圆周运动测试题(三)
圆周运动测试练习
1.关于匀速圆周运动的下述说法中正确的是 （ ）A.角速度不变B.转速不变C.是变速运动D.是变加速曲线运动 2.甲、乙两个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，在相同时间里甲转过60°角，乙转过45°角。
则它们的向心力之比为（ ） A ．1∶4B ．2∶3C ．4∶9D ．9∶163.如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r ，a 为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r ，小轮半径为2r ，b 点在小轮上，到小轮中心的距离为r 。
c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上。
若传动过程中皮带不打滑，则 ( )①a 点和b 点的线速度大小相等 ②a 点和b 点的角速度大小相等 ③a 点和c 点的线速度大小相等 ④a 点和d 点的向心加速度大小相等A.①③B. ②③C. ③④D.②④4、机械手表中的秒针和分针都可以看作匀速转动，分针和秒针从重合至第二重合，中间经历的时间为：（ ） A .1min B.6059min C. 5960min D. 6061min 5.游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20m/s 2，g 取10m/s 2，那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的（ ）A ．1倍B ．2倍C ．3倍D ．4倍6．如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，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做匀速圆周运动，则 A ．球A 的角速度一定大于球B 的角速度 B ．球A 的线速度一定大于球B 的线速度 C ．球A 的运动周期一定小于球B 的运动周期 D ．球A 对筒壁的压力一定大于球B 对筒壁的压力7．如图所示，把一小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可使小 球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，当稍加用力使小球运动速度增大时如果小球仍然保持匀速圆周运动，则小球的：6题A 小球受到 重力、支持力和向心力B 小球的高度上升。
高中物理【圆周运动】测试题
高中物理【圆周运动】测试题(时间:75分钟满分:150分)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,a、b是地球表面上不同纬度上的两个点,如果把地球看作是一个球体,a、b两点随地球自转做匀速圆周运动,这两个点具有大小相同的()A.线速度B.加速度C.角速度D.轨道半径、b相对静止且绕同一转轴转动,所以它们的角速度相同,C正确。
2.图示为公路自行车赛中运动员在水平路面上转弯的情景,运动员在通过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线,将运动员与自行车看成整体,下列说法正确的是()A.运动员转弯所需向心力由重力与地面对车轮的支持力的合力提供B.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力提供C.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心D.发生侧滑是因为运动员受到的合外力大于所需的向心力,C错误;运动员转弯时,地面对车轮的摩擦力提供所需的向心力,故A错误,B正确;当F f<mv 2r,即静摩擦力不足以提供所需向心力时,就会发生侧滑,故D错误。
3.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个摆球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是()小球做匀速圆周运动,对其受力分析如图所示,则有mg tan θ=mω2L sin θ,整理得L cos θ=gω2,则两球处于同一高度,故B正确。
4.如图是自行车传动装置的示意图,其中Ⅰ是半径为R1的大链轮,Ⅱ是半径为R2的小飞轮,Ⅲ是半径为R3的后轮,假设脚踏板的转速为n(单位:r/s),则自行车后轮边缘的线速度为()A.πnR1R3R2B.πnR2R3R1C.2πnR2R3R1D.2πnR1R3R2,所以ω=2πn,因为要测量自行车后轮Ⅲ边缘上的线速度的大小,根据题意知,轮Ⅰ和轮Ⅱ边缘上的线速度大小相等,据v=rω可知,R1ω1=R2ω2,已知ω1=2πn,则轮Ⅱ的角速度ω2=R1R2ω1=2πnR1R2。
(压轴题)高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(答案解析)(3)
一、选择题1．火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘（如左图所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图中所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。
在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如右图所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是（）A．该弯道的半径R＝2 v gB．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．按规定速度行驶时，支持力小于重力2．光滑的圆锥漏斗的内壁，有两个质量相等的小球A、B，它们分别紧贴漏斗，在不同水平面上做匀速圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是：（）A．小球A的速率等于小球B的速率B．小球A的速率小于小球B的速率C．小球A对漏斗壁的压力等于小球B对漏斗壁的压力D．小球A的转动周期小于小球B的转动周期3．如图所示，火车转弯轨道，外高内低。
某同学在车厢内研究列车的运动情况，他在车厢顶部用细线悬挂一个重为G的小球。
当列车以恒定速率通过一段圆弧形弯道时，发现悬挂小球的细线与车厢侧壁平行，已知列车与小球做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度大小为g。
则（）A．细线对小球的拉力的大小为GB．此列车速率为tangrθC．车轮与外轨道有压力，外侧轨道与轮缘间有侧向挤压作用D．放在桌面上的手机所受静摩擦力沿斜面向上4．如图所示，旋转雨伞时，水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出，说明（）A．水珠做圆周运动B．水珠处于超重状态C．水珠做离心运动D．水珠蒸发5．一个圆锥摆由长为l的摆线、质量为m的小球构成，小球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。
已知重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计。
下列选项正确的是（）A．小球受到重力、拉力和向心力的作用B．小球的向心加速度大小为a=g sinθC．小球圆周运动的周期为2lTg=D．某时刻剪断摆线，小球将做平抛运动6．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。
圆周运动单元测试题
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？。
【单元练】2021年高中物理必修2第六章【圆周运动】经典测试题(答案解析)(3)
一、选择题1．如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的固定光滑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为v，当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是（重力加速度为g）（）A．mg B．2mg C．4mg D．8mg D解析：D当小球以速度v经内轨道最高点时不脱离轨道，小球仅受重力，重力充当向心力，有2vmg mr=当小球以速度3v经内轨道最高点时，小球受重力G和向下的支持力N，合外力充当向心力，有2(3)vmg N mr+=又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N′=N；由以上三式得到8N mg=ABC错误，D正确.故选D。
2．如图，铁路转弯处外轨应略高于内轨，火车必须按规定的速度行驶，则转弯时（）A．火车所需向心力沿水平方向指向弯道外侧B．弯道半径越大，火车所需向心力越大C．火车的速度若小于规定速度，火车将做离心运动D．火车若要提速行驶，弯道的坡度应适当增大D解析：DA．火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧，所以A错误；B．根据2Frvm=可知，弯道半径越大，火车所需向心力越小，所以B错误；C．火车的速度若大于规定速度，火车将做离心运动，所以C错误；D ．根据向心力的来源可知2tan v mg m rθ=则火车若要提速行驶，弯道的坡度应适当增大，所以D 正确； 故选D 。
3．火车转弯处的外轨略高于内轨，若火车以理想的设计车速行驶时，则提供向心力的外力是下列各力中的（ ） A ．外轨对轮的侧向压力 B ．内外轨对轮的侧向压力 C ．火车的重力 D ．内外轨对轮的支持力D解析：D火车转弯时，以规定的速度行驶，内外轨对火车没有侧向压力，此时火车受重力和支持力，靠内外轨对轮的支持力的水平分量的分力提供向心力。
故选D 。
4．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A ．由2v a r=可知，匀速圆周运动的向心加速度恒定B ．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C ．匀速圆周运动也是一种平衡状态D ．向心加速度越大，物体速率变化越快B 解析：BA ．匀速圆周运动的向心加速度大小恒定，方向时刻变化。
(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)
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.。
高中物理生活中圆周运动试题(有答案和解析)
高中物理生活中的圆周运动试题( 有答案和分析 )一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1．圆滑水平面AB 与竖直面内的圆形导轨在 B 点连结，导轨半径R＝ 0.5 m，一个质量m＝ 2 kg 的小球在 A 处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接．用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能 Ep＝ 49 J，如下图．松手后小球向右运动离开弹簧，沿圆形轨道向上运动恰能经过最高点C， g 取 10 m/s 2．求：(1)小球离开弹簧时的速度大小；(2)小球从 B 到 C 战胜阻力做的功；(3)小球走开 C 点后落回水平面时的动能大小．【答案】（1）7m / s（ 2）24J（ 3）25J【分析】【剖析】【详解】(1)依据机械能守恒定律E p＝1mv12 ?①212Ep＝7m/s ②v ＝m(2)由动能定理得－ mg·2R－ W f＝1mv221mv12③22小球恰能经过最高点，故mg m v22④R由②③④得W f＝24 J(3)依据动能定理：mg 2R E k 1mv22 2解得： E k25J故本题答案是：（ 1）7m / s（ 2）24J（ 3）25J【点睛】(1)在小球离开弹簧的过程中只有弹簧弹力做功,依据弹力做功与弹性势能变化的关系和动能定理能够求出小球的离开弹簧时的速度v;(2)小球从 B 到 C 的过程中只有重力和阻力做功,依据小球恰巧能经过最高点的条件获得小球在最高点时的速度 ,进而依据动能定理求解从 B 至 C 过程中小球战胜阻力做的功 ;(3)小球走开 C 点后做平抛运动 ,只有重力做功,依据动能定理求小球落地时的动能大小2．图示为一过山车的简略模型，它由水平轨道和在竖直平面内的圆滑圆形轨道构成，BC 分别是圆形轨道的最低点和最高点，其半径R=1m，一质量 m＝1kg 的小物块（视为质点）从左側水平轨道上的 A 点以大小 v0＝ 12m／ s 的初速度出发，经过竖直平面的圆形轨道后，停在右边水平轨道上的 D 点．已知 A、B 两点间的距离 L1＝ 5． 75m，物块与水平轨道写的动摩擦因数0． 2，取 g＝ 10m／ s2，圆形轨道间不互相重叠，求：（1）物块经过 B 点时的速度大小 v B；（2）物块抵达 C 点时的速度大小 v C；（3） BD 两点之间的距离 L2，以及整个过程中因摩擦产生的总热量Q【答案】 (1)11m / s (2)9m / s(3)72J【分析】【剖析】【详解】（1）物块从 A 到 B 运动过程中，依据动能定理得：mgL11mv B21mv02 22解得： v B11m / s（2）物块从 B 到 C 运动过程中，依据机械能守恒得：1mv B21mv C2mg·2R 22解得： v C9m / s（3）物块从 B 到 D 运动过程中，依据动能定理得：mgL201mv B2 2解得： L230.25m对整个过程，由能量守恒定律有：Q 1mv020 2解得： Q=72J【点睛】选用研究过程，运用动能定理解题．动能定理的长处在于合用任何运动包含曲线运动．知道小滑块能经过圆形轨道的含义以及要使小滑块不可以离开轨道的含义．3．如下图，竖直平面内的圆滑的正上方， AD 为与水平方向成3/4 的圆周轨道半径为R， A 点与圆心O 等高， B 点在 O θ =45°角的斜面， AD 长为 72 R．一个质量为m 的小球（视为质点）在 A 点正上方 h 处由静止开释，自由着落至 A 点后进入圆形轨道，并能沿圆形轨道抵达 B 点，且抵达 B 处时小球对圆轨道的压力大小为mg，重力加快度为g，求：(1)小球到 B 点时的速度大小vB(2)小球第一次落到斜面上 C 点时的速度大小v(3)改变 h，为了保证小球经过 B 点后落到斜面上，h 应知足的条件【答案】 (1) 2gR (2)10gR (3) 3R h 3R2【分析】【剖析】【详解】(1)小球经过 B 点时，由牛顿第二定律及向心力公式，有2mg mg mv BR解得v B2gR(2)设小球走开 B 点做平抛运动，经时间t ，着落高度y，落到 C 点，则y 1gt 2 2y cot v B t两式联立，得2v B24gRy4Rg g对小球着落由机械能守恒定律，有1mv B2mgy 1 mv222解得vv22gy2gR8gR 10gRB(3)设小球恰巧能经过 B 点，过 B 点时速度为 v1，由牛顿第二定律及向心力公式，有mg m v12R又mg (h R)1mv122得h 3 R2能够证明小球经过 B 点后必定能落到斜面上设小球恰巧落到 D 点，小球经过 B 点时速度为 v2，飞翔时间为 t ，(72R2R)sin 1 gt22(72R2R)cos v2t解得v2 2 gR又mg (h R)1mv222可得h3R故 h 应知足的条件为 3 R h 3R2【点睛】小球的运动过程能够分为三部分，第一段是自由落体运动，第二段是圆周运动，此机遇械能守恒，第三段是平抛运动，剖析清楚各部分的运动特色，采纳相应的规律求解即可．4．如下图，长为3l 的不行伸长的轻绳，穿过一长为l 的竖直轻质细管，两头分别拴着质量为m、2m的小球 A 和小物块B，开始时 B 静止在细管正下方的水平川面上。
2020-2021学年人教版(2019)高一物理必修第二册第六章圆周运动测试卷(解析版)
圆周运动测试卷一、选择题(共12小题，共40分.1～8题只有一项符合题目要求，每题3分.9～12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选得0分) 1．如图所示，一个半径R＝2 m的圆环以直径AB为轴匀速转动，转动周期T＝2 s，环上M、N两点和圆心的连线与AB转轴的夹角分别为30°和60°，则M、N两点的角速度和线速度分别是()A．πrad/s，πm/s；πrad/s, 3πm/sB．πrad/s,2πm/s；πrad/s, 3πm/sC．πrad/s,4πm/s；πrad/s, 3πm/sD．πrad/s,2πm/s；2πrad/s, 3πm/s2．如图，在竖直平面内，直径为R的光滑半圆轨道和半径为R的四分之一光滑圆轨道水平相切于O点，O点在水平地面上．可视为质点的小球从O点以某一初速度进入半圆，刚好能通过半圆的最高点A，从A点飞出后落在四分之一圆轨道上的B点，不计空气阻力，g＝10 m/s2.则B点与O点的竖直高度差为()A.(3－5)2R B.(3＋5)2RC.(3－5)10R D.(3＋5)10R3．如图所示，质量为m的物体从半径为R的半球形碗边缘向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v.若物体滑到最低点时受到的摩擦力是f，重力加速度为g，则物体与碗间的动摩擦因数为()A.fmg B.fmg＋mv2RC.f mg－m v2RD.fmv2R4．杂技演员表演“水流星”，在长为1.6 m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m＝0.5 kg的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点时的速率为4 m/s，则下列说法正确的是(g取10 m/s2)()A．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出B．“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零C．“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D．“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5 N5．一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑圆环的半径为R＝20 cm，环上有一穿孔的小球，质量为m，小球仅能沿环做无摩擦滑动．如果圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10 rad/s的角速度旋转，则小球相对环静止时和环心O的连线与O1O2的夹角为(g取10 m/s2)()A．30° B．45°C．60° D．75°6．在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动．已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．将运动员和自行车看作一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B．运动员受到的合力大小为m v2R，做圆周运动需要的向心力大小也是m v2 RC．运动员运动过程中线速度不变，向心加速度也不变D．如果运动员减速，运动员将做离心运动7．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8．为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴上固定两个薄圆盘A、B，A、B平行相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔半径的夹角是30°，如图所示，则该子弹的速度可能是()A．360 m/s B．720 m/sC．1 440 m/s D．108 m/s9．关于向心加速度，以下说法中正确的是()A．物体做匀速圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度B．物体做圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度C．物体做圆周运动时的加速度的方向始终指向圆心D．物体做匀速圆周运动的加速度的方向始终指向圆心10．如图所示，都江堰水利工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成，科学地解决了江水自动分流(鱼嘴分水堤四六分水)、自动排沙(鱼嘴分水堤二八分沙)、控制进水流量(宝瓶口与飞沙堰)等问题，消除了水患.1998年灌溉面积达到66.87万公顷，灌溉区域已达40余县．其排沙主要原理是()A．沙子更重，水的冲力有限B．弯道离心现象，沙石更容易被分离C．沙石越重，越难被分离D．沙石越重，越易被分离11．如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，如图所示，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是()A．小球的线速度变大B．小球的角速度变小C．小球的向心加速度不变D．细绳对小球的拉力变小12．如图所示，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在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，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．则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下列分析中正确的是()A．螺丝帽的重力与其受到的最大静摩擦力平衡B．螺丝帽受到塑料管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＝g μrD．若塑料管的转动加快，螺丝帽有可能相对塑料管发生运动二、实验题(共14分)13．(6分)如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边竖直安装一个改装了的电火花计时器．(电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点)(1)请将下列实验步骤按先后排序：________.①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触②接通电火花计时器的电源，使它工作起来③启动电动机，使圆形卡纸转动起来④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值(2)要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是________．A．秒表B．毫米刻度尺C．圆规D．量角器(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果________(选填“有”或“无”)影响．14．(8分)如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动．力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：(1)该同学采用的实验方法为________．A．等效替代法B．控制变量法C．理想化模型法(2)改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组v、F数据，如下表所示：②若圆柱体运动半径r＝0.2 m，由作出的Fv2图线可得圆柱体的质量m＝________kg.(结果保留两位有效数字)三、计算题(本题共4个题，共46分．有必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写答案不得分)15．(10分)在一水平放置的圆盘上面放有一劲度系数为k的弹簧，如图所示．弹簧的一端固定在轴O上，另一端拴一质量为m的物体A，物体A与盘面间的动摩擦因数为μ.开始时弹簧未发生形变，长度为R，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．重力加速度为g，求：(1)圆盘的转速n0为多大时，物体A开始滑动？(2)当转速达到2n0时，弹簧的伸长量Δx是多少？16．(10分)如图所示，一个小球质量为m，在半径为R的光滑管内的顶部A 点水平飞出，恰好又从管口B点射入管内，则：小球在A点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用？作用力为多大？(重力加速度为g)17．(13分)如图所示，一小球从平台上抛出，恰好落在临近平台的一倾角为α＝53°的光滑斜面并下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8 m，重力加速度g ＝10 m/s2，(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)求：(1)小球水平抛出的初速度v0是多少；(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少；(3)若斜面顶端高H＝20.8 m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端．18．(13分)某电视台《快乐向前冲》节目中的场地设施如图所示．AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R，角速度为ω，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动．选手必须做好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设人的质量为m(不计身高大小)，人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g，假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零．则：(1)为保证他落在距圆心12R 范围内不会被甩出转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？(2)若已知H ＝5 m ，L ＝9 m ，R ＝2 m ，a ＝2 m /s 2，g ＝10 m /s 2，在(1)的情况下，选手从某处C 点释放能落到转盘上且不被甩出转盘，则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的？(结果可保留根号)第六章测试卷1．答案：A解析：圆环上每一点的角速度都是相等的，由ω＝2πT 可求得ω＝π rad/s ；M 点做圆周运动的半径为1 m ，N 点做圆周运动的半径为 3 m ，由v ＝rω可求得v M ＝π m/s ，v N ＝3π m/s.2．答案：A解析：小球刚好能通过A 点，则在A 点重力提供向心力，则有：mg ＝m v 2R 2，解得：v ＝gR2，从A 点抛出后做平抛运动，则水平方向的位移x ＝v t ，竖直方向的位移h ＝12gt 2，根据几何关系有：x 2＋h 2＝R 2，解得：h ＝(5－1)R 2，B 点与O 点的竖直高度差Δh ＝R －h ＝R －(5－1)R 2＝(3－5)R2，故A 正确，B 、C 、D 错误．3．答案：B解析：设在最低点时碗底对物体的支持力为F N ，则F N －mg ＝m v 2R ，解得F N ＝mg ＋m v 2R .由f ＝μF N ，解得μ＝f mg ＋m v 2R，选项B 正确．4．答案：B 解析：水流星在最高点的临界速度v ＝gL ＝4 m/s ，由此知绳的的拉力恰为零，且水恰不流出，故选择B 正确．5．答案：C解析：小球受到重力mg 和圆环的支持力N 两个力的作用，两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有mg tan θ＝mω2r ，又r ＝R sin θ，所以cos θ＝g ω2R ＝12，故θ＝60°，选项C 正确．6．答案：B 解析：A 错：向心力是效果力，将运动员和自行车看作一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力的作用．B 对：运动员做匀速圆周运动，受到的合力提供向心力，所以运动员受到的合力大小为m v 2R ，做圆周运动需要的向心力大小也是m v 2R .C 错：运动员运动过程中线速度大小不变，向心加速度大小也不变，方向变化．D 错：如果运动员做减速运动，则需要的向心力F ＝m v 2R ，可知需要的向心力随v 的减小而减小，供给大于需要，所以运动员不可能做离心运动．7．答案：D解析：P 所受摩擦力沿a 方向，摩擦力方向和速度方向相同，不能提供物块做圆周运动所需的向心力，A 错误；P 所受摩擦力沿b 方向，摩擦力方向和速度的夹角是锐角，物块随转盘做加速运动，B 错误；P 所受摩擦力沿c 方向，摩擦力方向和速度方向垂直，物块随转盘做匀速圆周运动，C 错误；P 所受摩擦力沿d 方向，摩擦力方向和速度方向的夹角为钝角，物块随转盘做减速转动，D 正确．8．答案：C解析：子弹的速度是很大的，一般方法很难测出，利用圆周运动的周期性，可以比较方便地测出子弹的速度．由于圆周运动的周期性，在求解有关运动问题时，要注意其多解性．子弹从A 盘到B 盘，盘转动的角度θ＝2πn ＋π6(n ＝0,1,2,3，…)． 盘转动的角速度ω＝2πT ＝2πf ＝2πn ＝2π×3 60060 rad/s ＝120π rad/s.子弹在A 、B 间运动的时间等于圆盘转动θ角所用的时间， 即2 m v ＝θω，所以v ＝2ωθ＝2×120π2πn ＋π6m/s(n ＝0,1,2,3，…)． v ＝1 44012n ＋1m/s(n ＝0,1,2,3，…)． n ＝0时，v ＝1 440 m/s ； n ＝1时，v ≈110.77 m/s ； n ＝2时，v ＝57.6 m/s ； 故C 符合题意． 9．答案：AD解析：物体做匀速圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度；物体做变速圆周运动时，向心加速度只是合加速度的一个分量，A 正确、B 错误．物体做匀速圆周运动时，只具有向心加速度，加速度方向始终指向圆心；物体做变速圆周运动时，圆周运动的向心加速度与切向加速度的合加速度不再指向圆心，C 错误、D 正确．10．答案：BD解析：排沙的原理是当水流流过弯道时，由于水运动的速度比沙石大，所以水更容易向凹岸做离心运动，所以在弯道处沙石与水更容易被分解，A 错误，B 正确；沙石越重，运动的速度越小，则越容易与水分离，C 错误，D 正确．11．答案：BD解析：在绳子完全被释放后与释放前相比，小球所受的拉力与速度垂直，不改变速度大小，故A 错误．由于v ＝ωr ，v 不变，r 变大，则角速度ω变小，故B 正确．小球的加速度a ＝v 2r ，r 变大，向心加速度变小，故C 错误．细绳对小球的拉力F ＝ma ＝m v 2r ，r 变大，细绳对小球的拉力变小，故D 正确．故选BD.12．答案：AC解析：螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的最大静摩擦力，螺丝帽在竖直方向上没有加速度，根据牛顿第二定律知，螺丝帽的重力与最大静摩擦力平衡，故A 正确．螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，所以弹力方向水平向里，指向圆心，故B 错误．根据牛顿第二定律得N ＝mω2r ，f m ＝mg ，又f m ＝μN ，联立得到ω＝gμr ，故C 正确．若塑料管的转动加快，角速度ω增大，螺丝帽受到的弹力N 增大，最大静摩擦力增大，螺丝帽不可能相对塑料管发生运动，故D 错误．13．答案：(1)①③②④ (2)D (3)无解析：(1)该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，使卡纸转动，再打点，最后取出卡纸进行数据处理，故排序为①③②④.(2)要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，故选D. (3)由于点跟点之间的角度没变化，所以对测量角速度无影响． 14．答案：(1)B (2)①如解析图所示 ②0.18(0.17～0.19均可)解析：(1)实验中研究向心力和速度的关系，保持圆柱体质量和运动半径不变，采用的实验方法是控制变量法，故选B.(2)①作出F v 2图线，如图所示．②根据F ＝m v 2r 知，图线的斜率k ＝m r ，则有：m r ≈910，代入数据解得m ＝0.18 kg.15．答案：(1)12π μg R (2)3μmgRkR －4μmg解析：(1)当圆盘转速较小时，静摩擦力提供向心力；当圆盘转速较大时，弹力、摩擦力的合力提供向心力．圆盘刚开始转动时，物体A 所受静摩擦力提供向心力，则有μmg ≥mRω2又因为ω0＝2πn0由以上两式得n0≤12πμg R即当n0＝12πμgR时，物体A开始滑动．(2)当n>n0时，物体A所受的最大静摩擦力不足以提供向心力，物体A相对圆盘滑动，稳定时有μmg＋kΔx＝mrω21ω1＝2π·2n0，r＝R＋Δx由以上各式解得Δx＝3μmgR kR－4μmg.16．答案：对下侧管壁有压力12mg解析：从A运动到B，小球做平抛运动，则有R＝v A tR＝12gt2得v A＝Rg2若小球对上、下管壁均无压力，则mg＝m v2 R得v＝Rg因为v A<Rg，所以管壁对小球有向上的作用力则mg－F N1＝m v2AR解得F N1＝12mg由牛顿第三定律，小球对下侧管壁有压力，大小F N1＝12mg.17．答案：(1)3 m/s(2)1.2 m(3)2.4 s 解析：(1)由于刚好沿斜面下滑v2y＝2gh tan 37°＝v0 v y解得v0＝3 m/s(2)有题可得h＝12gt21s＝v0t1联立解得：s＝1.2 m t1＝0.4 s (3)有题可得mg sin 53°＝macos 37°＝Hss ＝v 合t 2＋12at 22 联立解得：t 2＝2 s t 总＝t 1＋t 2＝2.4 s 18．答案：(1)ω≤2μgR (2)2 s ≤t ≤(11－1) s 解析：(1)设人落在距圆心12R 处不会被甩出，最大静摩擦力提供向心力，则有：μmg ≥mω2·12R即转盘转动的角速度满足：ω≤2μgR .(2)选手从某处C 点释放能落到转盘上且不被甩出转盘，则选手需落在距离圆心半径为12R 的范围以内．设水平加速段位移为x 1，时间为t 1；平抛运动的水平位移为x 2，时间为t 2.Ⅰ.若选手落在圆心的左侧12R 处，则加速时有：x 1＝12at 21，v ＝at 1平抛运动阶段：x 2＝v t 2，H ＝12gt 22解得平抛运动的时间：t 2＝ 2Hg ＝2×510 s ＝1 s 全程水平方向：x 1＋x 2＝L －12R 代入数据，联立各式解得：t 1＝2 sⅡ.若选手落在圆心的右侧12R 处，则加速时有：x 1＝12at 21，v ＝at 1全程水平方向：x 1＋x 2＝L ＋12R代入数据，联立以上各式解得：t 1＝(11－1) s选手从某处C 点释放能落到转盘上且不被甩出转盘，则他从平台出发后到释放悬挂器的时间为：2 s ≤t ≤(11－1) s.。
(好题)高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(包含答案解析)
一、选择题1．如图所示，一个小球在F作用下以速率v做匀速圆周运动，若从某时刻起，小球的运动情况发生了变化，对于引起小球沿a、b、c三种轨迹运动的原因，下列说法正确的是（）A．沿a轨迹运动，可能是F减小了一些B．沿b轨迹运动，一定是v增大了C．沿b轨迹运动，可能是F减小了D．沿c轨迹运动，一定是v减小了2．如图所示，长为0.3m的轻杆一端固定质量为m的小球（可视为质点），另一端与水平转轴O连接。
现使小球在竖直面内绕O点做匀速圆周运动，轻杆对小球的最大作用力为74mg，已知转动过程中轻杆不变形，取重力加速度g=10m/s2。
下列说法正确的是（）A．小球转动的角速度为0.5rad/sB．小球通过最高点时对杆的作用力为零C．小球通过与圆心等高的点时对杆的作用力大小为54 mgD．小球在运动的过程中，杆对球的作用力总是沿杆方向3．汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力达到最大，当汽车速率增为原来的2倍时，则汽车拐弯的半径必须（）A．减为原来的12倍B．减为原来的14倍C．增为原来的2倍D．增为原来的4倍4．如图所示，质量为m的物块随水平转盘绕竖直固定轴做匀速圆周运动，角速度为ω，物块到轴的距离为l，则物块受到的摩擦力大小为（）A．ml2ω2B．mlωC．ml 2ωD．mlω25．如图所示是两个圆锥摆，两个质量相等、可以看做质点的金属小球有共同的悬点，在相同的水平面内做匀速圆周运动，下面说法正确的是（）A．A球对绳子的拉力较大B．A球圆周运动的向心力较大C．B球圆周运动的线速度较大D．B球圆周运动的周期较大L L=的细线拴在同一6．如图所示，两个质量相同的小球A、B，用长度之比为:3:2A B点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）ωω=A．角速度之比为:3:2A Bv v=B．线速度之比为:1:1A BF F=C．向心力之比为:2:3A BT T=D．悬线的拉力之比为:3:2A B7．下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B ．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C ．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D ．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同8．长短不同、材料相同的同样粗细的两根绳子，各栓着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（ ）A ．两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断B ．两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断C ．两个小球以相同的周期运动时，短绳易断D ．不论如何，长绳易断9．顺时针摇动水平放置的轮子，图为俯视图。
圆周运动测试题及答案
圆周运动测试题及答案一、选择题1. 一个物体做匀速圆周运动，下列哪些物理量是保持不变的？（）A. 线速度B. 角速度C. 向心加速度D. 周期答案：B2. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动，向心力的方向指向（）A. 圆心B. 圆外C. 切线方向D. 法线方向答案：A3. 以下哪个公式与匀速圆周运动的向心力无关？（）A. F = mv^2/rB. F = mω^2rC. F = maD. F = 2mv答案：D二、填空题4. 一个物体做匀速圆周运动时，其向心加速度的大小为________，其中v是线速度，r是半径。
答案：v^2/r5. 如果一个物体的角速度增加，而半径保持不变，那么其线速度会________。
答案：增加三、计算题6. 一个物体在水平面上以2米/秒的速度做匀速圆周运动，半径为5米。
求物体的向心加速度大小。
答案：向心加速度 a = v^2/r = (2 m/s)^2 / 5 m = 0.8 m/s^27. 一个物体绕垂直轴旋转，其角速度为10 rad/s，半径为0.5米。
求物体的线速度。
答案：线速度v = ωr = 10 rad/s * 0.5 m = 5 m/s四、简答题8. 描述一下匀速圆周运动的特点。
答案：匀速圆周运动的特点是物体在圆周轨迹上运动，速度大小保持不变，但方向始终指向圆心，因此存在向心加速度。
向心加速度的方向始终指向圆心，大小与物体的速度、半径成反比。
9. 解释为什么在匀速圆周运动中，物体的速度方向时刻改变。
答案：在匀速圆周运动中，虽然速度的大小保持不变，但由于物体在圆周轨迹上运动，其运动方向不断改变，始终沿着圆的切线方向。
因此，速度的方向时刻在变化，即使大小不变，速度矢量也在变化。
五、实验题10. 设计一个实验来验证匀速圆周运动的向心力公式 F = mv^2/r。
答案：实验设计应包括以下步骤：a. 准备一个可旋转的圆盘和一个可变质量的物体。
b. 将物体固定在细绳的一端，细绳的另一端固定在圆盘的中心。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试(含答案解析)
一、选择题1．一个风力发电机叶片的转速为19~30转每分钟，转子叶片的轴心通过低速轴跟齿轮箱连接在一起，再通过齿轮箱把高速轴的转速提高到低速轴转速的50倍左右，最后由高速轴驱动发动机工作。
即使风力发电机的叶片转得很慢也依然可以发电。
如图所示为三级[一级增速轴（Ⅱ轴）、二级增速轴（Ⅲ轴）、输出轴（Ⅳ轴）]增速箱原理图，已知一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）的速比为3.90，二级增速轴（Ⅲ轴）与一级增速轴（Ⅱ轴）的速比为3.53，输出轴（Ⅳ轴）与二级增速轴（Ⅲ轴）的速比为3.23（速比输出轴转速输入轴转速）。
若该风力发电机叶片的转速为20转每分钟，则（）A．输出轴（Ⅳ轴）的转速为1500转每分钟B．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的半径之比为3.90:1C．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的线速度之比为1:3.90D．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的向心加速度之比为3.90:12．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3．关于铁道转弯处内外轨道的高度关系，下列说法正确的是（）A．内外轨道一样高时，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力B．因为列车转弯处有向内倾倒可能，故一般使内轨高于外轨C．外轨略低于内轨，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨的挤压D．铺设轨道时内外轨道的高度关系由具体地形决定，与行车安全无关4．甲（质量为80kg）、乙（质量为40kg）两名溜冰运动员，面对面拉着轻弹簧做圆周运动的溜冰表演，如图所示，此时两人相距0.9m且弹簧秤的示数为6N，下列说法正确的是（）A．甲的线速度为0.4m/sB．乙的角速度为2rad/s 3C．两人的运动半径均为0.45mD．甲的运动半径为0.3m5．下面说法正确的是（）A．平抛运动属于匀变速运动B．匀速圆周运动属于匀变速运动C．圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力D．如果物体同时参与两个直线运动，其运动轨迹一定是直线运动6．如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一个小孩坐在距圆心为r处的P点不动（P未画出），关于小孩的受力，以下说法正确的是（）A．小孩在P点不动，因此不受摩擦力的作用B．小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力C．小孩随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力D．若使圆盘以较小的转速转动，小孩在P点受到的摩擦力不变7．自行车的发明使人们能够以车代步，既省力又提高了速度。
(完整版)圆周运动测试题及答案
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表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F（）A．一定是拉力B．一定是推力C．一定等于0 D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于02．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4r，小轮半径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3．地球上，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．可以判断（）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的线速度的大小C．物体A的角速度的大小小于物体B的角速度的大小D．物体A的向心加速度的大小大于物体B的向心加速度的大小4．一辆卡车在丘陵地匀速行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，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物体的线速度大小不变B．A物体的角速度不变C．B物体的线速度大小不变D．B物体的角速度与半径成正比6．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大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重力D．游客随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势8．如图所示是一种娱乐设施“魔盘”，而且画面反映的是魔盘旋转转速较大时，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（）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m1、m2，且m l=2m2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，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r l与r2之比为（）A .1：1 B．1：2C．2：1 D．1：210．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可看作是一个圆弧，若高速公路上汽车设计时速为4 0m/s，则高架桥顶部的圆弧半径至少应为______（g取10m/s2）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之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，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m，不计各处摩擦．求：（1）小球运动到B点时的动能；（2）小球下滑到距水平轨道的高度为R/2时速度的大小和方向；（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N B、Nc各是多大？13、用钳子夹住一块质量m=50kg的混凝土砌块起吊（如图所示）．已知钳子与砌块间的动摩擦因数µ=0. 4,砌块重心至上端间距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，为不使砌块从钳子口滑下，对砌块上端施加的压力至少为多大？（g=10m/s2）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v0=gR,，则物体将（）A．沿球面下滑至M点B．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，固定在竖直平面内的光滑圆形轨道ABCD,D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）（）A、一定会落在水平面AE上B、一定会再次落到圆轨道上C、可能会落到水平面AED、可能会再次落到圆轨道上。
(压轴题)高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(答案解析)
一、选择题1．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，盘面与水平面的夹角为15，盘面上离转轴距离为1m r =处有一质量1kg m =的小物体，小物体与圆盘始终保持相对静止，且小物体在最低点时受到的摩擦力大小为6.6N 。
若重力加速度g 取l0m/s 2，sin150.26=，则下列说法正确的是（ ）A ．小物体做匀速圆周运动线速度的大小为2m/sB ．小物体受到合力的大小始终为4NC ．小物体在最高点受到摩擦力大小为0.4N ，方向沿盘面指向转轴D ．小物体在最高点受到摩擦力大小为1.4N ，方向沿盘面背离转轴2．如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A 、B 两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，A 、B 间的动摩擦因数为0.5，B 与盘之间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则下列说法正确的是（ ）A ．A 对B 的摩擦力指向圆心B ．B 运动所需的向心力大于A 运动所需的向心力C ．盘对B 的摩擦力是B 对A 的摩擦力的2倍D ．若缓慢增大圆盘的转速，A 、B 一起远离盘心3．中国选手王峥在第七届世界军人运动会上获得链球项目的金牌。
如图所示，王峥双手握住柄环，站在投掷圈后缘，经过预摆和3~4圈连续加速旋转及最后用力，将链球掷出。
整个过程可简化为加速圆周运动和斜抛运动，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）A ．链球圆周运动过程中，链球受到的拉力指向圆心B ．链球掷出后做匀变速运动C ．链球掷出后运动时间与速度的方向无关D ．链球掷出后落地水平距离与速度方向无关4．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A ．由2v a r可知，匀速圆周运动的向心加速度恒定 B ．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C ．匀速圆周运动也是一种平衡状态D ．向心加速度越大，物体速率变化越快5．如图所示，竖直转轴OO '垂直于光滑水平桌面，A 是距水平桌面高h 的轴上的一点，A 点固定有两铰链。
新高考物理圆周运动专题测试题
新高考物理圆周运动专题测试题(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，1～7为单选，8～12为多选) 1．对于物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()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B[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；匀速圆周运动的线速度大小不变，但线速度方向在变，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．] 2．如图所示，质量相等的汽车甲和汽车乙，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，汽车甲在汽车乙的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙．以下说法正确的是()A．f甲小于f乙B．f甲等于f乙C．f甲大于f乙D．f甲和f乙的大小均与汽车速率无关A[汽车在水平面内做匀速圆周运动，摩擦力提供做匀速圆周运动的向心力，即f＝F＝m v2r，由于r甲＞r乙，则f甲＜f乙，A正确．]3．一小球沿半径为2 m的轨道做匀速圆周运动，若周期T＝4 s，则() 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π2 rad ，经过时间一定为1 s C [小球的周期为T ＝4 s ，则小球运动的线速度为v ＝2πr T ＝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)·T 4＝(n ＋3) s ，选项D 错误．] 4.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中的( )A ．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B [如答图，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．]5．在光滑杆上穿着两个小球m 1、m 2，且m 1＝2m 2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，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r 1与r 2之比为( )A．1∶1B．1∶ 2C．2∶1 D．1∶2D[两球向心力、角速度均相等，由公式F1＝m1r1ω2，F2＝m2r2ω2，即m1r1ω2＝m2r2ω2，r1r2＝m2m1＝12，故选D.]6．质量为m的飞机，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，空气对飞机作用力的大小等于()A．m g2＋v4R2B．．m v2 RC．m v4R2－g2D．mgA[空气对飞机的作用力有两个作用效果，其一：竖直方向的作用力使飞机克服重力作用而升空；其二：水平方向的作用力提供向心力，使飞机可在水平面内做匀速圆周运动．对飞机的受力情况进行分析，如图所示．飞机受到重力mg、空气对飞机的作用力F，两力的合力为F n，方向沿水平方向指向圆心．由题意可知，重力mg与F n垂直，故F＝m2g2＋F2n，又F n＝m v2R，联立解得F＝m g2＋v4 R2.]7．如图所示，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()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mgD[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 v2R，即F＝mg＋mv2R＞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 v2R－mg，当v2＝2Rg时F＝mg，选项B错误．]8．如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，θ＝30°，则()A．a、b两点的线速度大小相等B．a、b两点的角速度相同C．a、b两点的线速度大小之比v a∶v b＝2∶ 3D．a、b两点的向心加速度大小之比a a∶a b＝3∶2BD[球绕中心轴线转动，球上各点应具有相同的周期和角速度，即ωa＝ωb，B对．因为a、b两点做圆周运动的半径不同，r b＞r a，根据v＝ωr知v b＞v a，A错；设球半径为R，则r b＝R，r a＝R cos 30°＝32R，故v av b＝ωa r aωb r b＝32，C错．又根据a＝ω2r知a aa b＝ω2a r aω2b r b＝32，D对．]9.如图所示，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，则它们的()A ．运动周期相同B ．运动线速度一样C ．运动角速度相同D ．向心加速度相同AC [小球受力如图所示，根据牛顿第二定律有mg tan θ＝ma ＝mω2·L sin θ＝m v 2L sin θ＝m 4π2T2L sin θ， 解得a ＝g tan θ＝g ·L sin θh ，v ＝gL sin θ·tan θ，ω＝g tan θL sin θ＝g h ，T ＝2πhg .] 10．如图所示，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( )A ．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 N D．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54 NBD[设小球在最高点时受杆的弹力向上，则mg－N＝m v2l，得N＝mg－m v2l＝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 v2l，得N＝mg＋mv2l＝54 N，小球对杆的拉力大小是54 N，C错误，D正确．]11.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()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BC[摩托车受力如图所示．由于N＝mg cos 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也不变，A错误；由F＝mg tan θ＝m v2r＝mω2r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．]12.如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线，有如图所示的①、②、③三条路线，其中路线③是以O′为圆心的半圆，OO′＝r.赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F max.选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则()A．选择路线①，赛车经过的路程最短B．选择路线②，赛车的速率最小C．选择路线③，赛车所用时间最短D．①、②、③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等ACD[由几何关系可得，路线①、②、③赛车通过的路程分别为(πr＋2r)、(2πr＋2r)和2πr，可知路线①的路程最短，选项A正确；圆周运动时的最大速率对应着最大静摩擦力提供向心力的情形，即μmg＝m v2R，可得最大速率v＝μgR，则知②和③的速率相等，且大于①的速率，选项B错误；根据t＝sv，可得①、②、③所用的时间分别为t1＝(π＋2)rμgr，t2＝2r(π＋1)2μgr，t3＝2rπ2μgr，其中t3最小，可知线路③所用时间最短，选项C正确；在圆弧轨道上，由牛顿第二定律可得μmg＝ma向，a向＝μg，可知三条路线上的向心加速度大小均为μg，选项D正确．]二、非选择题(本题共6小题，共52分)13．(6分)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＝___________.[解析] 由平抛运动的规律结合圆周运动的知识求解．小球做平抛运动，在竖直方向：h ＝12gt 2① 在水平方向：R ＝v t② 由①②两式可得h ＝gR 22v 2 ③小球落在A 点的过程中，OA 转过的角度θ＝2n π＝ωt (n ＝1,2,3，…) ④由②④两式得ω＝2n πv R (n ＝1,2,3，…)．[答案] gR 22v 22n πv R (n ＝1,2,3，…) 14．(6分)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时的速度的实验．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)．(a) (b)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)将玩具小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 ；(3)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．序号 1 2 3 4 5m(kg) 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90(4)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.(重力加速度大小取9.80 m/s2，计算结果保留2位有效数字)[解析](2)题图(b)中托盘秤的示数为1.40 kg.(4)小车5次经过最低点时托盘秤的示数平均值为m＝1.80＋1.75＋1.85＋1.75＋1.905kg＝1.81 kg.小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为F＝(m－1.00)g＝(1.81－1.00)×9.80 N≈7.9 N由题意可知小车的质量为m′＝(1.40－1.00) kg＝0.40 kg对小车，在最低点时由牛顿第二定律得F－m′g＝m′v2 R解得v≈1.4 m/s[答案] 1.407.9 1.415．(8分)如图所示，定滑轮的半径r＝2 cm，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加速度a＝2 m/s2做匀加速运动，在重物由静止下落距离为1 m的瞬间，求滑轮边缘上的点的角速度ω和向心加速度a n.[解析]重物下落1 m时，瞬时速度为v＝2as＝2×2×1 m/s＝2 m/s显然，滑轮边缘上每一点的线速度也都是2 m/s，故滑轮转动的角速度，即滑轮边缘上每一点转动的角速度为ω＝vr＝20.02rad/s＝100 rad/s向心加速度为a n＝ω2r＝1002×0.02 m/s2＝200 m/s2.[答案]100 rad/s200 m/s216．(10分)一水平放置的圆盘，可以绕中心O点旋转，盘上放一个质量是0.4 kg的铁块(可视为质点)，铁块与中间位置的转轴处O点用轻质弹簧连接，如图所示．铁块随圆盘一起匀速转动，角速度是10 rad/s时，铁块距中心O点30 cm，这时弹簧对铁块的拉力大小为11 N，g取10 m/s2，求：(1)圆盘对铁块的摩擦力大小；(2)若此情况下铁块恰好不向外滑动(视最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则铁块与圆盘间的动摩擦因数为多大？[解析](1)弹簧弹力与铁块受到的静摩擦力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得F＋f＝mω2r代入数值解得f＝1 N.(2)此时铁块恰好不向外侧滑动，则所受到的静摩擦力就是最大静摩擦力，则有f＝μmg故μ＝fmg＝0.25.[答案](1)1 N(2)0.2517．(10分)如图所示，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/s2，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？[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 ＝mω2r在最低点：F 2－mg ＝mω2rF 2＝3F 1联立以上方程解得ω＝2g r ＝20 rad/s.(2)小球随试管转到最高点，当mg ＞mω2r 时，小球会与试管底脱离，即ω＜gr .[答案] (1)20 rad/s (2)ω＜gr18．(12分)小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m 的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d 后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为d ，手与球之间的绳长为34d ，重力加速度为g .忽略手的运动半径和空气阻力．(1)求绳断开时球的速度大小v 1；(2)问绳能承受的最大拉力多大？(3)改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？[解析] (1)设绳断后球飞行时间为t ，由平抛运动规律，竖直方向：14d ＝12gt 2 水平方向：d ＝v 1t解得v 1＝2gd .(2)设绳能承受的最大拉力大小为T ，这也是球受到绳的最大拉力大小．球做圆周运动的半径为R ＝34d由牛顿第二定律，有T －mg ＝m v 21R得T ＝113mg . (3)设绳长为l ，绳断时球的速度大小为v 2，绳承受的最大拉力不变，由牛顿第二定律得：T －mg ＝m v 22l解得：v 2＝83gl 绳断后球做平抛运动，竖直位移为d －l ，水平位移为s ，时间为t 1.有d －l ＝12gt 21s ＝v 2t 1得s ＝4l (d －l )3，当l ＝d 2时，s 有最大值s max ＝233d . [答案] (1)2gd (2)113mg (3)d 2 233d。
圆周运动测试题及答案
圆周运动之阳早格格创做前提锻炼A1．如图所示，沉杆的一端有个小球，另一端有光润的牢固轴O现给球一初速度，使球战杆所有绕O轴正在横曲里内转化，不计气氛阻力，用F表示球到达最下面时杆对付小球的效率力，则F（）A．一定是推力B．一定是推力C．一定等于0D．大概是推力，大概是推力，也大概等于0 2．如图所示为一皮戴传动拆置，左轮的半径为r，a是它边沿上的一面，左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径2r，b面正在小轮上，到小轮核心距离为r，c面战d面分别位于小轮战大轮的边沿上. 若正在传动历程中皮戴不挨滑，则（）A．a面与b面速度大小相等B．a面与c面角速度大小相等C．a面与d面背心加速度大小相等D．a、b、c、d四面，加速度最小的是b面3．天球上，赤讲附近的物体A战北京附近的物体B，随天球的自转而干匀速圆周疏通．不妨推断（）A．物体A与物体B的背心力皆指背天心B．物体A的线速度的大小小于物体B的线速度的大小C．物体A的角速度的大小小于物体B的角速度的大小D．物体A的背心加速度的大小大于物体B的背心加速度的大小4．一辆卡车正在丘陵天匀速止驶，天形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎大概性最大的天段应是（）A．a处B．b处C．c处D．d处5．如图为A、B二物体干匀速圆周疏通时背心加速度随半径r变更的图线，由图可知（）A．A物体的线速度大小稳定B．A物体的角速度稳定C．B物体的线速度大小稳定D．B物体的角速度与半径成正比6．由上海飞往好国洛杉矶的飞机正在飞越安定洋上空的历程中，如果脆持飞止速度的大小战距离海里的下度均稳定，则以下道法精确的是（）A．飞机干的是匀速曲线疏通B．飞机上的搭客对付座椅压力略大于天球对付搭客的引力C．飞机上的搭客对付座椅的压力略小于天球对付搭客的引力D．飞机上的搭客对付座椅的压力为整7．有一种庞大游戏器械，它是一个圆筒形大容器，筒壁横曲，游客进人容器后靠筒壁站坐，当圆筒启初转化后，转速加快到一定程度时，突然天板塌降，游客创造自己不降下去，那是果为（）A．游客受到的筒壁的效率力笔曲于筒壁B．游客处于得沉状态C．游客受到的摩揩力等于沉力D．游客随着转速的删大有沿壁进与滑动的趋势8．如图所示是一种娱乐办法“魔盘”，而且绘里反映的是魔盘转化转速较大时，盘经纪的情景．甲、乙、丙三位共教瞅了图后爆收争论，甲道：“图绘错了，干圆周疏通的物体受到背心力的效率，魔盘上的人该当背核心靠拢”．乙道：“绘绘得对付，果为转化的魔盘给人离心力，所以人背盘边沿靠拢”．丙道：“图绘得对付，当盘对付人的摩揩力不克不迭谦脚人干圆周疏通的背心力时，人会渐渐近离圆心”．该三位共教的道法应是（）A．甲精确B．乙精确C．丙精确D．无法推断9．正在光润杆上衣着二上小球m1、m2，且ml=2m2，用细线把二球连起去，当盘架匀速转化时，二小球刚刚佳能与杆脆持无相对付滑动，如图所示，此时二小球到转轴的距离rl与r2之比为（）A .1：1B．1：2C．2：1D．1：210．如图所示，正在匀速转化的火仄盘上，沿半径目标搁着用细线贯串的品量相等的二个物体A战B，它们与盘间的动摩揩果数相共，当圆盘转速加快到二物体刚刚佳还已爆收滑动时，烧断细线，则二个物体的疏通情况是（）A．二物体均沿切线目标滑动B．二物齐均沿半径目标滑动，离圆盘圆心越去越近C二物体仍随圆盘所有干匀速圆周疏通，不会爆收滑动D．物体B仍随圆盘所有干匀速圆周疏通，物体A爆收滑动，离圆盘圆心越去越近11．司机为了不妨统造驾驶的汽车，汽车对付大天的压力一定要大于0，正在下速公路上所修的下架桥的顶部可瞅做是一个圆弧，若下速公路上汽车安排时速为4 0m/s，则下架桥顶部的圆弧半径起码应为______（g与10m/s2）剖析设当汽车止驶到弧顶时，对付大天压力刚刚佳为整的圆12．AB是横曲仄里内的四分之一圆弧轨讲，正在下端B与火笔曲轨讲相切，如图所示，一小球自A面起由停止启初沿轨讲下滑，已知圆轨讲半径为R，小球的品量为m，不计各处摩揩．供：（1）小球疏通到B面时的动能；（2）小球下滑到距火仄轨讲的下度为R/2时速度的大小战目标；（3）小球通过圆弧轨讲的B面战火仄轨讲的c面时，所受轨讲收援力NB、Nc各是多大？13、用钳子夹住一齐品量m=50kg的混凝土砌块起吊（如图所示）．已知钳子与砌块间的动摩揩果数µ=0. 4,砌块沉心至上端间距L=4m，正在钳子沿火仄目标以速度v=4m/ s匀速止驶中突然停止，为不使砌块从钳子心滑下，对付砌块上端施加的压力起码为多大？（g=10m/s2）圆周运动B本领提下1．半径为R的光润半圆球牢固正在火仄里上（如图），顶部有一小物体A，今给它一个火仄初速v0=gR,，则物体将（）A．沿球里下滑至M面B．沿球里下滑至某一面N，便离启球里干斜下扔疏通C．按半径大于R的新的圆弧轨讲做圆周疏通D．坐时离启半圆球干仄扔疏通2．如图所示，牢固正在横曲仄里内的光润圆形轨讲ABCD,D 面为轨讲最下面，DB为横曲曲径，AE为过圆心的火仄里，今使小球自A面正上圆某处由停止释搁，且从A面内侧进人圆轨讲疏通，只消适合安排释搁面的下度，总能包管小球最后通过最下面D,则小球正在通过D面后（不计气氛阻力）（）A、一定会降正在火仄里AE上B、一定会再次降到圆轨讲上C、大概会降到火仄里AED、大概会再次降到圆轨讲上.3．使图中所示的拆置绕横曲轴以角速度ω匀速转化，正在拆置的火仄光润的横杆上脱有品量分别为ml战m2的二个小球，二球之间通过沉绳贯串交，则以下论断精确的是（）A．只消沉绳不竭裂，删大ω，二球干圆周疏通的半径rl战r2将脆持稳定B．若已知ml、m2及ω，则不妨算出绳少C．若m1＞m2，则删大ω时，二球将左移D．用钉子正在转轴处把沉绳牢固，若r1＜r2，则删大ω时，r2那段绳将先被推断4．如图所示，物体P用二根少度相等、不可伸少的细线系于横曲杆上，它随杆转化，若转化角速度为ω，则（）A．ω惟有超出某一值时，绳子AP才有推力B．绳子BP的推力随ω的删大而删大C．绳子BP的弛力一定大于绳子AP的弛力D．当ω删大到一定程度时，绳AP的弛力大于BP的弛力5．用共样资料干成的A、B、C三个物体，搁正在匀速转化的火仄仄台上，已知mA=2mB=2mc，各物体到轴的距离rc=2rA=2rB．若它们相对付于仄台无滑动，则底下道法中不精确的是（）A．C的背心加速度最大B．B的摩揩力最小C．转速删大时，C比B先滑动D．转速删大时，B比A先滑动6．如图所示，搁置正在火仄大天上的收架品量为M，收架顶端用细绳拴着的晃球品量为m，现将晃球推至火仄位子，而后释搁，晃球疏通历程中，收架末究不动，以下道法中精确的是（）A．正在释搁瞬间，收架对付大天压力为（m＋M）gB．正在释搁瞬间，收架对付大天压力为MgC．晃球到达最矮面时，收架对付大天压力为（m＋M）g D．晃球到达最矮面时，收架对付大天压力为（3m＋M）g 7．如图所示，将实足相共的二小球A、B用少L=0.8m的细绳悬于以速度v=4m/s背左匀速疏通的小车顶部，二球与小车的前、后壁交触．由于某种本果，小车突然停止，此时悬线的推力之比FB：FA为（g与10m/s2）（）A．1：1B．1：2C．l：3 D．1：48、一种玩具的结构如图所示，横曲搁置的光润铁环的半径为R= 20cm,环上有一脱孔的小球m,仅能沿环干无摩揩的滑动，如果圆环绕着过环心的横曲轴以l0rad/s的角速度转化（与g=10m/s2）则小球相对付停止时与环心O的连线与O1O2的夹角θ大概是：（）A：300B：450C：600D：7509、一把雨伞边沿的半径为r,且超过火仄大天h.当雨伞以角速度ω转化时，雨滴自边沿甩出降正在大天上成一个大圆周．供那个圆的半径10、如图所示，用细绳一端系着品量为M=0.6kg 的物体A 停止正在火仄转盘上，细绳另一端通过转盘核心的光润小孔O 吊着品量为m=0.3kg 的小球B,A 的沉心到O 面的距离为0.2m.若A 与转盘间的最大静摩揩力为f=2N,为使小球B 脆持停止，供转盘绕核心O 转化的角速度ω的与值范畴．（与g=10m/s2）11、一戴电荷量q=+1.5X 10-6C,品量m=0. lkg 的戴电小球A,用少为L=0.25m 的绝缘细线悬挂于O 面．现让小球正在火仄里内绕戴电荷量q2=+1.0X 10-6C 的的牢固小球B 干匀速圆周疏通，悬线与横曲目标的夹角末究为370,如图所示，供此时小球疏通的角速度．（静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，与g=10m/s2，sin370＝0.6，cos370＝0.8）12、如图所示，赛车正在火仄赛讲上做900转直，其内、中车讲转直处的半径分别为r1战r2．车与路里间的动摩揩果数战静摩揩果数皆是µ,试问：竞赛中车脚应选图中的内讲仍旧中讲转直？正在上述二条转直路径中，车脚做精确采用较过得采用所赢得的时间是几？应用2、用火仄木板托住品量为m 的物体，使物体正在横曲里内绕O 面沿半径为R 的圆周逆时针目标以速度V 干匀速圆周疏通，试供物体正在图中的a 面木板对付物体收援力战摩揩力大小、目标.问案：FN=mg R m v 22 Ff=Rm v 232应用4、品量为mA 的mB 的二个小球A 战B 用沉量弹簧连正在所有，用少为L1的细绳将A 球系于O 轴上，使A 、B 二球均以角速度ω正在光润的火仄里上绕OO 轴干匀速圆周疏通，如图所示，当二球间的距离为L2时，将线烧断，线被烧断的瞬间，二球加速度aA 战aB 名是几？问案：mBω2(L1+L2)/mAω2(L1+L2)商量2、如图所示，火仄转盘上搁有品量为m 的物块，当物块离转轴的距离为r 时，连交物块战转轴的绳刚刚佳被推曲（绳上弛力为整），物体战转盘间最大静摩揩力是其正压力的μ倍，供（1）当转盘的角速度为r g 21μω=时，细绳的推力T1 （2）当转盘的角速度r g 232μω=时，细绳的推力T2问案：T1=0 T2=μmg/2前提锻炼A1-5 D 、CD 、D 、D 、A 6-10 C 、C 、C 、D 、D 11、160B 本领提下1-5 D 、A 、A 、ABC 、C 6-8 BD 、C 、C9、问案：g h r 221ω+ 11、问案：10rad/s12、问案：车脚应选图中的内讲转直，)(212r r g -μπ。
第六章圆周运动【单元测试】(解析版)
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
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武汉市2020-2021学年人教版高中物理必修第二册 第六章圆周运动章末测试卷三(答案含解析)
人教版（2019）物理必修第二册 第六章 圆周运动 章末测试卷三一、单选题(共30分)1．(本题3分)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2R 的圆形，当地重力加速度大小为g ，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为（ ） A ．232gω B ．238gω C ．22g ω D ．28g ω2．(本题3分)近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产列车某车厢质量为m ，如果列车要进入半径为R 的弯道，如图所示，已知两轨间宽度为L ，内外轨高度差为h ，重力加速度为g ，该弯道处的设计速度最为适宜的是（ ）A ．22gRh L h- B ．22gRL L h-C ．22gR L h h-D ．gRLh3．(本题3分)如图为一皮带传动装置，右轮的半径为r ，a 是它边缘上的一点。
左侧是一轮轴，大轮的半径为4r ，小轮的半径为2r ，b 点在小轮上，它到小轮中心的距离为r ，c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上。
若在传动过程中，皮带不打滑，则（ ） A ．a 点与b 点的线速度大小相等 B ．a 点与b 点的角速度大小相等 C ．b 点与c 点的线速度大小相等 D ．a 点与d 点的向心加速度大小相等4．(本题3分)一辆汽车在轨道半径为R 的弯道路面做圆周运动，弯道与水平面的夹角为θ，如图所示。
汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列表述不正确的是（ ） A ．汽车的速率可能为tan gR θB ．汽车在路面上不做侧向滑动的最小速率为(tan )1tan gR θμμθ--C ．汽车在路面上不做侧向滑动的最大速率为(tan )1tan gR θμμθ+-D ．汽车在路面上不做侧向滑动的最小速率为(tan )1tan gR θμμθ-+5．(本题3分)如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R ，小球半径为r ，则下列说法中正确的是( )A ．小球通过最高点时的最小速度()min v g R r =+B ．小球通过最高点时的最小速度v gR =C ．小球在水平线ab 以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D ．小球在水平线ab 以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力6．(本题3分)如图所示，半径为R 的细圆管(管径可忽略)内壁光滑，竖直放置，一质量为m 、直径略小于管径的小球可在管内自由滑动，测得小球在管顶部时与管壁的作用力大小为mg ，g 为当地重力加速度，则 ( )A ．小球在管顶部时速度大小一定为2gRB ．小球运动到管底部时速度大小可能为2gRC ．小球运动到管底部时对管壁的压力可能为5mgD ．小球运动到管底部时对管壁的压力一定为7mg 7．(本题3分)下列有关运动的说法正确的是( )A ．图甲A 球在水平面内做匀速圆周运动，A 球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越小B ．图乙质量为m 的小球到达最高点时对上管壁的压力大小为3mg ，则此时小球的速度大小为2grC ．图丙皮带轮上b 点的加速度大于a 点的加速度D ．图丙皮带轮上c 点的线速度等于d 点的线速度8．(本题3分)如图，在一半经为R 的球面顶端放一质量为m 的物块，现给物块一初速度v 0，，则（ ）A ．若0v gR = ，则物块落地点离A 点2RB ．若球面是粗糙的，当0v gR < 时，物块一定会沿球面下滑一段，再斜抛离球面 C ．若0v gR <，则物块落地点离A 点为RD ．若0v gR ≥，则物块落地点离A 点至少为2R9．(本题3分)一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高h ，探照灯以角速度ω在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为θ时，云层底面上光点的移动速度是( ) A ．hω B ．h cos ωθC ．2h cos ωθD ．hωtan θ 10．(本题3分)如图，在一半经为R 的球面顶端放一质量为m 的物块，现给物块一初速度v 0，，则（ ） A ．若0v gR =，则物块落地点离A 点2RB ．若球面是粗糙的，当0v gR < 时，物块一定会沿球面下滑一段，再斜抛离球面C ．若0v gR <，则物块落地点离A 点为RD ．若0v gR ≥，则物块落地点离A 点至少为2R二、多选题(共16分)11．(本题4分)如图所示，水平转台上放着A 、B 、C 三个物体，质量分别为2m 、m 、m ，离转轴的距离分别为r 、r 、2r ，与转台间的动摩擦因数相同（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转台旋转时，下列说法中正确的是（ ）A ．若三个物体均未滑动，C 物体的向心加速度最大B ．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大C ．转速增加，A 物体比B 物体先滑动12．(本题4分)半径0.4m R =的圆盘可绕圆心O 水平转动，其边缘有一质量 1.0kg m =的小物块（可视为质点），若物块随圆盘一起从静止开始加速转动，其向心加速度大小与时间的关系为20.4n a t =（n a 、t 的单位分别为2m/s 、s ），物块与圆盘间的动摩擦因数0.6μ=，重力加速度210m/s g =，则（ ） A ．2s 末圆盘的角速度大小为2rad/s B ．2s 末物块所受摩擦力大小为1.6N C ．物块随圆盘转动前两圈的时间为22πsD ．物块随圆盘转动的最大线速度为215m/s 13．(本题4分)关于曲线运动，下列说法正确的是( ) A ．物体的加速度减小，物体的速度一定减小 B ．恒力作用下物体可以做曲线运动 C ．物体做圆周运动，所受合力一定指向圆心D ．曲线运动速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化14．(本题4分)如图所示，半径为R 的内部光滑的半圆形轨道BC 固定在水平面上，与水平面相切于B 点，一质量为m 的小球以初速度v 0从距离B 点为2R 的A 点向左运动进入半圆形轨道，小球从轨道最高点C 离开后在空中做平抛运动，恰好在A 点落地，重力加速度为g ，下面说法正确的是（ ） A ．小球进入半圆形轨道后，在半圆形轨道的最低点B 处对轨道的压力等于mg B ．小球在半圆形轨道最高点C 处对轨道的压力为mg C ．小球在半圆形轨道最高点C 处对轨道的压力为0 D ．小球落地时速度方向与水平方向夹角的正切值为2 三、解答题(共54分)15．(本题13分)如图所示，水流星是中国传统杂技的保留项目，是中华文化的重要传承．结实的绳子系着装有水的水桶，使水桶在竖直平面内做圆周运动，为了研究问题方便，可以把水桶当做质点，设桶内水的质量为0.5kg ，水桶做圆周运动的半径R ＝0.4m ，重力加速度g ＝10m/s 2． (1)若在最高点时水不流出，求此时水桶的最小速率；(2)若在最高点时水桶的速率为4m/s ，求此时水对桶底的压力；(3)若在最低点时桶底承受的压力为桶内水重力的6倍，求此时水桶的速率．16．(本题14分)如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R =0.5m,离水平地面的高度H =0.8m ，物块平抛落地过程水平位移的大小s =0.4m ．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g =10m/s 2求： (1)物块做平抛运动的初速度大小v 0； (2)物块与转台间的动摩擦因数μ．17．(本题13分)如图所示，小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m 的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d 后落地．已知握绳的手离地面高度为d ，手与球之间的绳长为34d ，重力加速度为g ．忽略手的运动半径和空气阻力．（1）若想小球在竖直平面内做完整的圆周运动，其通过最高点的速度1v 至少应为多少？（2）求绳断时球的速度大小2v 和球落地时的速度大小3v （ （3）轻绳能承受的最大拉力多大？18．(本题14分)公路上的拱形桥是常见的。
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圆周运动测试题(三)
1、一汽车通过拱形桥顶点时的速度为10m/s ，车对桥顶的压力为车重的3/4，如果要使汽车
在桥顶对桥面没有压力，车速至少为( )
A 、15m/s B. 20m/s C.25m/s D.30m/s
2、洗衣机是现代家庭常见的电器设备．它的脱水原理是采用转筒带动衣物旋转的方式进行
脱水的，下列有关说法中错误．．
的是( ) A ．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的
B ．加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好
C ．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好
D ．水能从桶中甩出是因为水滴需要的向心力太大的缘故
3、在一段半径为R 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μ倍,则汽车拐弯时不发生侧向打滑的安全速度是（ ）
4.如图所示，一根长为L 的轻杆一端固定在光滑水平轴O 上，另一端固定一质量为m 的小
球。
小球在最低点时给它一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能到达最高点P ，
关于此过程，以下说法正确的是（ ）
A.小球在最高点时的速度恰好为gL
B.小球在最高点时对杆的作用力为零
C.若减小小球的初速度，则小球仍然能够到达最高点P
D.若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的作用力可能增大
5、在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的最大速度为108 km/h 。
汽车在这种路面上行驶
时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.4倍。
(g 取10 m/s 2)
(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径
是多少？
(2)如果高速公路上设计了圆弧拱桥作立交桥，要使汽车能够安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱
桥的半径至少是多少？
6、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,杆对球的作用力为拉力,拉力大小等于球
的重力。
求：(1)球在最高点时的速度大小。
⑵当小球经过最低点时速度为gL 6，此时杆对球的作用力的大小和球的向心加速度大小。
7.如图所示，半径R=0.4m，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m=1kg的小球
A、B以不同速率进入管内，并通过最高点C后沿水平方向抛出。
A通过最高点C时的速度v1=4m/s，，B通过最高点C时的速度大小v2=1m/s，求：
（1）A从C点抛出到落地所用的时间；
（2）求A、B两球落地点间的距离；
（3）A、B通过C点时对管壁的压力各是多大？对上管壁
还是下管壁？
8.如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。
现测得转台半径R＝0.5 m，离水平地面的高度H＝0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝0.4 m。
设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2。
求：
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ。
6、如图所示,内壁光滑的半球形容器半径为R，一个小球(视为质点)在容器内沿水平面做匀速圆周运动，小球与容器球心的连线与竖直方向成θ角，求：
（1）小球运动的角速度和周期。
（2）小球运动的线速度大小。
8.长L＝0.5 m的轻杆，其一端连接着一个零件A，A的质量m＝2 kg。
现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图所示．在A通过最高点时，求下列两种情况下A对杆的作用力：
(1)A的速率为1 m/s；
(2)A的速率为4 m/s.( g ＝10 m/s2 )。