个物体:静止在地球赤道上的一个石块、近地卫星A 和同步卫星B ,它们运行的周期分别为T 1、T 2和T 3;线速度分别为v 1、v 2和v 3;向心加速度分别为a 1、a 2和a 3.则下列关系式正确的是( )A.T 1=T 3>T 2B.v 1>v 2>v 3C.a 1>a 2>a 3D.a 2>a 3=a 111、某星球的质量约为地球质量的9倍,地球半径是其半径的2倍,若从地球上高h 处平抛一物体,射程为90m ,则在该星球上,从同样高度,以同样的初速度平抛同一物体,射程应为( )A. 10mB. 15mC. 60mD. 360m12、一物体在地球表面重16N ,将它放入以5 m/s 2的加速度加速上升的火箭中,若上升到某处时物体的视重为9N ,则此时火箭离地面的高度为地球半径的( ) A .2倍 B .3倍 C .4倍 D .21倍 13、如图所示,站在汽车上的人用手推车的力为F ,脚对车向后的摩擦力为f ,以下说法中正确的是( )A .当车匀速运动时,F 和f 对车做功的代数和为零B .当车加速运动时,F 和f 对车做的总功为负功C .当车减速运动时,F 和f 对车做的总功为负功D .不管车做何种运动,F 和f 对车做功的总功都为零14、如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A 位置有一只小球.小球从静止开始下落,在B 位置接触弹簧的上端,在C 位置小球所受弹力大小等于重力,在D 位置小球速度减小到零,小球下降阶段下列说法中正确的是( ) A .在B 位置小球速度最大 B .在C 位置小球速度最大CD A B CC . 从B →D 位置小球加速度先减小后增大 D . 从A →C 位置小球重力势能减少弹性势能增加二.填空题(4+4+6+6=20分。
【单元练】安阳市第一中学高中物理必修2第六章【圆周运动】经典题(专题培优)
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C解析:CA .沿a 轨迹运动,是小球没有力作用时的轨迹,所以A 错误;BC .沿b 轨迹运动,可能是v 增大了或可能是F 减小了一些,所以B 错误;C 正确; D .沿c 轨迹运动,可能是v 减小了或可能是F 增大了,所以D 错误; 故选C 。
2.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量不相等的小球A 和B ,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,关于球A 和球B 以下物理量的大小相等的是( )A .线速度B .角速度C .向心加速度D .对内壁的压力C解析:C两个小球均受到重力mg 和筒壁对它的弹力F N 的作用,其合力必定在水平面内指向圆心。
由图可知,筒壁对球的弹力为N sin mgF θ=向心力为n tan mgF θ=向心加速度为n tan g a θ=其中θ为圆锥顶角的一半。
ABC .对于A 、B 两球θ角相等,所以向心加速度相等,选项C 正确;根据2n v a r= 得v =两球的轨迹半径不相等,所以线速度不相等,选项A 错误;根据2n a r ω= 得ω=两球的轨迹半径不相等,所以角速度不相等,选项B 错误;D .由于A 、B 两球质量不相等,θ角相等,根据上述N sin mgF θ=可知,A 、B 两球受到筒壁的弹力大小不相等,A 、B 两小球对筒壁的压力大小也不相等,选项D 错误。
故选C 。
3.关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期的关系,下列说法中正确的是( )A .线速度大的角速度一定大B .线速度大的周期一定小C .角速度大的周期一定小D .角速度大的半径一定小C 解析:C AD .由v wr =可得,当半径一定时,才有线速度大的角速度大,当线速度一定时,角速度大的半径小,故AD 错误; B .由2rv Tπ=可得,当半径一定时,线速度大的周期小,故B 错误; C .由2w Tπ=可得,角速度大的周期小,故C 正确。
【圆周运动】单元检测(试题+答卷+答案)
高一物理【圆周运动】单元检测试题时间:60分钟满分:100分一、选择题(每小题5分,共60分)1、(多选)对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是:()A. 线速度不变B. 角速度不变C. 向心力不变D. 向心加速度大小不变,方向时刻改变2、关于向心力的说法不正确是:()A. 向心力的方向总是沿半径指向圆心B. 做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的C. 向心力不改变质点线速度的大小D. 做匀速圆周运动的物体,向心力即为其所受外力的合力3、广州和北京处在地球不同的纬度,当两地的建筑物随地球自转时,则有:()A. 广州的线速度比北京的线速度大B. 广州的向心加速度比北京的向心加速度小C. 广州的角速度比北京的角速度大D. 两地向心加速度的方向都沿地球半径指向地心4、(多选)用细线拴一小球,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、(多选)载重汽车以恒定的速率通过丘陵地,轮胎很旧。
如图所示,下列说法中正确的是:()A. 汽车做匀变速运动B. 为防止爆胎,车应该在a处减速行驶C. 如果车速足够大,车行驶至b时所受的支持力可能为零D. 当车行驶至b时,向心力一定等于车所受的重力6、火车转弯做圆周运动,如果外轨和内轨一样高,火车能匀速通过弯道做圆周运动,下列说法中正确的是 [ ]A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力,所以外轨容易磨损B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力,所以内轨容易磨损C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力,所以内外轨道均不磨损D.以上三种说法都是错误的7、如图所示为一皮带传动装置,在传动过程中皮带不打滑,则轮上A 、B 、C 三点的线速度、角速度及向心加速度的关系正确的是:( ) A. A 与B 的向心加速度大小相等 B. B 与C 的线速度大小相等C. A 与C 的角速度大小相等D. A 与B 的线速度大小相等8、如图,用细绳系着一个小球,使小球做匀速圆周运动,则:( ) A. 球受到重力、拉力、向心力 B. 若球转动加快,绳子的拉力不变 C. 球所受的合力为零 D. 若绳子断了,球将沿切线方向做平抛运动9、长度为l =0.5m 的轻质细杆OA ,A 端有一质量为m =3.0kg 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,通过最高点时速率为2.0m/s ,g 取10m/s 2,则此时细杆OA 受到 ( ) A .6.0N 的拉力B .6.0N 的压力C .24N 的拉力D .24N 的压力10、 如图5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.线速度v A >v B B.角速度ωA >ωB C.向心加速度a A >a B D.压力F A >F BBA OA B CO'OA11、(多选)如图所示,小球m 在竖直放置的光滑圆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,外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12、(多选)质量为m 的小球,用长为l 的线悬挂在O 点,在O 点正下方2l 处有一光滑的钉子O′,把小球拉到左侧与O′在同一水平面的位置,摆线被钉子拦住,如图所示.将小球从静止释放.当球第一次通过最低点P 时,( )A 、小球速率突然减小B 、小球角速度突然减小C 、小球的向心加速度突然减小D 、 摆线上的张力突然减小 二、填空题(共8分)13.如图,半径为r 的圆筒绕竖直中心轴OO′ 转动,小物块A 靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的静摩擦因数为μ,现要使A 不下落,则圆筒转动的角速度ω至少应为______。
河南安阳一中高一物理周周练1
河南省安阳一中高一物理周周练12009.3. 1一、选择题(每小题3分,共45分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得3分,对而不全得2分,不选或有错选得0分。
)1.关于曲线运动下列说法中正确的是( ) A .物体在恒力作用下不可能做曲线运动B .物体在变力作用下不可能做直线运动C .曲线运动的速度大小一定改变D .曲线运动一定是变速运动2.质量为m 的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F 1时,物体可能做( )A 、 匀速直线运动B 、匀加速直线运动C 、匀减速直线运动D 、匀变速曲线运动3.质点作匀速圆周运动,下列物理量不变的是 ( ) A .速度 B .速率 C .周期 D .加速度4.如右图所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A 球沿水平方向抛出,同时B 球被松开,自由下落,A 、B 两球同时开始运动,用“听”来判断两球落地时刻的先后.多次改变小球距地面的高度和打击力度,重复这个实验,发现每次两球都同时落地,这说明( )A .平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动B .平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动C .平抛运动在水平方向的分运动是匀加速直线运动D .平抛运动在竖直方向的分运动是匀速直线运动5.关于两个互成角度(0≠θ,ο180≠θ)的初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是( )A .一定是直线运动B .一定是曲线运动C . 一定是匀变速运动D .可能是直线运动,也可能是曲线运动 6.做平抛运动的物体,在水平方向上通过的最大距离取决于: A.体的高度和重力 B.物体的重力和初速度C.物体的高度和初速度 D.物体的重力、高度和初速度 7.雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,以下说法中正确的是 A .风速越大,雨滴下落时间越长 B .风速越大,雨滴着地时速度越大C .雨滴下落时间与风速无关D .雨滴着地速度与风速无关8.一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔2s 释放一个铁球,先后共释放5个,如果不计空气阻力,则5个球 ( )A .在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的B .在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的C .在空中任何时刻总在飞机下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的D .在空中任何时刻总在飞机下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的9.对于地球上的物体,由于地球的自转,则关于物体的角速度、线速度的大小的描述,以下说法正确的是( )A .在赤道上的物体线速度最大B .在两极上的物体线速度最大C .赤道上物体的角速度最大D .北京和南京的角速度相等 10.如图所示,以9.8m /s 的水平速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后垂直地撞在倾角为θ=30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是A .s 33 B .s 332 C .3 s D .2s 11.一个物体以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v ,则( )A .物体在空中运动的时间是 g v v /)(0-B .物体在空中运动的时间是g v /C .物体抛出时的竖直高度是g v 2/2D .物体抛出时的竖直高度是g v v 2/)(202-12.如右图3所示,汽车以速度V 0匀速行驶,当汽车运动到某位置时,绳子与水平方向的夹角为θ,则此时物体M 的速度:A .V = V 0cosθB . V = V 0/ cosθC .物体做减速运动D .物体做加速运动13.图-2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。
河南省下册圆周运动单元测试卷附答案
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,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 。
安阳市第一中学高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测卷(含答案解析)
一、选择题1.如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。
下列说法正确的是()A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的速度都相同B.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度2.2020年12月17日,嫦娥五号成功返回地球,创造了我国到月球取土的伟大历史。
如图所示,嫦娥五号取土后,在P点处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ,以便返回地球。
已知嫦娥五号在圆形轨道Ⅰ的运行周期为T1,轨道半径为R;椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a,经过P点的速率为v,运行周期为T2。
已知月球的质量为M,万有引力常量为G,则()A.3132TTaR=B.GMva=C.GMvR=D.23214πRMGT=3.“嫦娥三号”是我国第一个月球软着陆无人探测器,当它在距月球表面为100m的圆形轨道上运行时,周期为18mim。
已知月球半径和引力常量,由此不能推算出()A.月球的质量B.“嫦娥三号”的质量C.月球的第一宇宙速度D.“嫦娥三号”在该轨道上的运行速度4.通过观察冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量。
假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动,除了引力常量外,至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。
这两个物理量可以是()A.卫星的质量和线速度B.卫星的质量和轨道半径C.卫星的质量和角速度D.卫星的运行周期和轨道半径5.卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行,卫星甲和乙的运行轨道在Р点相切。
下列说法正确的是()A.卫星甲经过Р点时的加速度大于卫星乙经过Р点时的加速度B.卫星甲经过Р点时的速度大于卫星乙经过Р点时的速度C.在卫星甲、乙,丙中,卫星丙的周期最大D.卫星丙的发射速度可以小于7.9km/s6.2019年诺贝尔物理奖获奖者——瑞士日内瓦大学教授米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹在1995年发现了一颗距离我们50光年的行星,该行星围绕它的恒星运动。
高一物理下册圆周运动单元检测(提高,Word版 含解析)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.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。
故选AD 。
2.如图所示,两个啮合的齿轮,其中小齿轮半径为10cm ,大齿轮半径为20cm ,大齿轮中C 点离圆心O 2的距离为10cm ,A 、B 两点分别为两个齿轮边缘上的点,则A 、B 、C 三点的( )A .线速度之比是1:1:2B .角速度之比是1:2:2C .向心加速度之比是4:2:1D .转动周期之比是1:2:2 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A .同缘传动时,边缘点的线速度相等v A =v B ①同轴转动时,各点的角速度相等ωB =ωC ②根据v =ωr ③由②③联立代入数据,可得B C 2v v =④由①④联立可得v A :v B :v C =2:2:1A 错误;B .由①③联立代入数据,可得A B :2:1ωω=⑤再由②⑤联立可得A B C ::2:1:1ωωω=⑥B 错误; D .由于2T πω=⑦由⑥⑦联立可得A B C ::1:2:2T T T =D 正确; C .根据2a r ω= ⑧由⑥⑧联立代入数据得A B C ::4:2:1a a a =C 正确。
安阳市第一中学高中物理必修二第六章《圆周运动》检测卷(含答案解析)
一、选择题1.市面上有一种自动计数的智能呼拉圈深受女士喜爱。
如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿过轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳,其模型简化如图乙所示。
已知配重质量0.5kg,绳长为0.4m,悬挂点到腰带中心的距离为0.2m。
水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重做水平匀速圆周运动,计数器显示在1min内显数圈数为120,此时绳子与竖直方向夹角为θ。
配重运动过程中腰带可看做不动,g=10m/s2,sin37°=0.6,下列说法正确的是()A.匀速转动时,配重受到的合力恒定不变B.若增大转速,腰受到腰带的弹力变大C.配重的角速度是120rad/s D.θ为37°2.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3.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处的摩擦力可能为零4.中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示,包括上下盖座,大小齿轮,压嘴座等部件。
大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中,大小齿轮相互吻合,a,b点分别位于大小齿轮的边缘。
c点在大齿轮的半径中点,当修正带被匀速拉动进行字迹修改时()A.大小齿轮的转向相同B.a点的线速度比b点大C.b、c两点的角速度相同D.b点的向心加速度最大5.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。
河南省安阳市高一(下)周练物理试卷(有答案)
河南省安阳市高一(下)周练物理试卷(2)一、选择题(每空3分,共42分)1. 物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是()A.物体必须受到恒力的作用B.物体所受合力必须等于零C.线速度不变D.角速度不变2. 关于运动的合成和分解,下列说法正确的是()A.合运动的时间等于两个分运动的时间之和B.匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上D.分运动是直线运动,则合运动必是直线运动3. 一个物体以恒定的速率做圆周运动时()A.由于速度的大小不变,所以加速度为零B.由于速度的大小不变,所以不受外力作用C.相同时间内速度方向改变的角度相同D.相同时间内速度方向改变的角度不同4. 在水平面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心.能正确地表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F f的图是()A. B. C. D.5. 关于向心力说法正确的是()A.物体因为圆周运动才受到向心力B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小C.作匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.向心力就是做圆周运动的物体所受到的合外力6. 如图所示,小物体A与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A受力情况是()A.重力、支持力B.重力、向心力C.重力、支持力、向心力D.重力、支持力、摩擦力7. 一条河宽300m,水流速度3m/s,小船在静水中速度为4m/s,则小船横渡该河所需的最短时间是()A.43sB.60sC.75sD.100s8. 如图所示,为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像.其中A为双曲线的一个分支,由图可知()A.A物体运动的线速度大小不变B.A物体运动的角速度大小不变C.B物体运动的角速度大小不断的变化D.B物体运动的线速度大小不变9. 如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。
物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足()A.tanφ=sinθB.tanφ=cosθC.tanφ=tanθD.tanφ=2tanθ10. 一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度v t,那么它的运动时间是()A.v t−v0g B.v t−v02gC.v t2−v022gD.√v t2−v02g11. 如图是自行车传动机构的示意图,其中I是半径为r1的大齿轮,II是半径为r2的小齿轮,III是半径为r3的后轮,假设脚踏板的转速为n r/s,则自行车前进的速度为()A.πnr1r3r2B.πnr2r3r1C.2πnr2r3r1D.2πnr1r3r212. 如图所示,将完全相同的两小球A、B用长为L=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右运动的小车顶部,两小球与小车前后竖直壁接触,由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中张力之比T B:T A为(g=10m/s2)()A.1:1B.1:2C.1:3D.1:413. 如图所示,质量为m的木块从半径为R的固定半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块做匀速圆周运动,则()A.木块的加速度为零B.木块的加速度不变C.木块的速度不变D.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向时刻指向球心14. 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.4:9D.9:16二、多项选择(每空4分,共20分)如图所示,光滑斜面固定在水平面上,顶端O有一小球,从静止释放,若运动到底端B的时间是t1.给小球不同的水平初速度,落到斜面上的A点,经过的时间是t2,落到斜面底端B点经过的时间是t3,落到水平面上的C点,经过的时间是t4,则()A.t2>t1B.t3>t2C.t4>t3D.t1>t4如图所示,高为ℎ=1.25m的平台上,覆盖一层薄冰,现有一质量为60kg的滑雪爱好者,以一定的初速度v向平台边缘滑去,着地时的速度方向与水平地面的夹角为45∘(取重力加速度g=10m/s2).由此可知正确的是()A.滑雪者离开平台边缘时的速度大小是5.0 m/sB.滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5 mC.滑雪者在空中运动的时间为0.5 sD.滑雪者着地的速度大小为5√2 m/s在匀速圆周运动中,保持不变的物理量是()A.速度B.加速度C.角速度D.周期关于平抛运动,下列说法中正确的是()A.平抛运动的速度和加速度都随时间的增加而增大B.平抛运动是变加速运动C.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变D.做平抛运动的物体在相同时间内速度变化相同某人在山上将石块斜向上方抛出(如图所示),不计空气阻力,则石块落地时速度的大小与下列哪些物理量有关?()A.石块的质量B.石块初速度的大小C.石块初速度的仰角D.石块抛出时的高度三、实验,探究题(每空3分,共12分)在做“研究平抛物体的运动”实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为正确的是()A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.斜槽轨道必须光滑D.小球每次不必从斜槽上的同一位置由静止开始释放E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线F.要使描出的轨迹更好地反应真实的运动,记录的点应适当多一些某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出.则:(1)小球平抛的初速度为________ m/s.(g取10m/s2)(2)小球开始做平抛运动的位置坐标为x=________cm,y=________cm.(3)小球运动到b点的速度为________m/s.如图所示,甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动,甲沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆半径为R;乙做自由落体运动,当乙下落至A点时,甲恰好第一次运动到最高点B,求甲物体匀速圆周运动的向心加速度.如图所示,质量为m=2kg的小球以一定速度从左边界上A的点射入边长为L=0.3m 的虚线所围成的正方形区域,质点在区域中做匀速圆周运动,经过时间t=10−3 s,质点从区域右边界的B点射出,射出时速度方向已转过的角度θ=π,求:6(1)圆周的半径r;(2)小球的入射速率υ.(3)小球的向心力大小.参考答案与试题解析河南省安阳市高一(下)周练物理试卷(2)一、选择题(每空3分,共42分)1.【答案】D【考点】匀速圆周运动【解析】速度、向心力、加速度是矢量,有大小有方向,要保持不变,大小和方向都不变.在匀速圆周运动的过程中,速度的方向时刻改变,加速度、向心力的方向始终指向圆心,所以方向也是时刻改变.【解答】解:做匀速圆周运动的物体所受合力提供向心力,大小不变,方向改变,是个变力,向心力的方向始终指向圆心,是个变量;匀速圆周运动的过程中,线速度的大小不变,但方向改变,所以线速度改变,角速度不变.故ABC错误,D正确.故选:D.2.【答案】B【考点】合运动与分运动的概念【解析】分运动与合运动具有等时性.当物体的加速度方向与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动,当物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上,物体做曲线运动.【解答】解:A.合运动与分运动具有等时性,故A错误;B.加速度不变的运动为匀变速运动,轨迹可能是直线,也可能是曲线,故B正确;C.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,因此曲线运动的加速度方向与速度方向不在同一条直线上,故C错误;D.分运动是直线运动,合运动不一定是直线运动,比如,平抛运动,故D错误.故选:B.3.【答案】C【考点】匀速圆周运动【解析】速度是反映物体运动快慢的物理量,既有大小又有方向,以恒定的速率做圆周运动物体速度大小不变,但方向变化,故合力不为零,合力充当向心力.做匀速圆周运动的物体角速度和周期不变.【解答】解:AB.速度是来反映物体运动快慢的物理量,既有大小又有方向,以恒定的速率做圆周运动物体速度大小不变,但方向变化,故合力不为零,合力充当向心力,故AB错误;CD.做匀速圆周运动的物体角速度和周期不变,相同时间内速度改变的角度相同,故C正确,D错误.故选:C.4.【答案】C【考点】向心力物体做曲线运动的条件匀速圆周运动【解析】雪橇做匀速圆周运动,合力指向圆心,提供向心力;对雪橇受力分析,重力、支持力、拉力和滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反,故向后,根据合力提供向心力分析得出拉力的方向.【解答】解:雪橇做匀速圆周运动,合力指向圆心,提供向心力,滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反,故向后,拉力与摩擦力的合力指向圆心,故拉力指向雪橇的左前方.故选C.5.【答案】B【考点】向心力【解析】做匀速圆周运动的物体必须要有一个指向圆心的合外力,此力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供.因此向心力是从力的作用效果命名的;由于始终指向圆心,故方向不断变化;因为向心力方向与线速度方向垂直,所以向心力作用只改变线速度方向,不改变线速度大小【解答】解:A、向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力,故它是根据力的作用效果命名的,并不是物体受到的力.所以A错误;B、因为向心力方向与线速度方向垂直,所以向心力作用只改变线速度方向,不改变线速度大小,故B正确;C、向心力的方向始终指向圆心,故方向不断变化.故C错误;D、只有匀速圆周运动,向心力才由物体所受到的合外力提供.故D错误;故选:B6.【答案】D【考点】匀速圆周运动【解析】向心力是根据效果命名的力,只能由其它力的合力或者分力来充当,不是真实存在的力,不能说物体受到向心力.【解答】解:物体在水平面上,一定受到重力和支持力作用,物体在转动过程中,有背离圆心的运动趋势,因此受到指向圆心的静摩擦力,且静摩擦力提供向心力,故ABC错误,D 正确.故选:D.7.【答案】C【考点】合运动与分运动的概念【解析】当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短;当合速度与河岸垂直时,渡河航程最短.【解答】当静水速与河岸垂直时,垂直于河岸方向上的分速度最大,则渡河时间最短,最短时间为:t=dv c =3004s=75s,故C正确,ABD错误;8.【答案】A【考点】向心加速度线速度、角速度和周期、转速【解析】根据图像中AB的特点,由向心加速度的公式a=v 2r和a=rω2分析即可得出结论.【解答】解:A、由于A为双曲线的一个分支,说明a与r成反比,由向心加速度的公式a=v 2r可知,A物体运动的线速度大小不变,所以A正确,B错误.C、由于B的图像为直线,说明a与r成正比,由向心加速度的公式a=rω2可知,B物体运动的角速度不变,所以C错误,D错误.故选:A9.【答案】D【考点】平抛运动的概念【解析】φ为速度与水平方向的夹角,tanφ为竖直速度与水平速度之比;θ为平抛运动位移与水平方向的夹角,tanθ为竖直位移与水平位移之比。
高一物理圆周运动检测题(Word版 含答案)(1)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.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。
故选AD 。
2.如图所示,在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m 的A 、B 两个物块(可视为质点)。
A 和B 距轴心O 的距离分别为r A =R ,r B =2R ,且A 、B 与转盘之间的最大静摩擦力都是f m ,两物块A 和B 随着圆盘转动时,始终与圆盘保持相对静止。
则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中,下列说法正确的是( )A .B 所受合力一直等于A 所受合力 B .A 受到的摩擦力一直指向圆心C .B 受到的摩擦力先增大后不变D .A 、B 两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度ωm = 2mf mR【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】当圆盘角速度比较小时,由静摩擦力提供向心力。
两个物块的角速度相等,由2F m r ω=可知半径大的物块B 所受的合力大,需要的向心力增加快,最先达到最大静摩擦力,之后保持不变。
当B 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,细线开始提供拉力,根据2m 2T f m R ω+=⋅2A T f m R ω+=可知随着角速度增大,细线的拉力T 增大,A 的摩擦力A f 将减小到零然后反向增大,当A 的摩擦力反向增大到最大,即A m =f f -时,解得m2f mRω=角速度再继续增大,整体会发生滑动。
人教版高一物理下册 圆周运动达标检测卷(Word版 含解析)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,用一根长为l =1m 的细线,一端系一质量为m =1kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=30°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T ,取g=10m/s 2。
则下列说法正确的是( )A .当ω=2rad/s 时,T 3+1)NB .当ω=2rad/s 时,T =4NC .当ω=4rad/s 时,T =16ND .当ω=4rad/s 时,细绳与竖直方向间夹角大于45° 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】当小球对圆锥面恰好没有压力时,设角速度为0ω,则有cos T mg θ=20sin sin T m l θωθ=解得0532rad/s 3ω= AB .当02rad/s<ωω=,小球紧贴圆锥面,则cos sin T N mg θθ+=2sin cos sin T N m l θθωθ-=代入数据整理得(531)N T =A 正确,B 错误;CD .当04rad/s>ωω=,小球离开锥面,设绳子与竖直方向夹角为α,则cos T mg α= 2sin sin T m l αωα=解得16N T =,o 5arccos 458α=>CD 正确。
故选ACD 。
2.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。
人教版高一物理下册 圆周运动达标检测(Word版 含解析)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,用一根长为l =1m 的细线,一端系一质量为m =1kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=30°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T ,取g=10m/s 2。
则下列说法正确的是( )A .当ω=2rad/s 时,T 3+1)NB .当ω=2rad/s 时,T =4NC .当ω=4rad/s 时,T =16ND .当ω=4rad/s 时,细绳与竖直方向间夹角大于45° 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】当小球对圆锥面恰好没有压力时,设角速度为0ω,则有cos T mg θ=20sin sin T m l θωθ=解得0532rad/s 3ω= AB .当02rad/s<ωω=,小球紧贴圆锥面,则cos sin T N mg θθ+=2sin cos sin T N m l θθωθ-=代入数据整理得(531)N T =A 正确,B 错误;CD .当04rad/s>ωω=,小球离开锥面,设绳子与竖直方向夹角为α,则cos T mg α= 2sin sin T m l αωα=解得16N T =,o 5arccos 458α=>CD 正确。
故选ACD 。
2.如图所示,一个竖直放置半径为R 的光滑圆管,圆管内径很小,有一小球在圆管内做圆周运动,下列叙述中正确的是( )A .小球在最高点时速度v gRB .小球在最高点时速度v 由零逐渐增大,圆管壁对小球的弹力先逐渐减小,后逐渐增大C .当小球在水平直径上方运动时,小球对圆管内壁一定有压力D .当小球在水平直径下方运动时,小球对圆管外壁一定有压力 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .小球恰好通过最高点时,小球在最高点的速度为零,选项A 错误;B .在最高点时,若v gR <2v mg N m R-=可知速度越大,管壁对球的作用力越小; 若v gR >2v N mg m R+=可知速度越大,管壁对球的弹力越大。
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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,小球A 可视为质点,装置静止时轻质细线AB 水平,轻质细线AC 与竖直方向的夹角37θ︒=,已知小球的质量为m ,细线AC 长L ,B 点距C 点的水平和竖直距离相等。
装置BO 'O 能以任意角速度绕竖直轴O 'O 转动,且小球始终在BO 'O 平面内,那么在ω从零缓慢增大的过程中( )(g 取10m/s 2,sin370.6︒=,cos370.8︒=)A .两细线张力均增大B .细线AB 中张力先变小,后为零,再增大C .细线AC 中张力先不变,后增大D .当AB 中张力为零时,角速度可能为54g L【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】AB .当静止时,受力分析如图所示由平衡条件得T AB =mg tan37°=0.75mg T AC =cos37mg=1.25mg若AB 中的拉力为0,当ω最小时绳AC 与竖直方向夹角θ1=37°,受力分析如图mg tan θ1=m (l sinθ1)ωmin 2得ωmin =54g l当ω最大时,由几何关系可知,绳AC 与竖直方向夹角θ2=53°mg tan θ2=mωmax 2l sin θ2得ωmax =53g l所以ω取值范围为54g l ≤ω≤53g l绳子AB 的拉力都是0。
由以上的分析可知,开始时AB 是拉力不为0,当转速在54g l ≤ω≤53gl时,AB 的拉力为0,角速度再增大时,AB 的拉力又会增大,故A 错误;B 正确;C .当绳子AC 与竖直方向之间的夹角不变时,AC 绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力,所以绳子的拉力绳子等于1.25mg ;当转速大于54gl后,绳子与竖直方向之间的夹角增大,拉力开始增大;当转速大于53gl后,绳子与竖直方向之间的夹角不变,AC 上竖直方向的拉力不变,水平方向的拉力增大,则AC 的拉力继续增大;故C 正确; D .由开始时的分析可知,当ω取值范围为54g l ≤ω≤53g l时,绳子AB 的拉力都是0,故D 正确。
故选BCD 。
3.如图所示,可视为质点的、质量为m 的小球,在半径为R 的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是( )A .小球能够到达最高点时的最小速度为0B gRC 5gR 为6mgD .如果小球在最高点时的速度大小为gR ,则此时小球对管道的外壁的作用力为3mg 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A .圆形管道内壁能支撑小球,小球能够通过最高点时的最小速度为0,选项A 正确,B 错误;C .设最低点时管道对小球的弹力大小为F ,方向竖直向上。
由牛顿第二定律得2v F mg m R-=将5v gR =代入解得60F mg =>,方向竖直向上根据牛顿第三定律得知小球对管道的弹力方向竖直向下,即小球对管道的外壁有作用力为6mg ,选项C 正确;D .小球在最高点时,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有2v F mg m R'+=将2v gR =代入解得30F mg '=>,方向竖直向下根据牛顿第三定律知球对管道的外壁的作用力为3mg ,选项D 正确。
故选ACD 。
4.如图所示,一个边长满足3:4:5的斜面体沿半径方向固定在一水平转盘上,一木块静止在斜面上,斜面和木块之间的动摩擦系数μ=0.5。
若木块能保持在离转盘中心的水平距离为40cm 处相对转盘不动,g =10m/s 2,则转盘转动角速度ω的可能值为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A .1rad/sB .3rad/sC .4rad/sD .9rad/s【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】根据题意可知,斜面体的倾角满足3tan 0.54θμ=>= 即重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力,所以角速度为零时,木块不能静止在斜面上;当转动的角速度较小时,木块所受的摩擦力沿斜面向上,当木块恰要向下滑动时11cos sin N f mg θθ+=2111sin cos N f m r θθω-=又因为滑动摩擦力满足11f N μ=联立解得1522rad/s 11ω=当转动角速度变大,木块恰要向上滑动时22cos sin N f mg θθ=+2222sin cos N f m r θθω+=又因为滑动摩擦力满足22f N μ=联立解得252rad/s ω=综上所述,圆盘转动的角速度满足522rad/s 2rad/s 52rad/s 7rad/s 11ω≈≤≤≈ 故AD 错误,BC 正确。
故选BC 。
5.高铁项目的建设加速了国民经济了发展,铁路转弯处的弯道半径r 是根据高速列车的速度决定的。
弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h 的设计与r 和速率v 有关。
下列说法正确的是( )A .r 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的内外轨高度差h 就应该越小B .h 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的转弯半径r 就应该越大C .r 、h 一定,高速列车在弯道处行驶时,速度越小越安全D .高速列车在弯道处行驶时,速度太小或太大会对都会对轨道产生很大的侧向压力 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】如图所示,两轨道间距离为L 恒定,外轨比内轨高h ,两轨道最高点连线与水平方向的夹角为θ。
当列车在轨道上行驶时,利用自身重力和轨道对列车的支持力的合力来提供向心力,有2=tan h v F mg mg m L rθ==向A . r 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的内外轨高度差h 就应该越大,A 错误;B .h 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的转弯半径r 就应该越大,B 正确;C .r 、h 一定,高速列车在弯道处行驶时,速度越小时,列车行驶需要的向心力过小,而为列车提供的合力过大,也会造成危险,C 错误;D .高速列车在弯道处行驶时,向心力刚好有列车自身重力和轨道的支持力提供时,列车对轨道无侧压力,速度太小内轨向外有侧压力,速度太大外轨向内有侧压力,D 正确。
故选BD 。
6.荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。
某秋千的简化模型如图所示,长度均为L 的两根细绳下端拴一质量为m 的小球,上端拴在水平横杆上,小球静止时,细绳与竖直方向的夹角均为θ。
保持两绳处于伸直状态,将小球拉高H 后由静止释放,已知重力加速度为g ,忽略空气阻力及摩擦,以下判断正确的是( )A .小球释放瞬间处于平衡状态B .小球释放瞬间,每根细绳的拉力大小均为2cos 2cos L Hmg L θθ-C .小球摆到最低点时,每根细绳的拉力大小均为2cos θmgD .小球摆到最低点时,每根细绳的拉力大小均为2cos 2cos mgH mgL θθ+【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .设每根绳的拉力大小为T ,小球释放瞬间,受力分析如图1,所受合力不为0 由于速度为0,则有2cos cos 0T mg θα-=如图2,由几何关系,有cos cos cos L HL θαθ-=联立得2cos 2cos L HT mg L θθ-=A 错误,B 正确;CD .小球摆到最低点时,图1中的0α=,此时速度满足2112mgH mv =由牛顿第二定律得212cos v T mg m Rθ'-=其中cos R L θ= 联立解得22cos 2cos mgH mgT L θθ'=+C 错误,D 正确。
故选BD 。
7.如图所示,叠放在水平转台上的物体A 、B 、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 。
设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
以下说法正确的是( )A .B 对A 的摩擦力一定为3μmg B .B 对A 的摩擦力一定为3mω2rC 3gr μD grμ【答案】BC 【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2(3)(3)f 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2(3)(3)m r m g ωμ对AB 整体有()()23232m m r m m g ωμ+≤+对物体C 有()21.5m r mg ωμ≤解得23grμω≤故C 正确,D 错误。
故选BC 。
8.如图所示,足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆,原长为L 的轻质弹簧套在竖直杆上,质量均为m 的光滑小球A 、B 用长为L 的轻杆及光滑铰链相连,小球A 穿过竖直杆置于弹簧上。