高一物理圆周运动专题练习(word版

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高一物理圆周运动试题

高一物理圆周运动试题

高一物理圆周运动试题1.物体做圆周运动,关于向心加速度,以下说法中正确的是 ()A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直B.向心加速度的方向保持不变C.物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心D.物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心【答案】AD【解析】曲线运动中速度的方向沿曲线上某点的切线方向,而向心加速度的方向始终指向圆心,所以向心加速度的方向始终与速度方向垂直,故A正确;物体做圆周运动的向心加速度的方向始终指向圆心,任意两时刻的方向都不相同,所以时刻在改变,故B错误;物体做匀速圆周运动时合外力充当向心力,加速度的方向始终指向圆心,物体做非匀速圆周运动时,线速度大小、方向都在改变,物体所受的合力沿半径方向的分力充当向心力,产生指圆心的向心加速度,改变线速度的方向,沿切向方向的分力产生切向加速度,改变线速度的大小,所以物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心,物体做非匀速圆周运动时的加速度方向不是始终指向圆心,故C错误,D正确。

所以选AD。

【考点】本题考查向心力、向心加速度、牛顿第二定律,意在考查考生的理解能力。

2.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的角速度比b的大B.a、b的角速度比c的大C.a、c的周期相等D.c的线速度比a、b的大【答案】 C【解析】试题分析: a、b、c三点共轴转动,角速度大小相等,则周期相等,a的半径和b的半径相等,根据v=rω知,a、b的线速度大小相等.故A错误,B错误,C正确;c的半径小,根据v=rω知,c的线速度比a、b的线速度小.故D错误。

【考点】线速度、角速度和周期3.在匀速转动的水平转盘上,有一个相对盘静止的物体随盘一起转动,关于它的受力情况,下列说法中正确的是()A.只受到重力和盘面的支持力的作用B.只受到重力、支持力和静摩擦力的作用C.因为两者是相对静止的,转盘与物体之间无摩擦力D.受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用【答案】B【解析】物体受到重力、支持力和静摩擦力的作用,三个力的合力提供向心力,B正确。

高一物理圆周运动经典例题

高一物理圆周运动经典例题
4、如图39-3所示,物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上,它们随杆转动,若转动角速度为ω,则[ABC ]
A.ω只有超过某一值时,绳子AP才有拉力
B.绳子BP的拉力随ω的增大而增大
C.绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力
D.当ω增大到一定程度时,绳AP的张力大于BP的张力
5、如图2所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线连接的质量相等的两物体A和B,它们与盘间的摩擦因数相同.当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,烧断细线,则两物体的运动情况将是【】
⑴当v= 时,求绳对物体的拉力;
⑵当v= 时,求绳对物体的拉力。
解析:设小球刚好对锥面没有压力时的速率为 ,则有
解得
(1)当
(2)当 时,小球离开锥面,设绳与轴线夹角为 ,则
6、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内作匀速圆周运动,则下列说法正确的是()
(3)建立坐标系,通常选取质点所在位置为坐标原点,其中一条轴与半径重合
(4)用牛顿第二定律和平衡条件建立方程求解.
3.火车转弯问题
由于火车的质量比较大,火车拐弯时所需的向心力就很大.如果铁轨内外侧一样高,则外侧轮缘所受的压力很大,容易损坏;实用中使外轨略高于内轨,从而重力和弹力的合力提供火车拐弯时所需的向心力.
课题
圆周运动典型例题
教学目的
1.掌握描述圆周运动的物理量及相关计算公式;
2.学会应用牛顿第二定律解决圆周运动问题
3.掌握分析、解决圆周运动动力学问题的基本方法和基本技能
4.会运用受力分析及向心力公式解决圆周运动的临界问题
重难点
会分析判断临界时的速度或受力特征;应用牛顿第二定律解决圆周运动的动力学问题

高一物理匀速圆周运动试题

高一物理匀速圆周运动试题

高一物理匀速圆周运动试题1.如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动。

若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa作离心运动B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa作离心运动C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb作离心运动D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc作离心运动【答案】A【解析】在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向做匀速直线运动,故A正确.当拉力减小时,将沿pb轨道做离心运动,故BD错误;当拉力增大时,将沿pc轨道做近心运动,故C错误.【考点】考查了离心现象2.如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处半径rA>r B =rC,则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是A.aA =aB=aCB.aC>aA>aBC.aC<aA<aBD.aC=aB>aA【答案】C【解析】由皮带传动规律知,A、B两点的线速度相同,A、C两点的角速度相同,由得:aA <aB,aC<aA,则aC<aA<aB,C正确。

【考点】本题考查皮带传动规律。

3.物体在做匀速圆周运动的过程中,保持不变的物理量为()A.线速度B.角速度C.向心力D.向心加速度【答案】 B【解析】物体在做匀速圆周运动时,速度方向改变,线速度变,向心力和向心加速度指向圆心,方向时刻改变,所以本题选择B。

【考点】匀速圆周运动4.如图所示,物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动,物体B在水平方向所受的作用力有( ) A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心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.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D.圆盘对B的摩擦力和向心力【答案】B【解析】据题意,A、B两个物体均做匀速转动,对A物体,其转动的向心力由B对A的静摩擦力提供,据相互作用力关系,B物体一定受到A物体给的静摩擦力,其方向向外,在水平方向B 物体还受到圆盘给的指向圆心的摩擦力,故选项B正确。

高一物理·圆周运动基础练习(含答案)

高一物理·圆周运动基础练习(含答案)

一、知识回顾:1. 圆周运动:运动轨迹为的质点的运动。

2. 匀速圆周运动:运动轨迹为且质点在相等时间内通过的相等的运动。

它是运动。

3. 线速度v: 在圆周运动中, 质点通过的跟通过这段所用的比值。

表达式: , 单位: 。

4.角速度ω: 在圆周运动中, 质点转过的跟转过这个所用的比值。

表达式: , 单位: 。

5. 周期T: 做匀速圆周运动的物体运动所用的时间。

T= = 。

6. 转速n:做匀速圆周运动的物体在时间内转过的。

n = , 单位;或n= , 单位。

7. 向心加速度: 做匀速圆周运动的物体所具有的指向圆心的加速度。

向心加速度与速度方向,总是指向, 只改变速度的, 不改变速度的。

a = = = 。

8. 向心力: 做圆周运动的物体受到的与速度方向, 总是指向, 用来改变物体运动的力。

F = = = 。

向心力是指向圆心的合力, 是按照__ ____命名的, 并不是物体另外受到的力, 向心力可以是重力、________、__________等各种力的合力, 也可以是其中某一种力或某一种力的。

9. 解题时常用的两个结论:①固定在一起共轴转动的物体上各点的相同;②不打滑的摩擦传动和皮带传动的两轮边缘上各点的大小相等。

二、针对训练:1. (单选)对于做匀速圆周运动的物体, 下列说法错误的是()A.线速度不变.... B.线速度的大小不....C.转速不......D.周期不变2. (单选)一质点做圆周运动, 速度处处不为零, 则其中正确的是()①任何时刻质点所受的合力一定不为零②任何时刻质点的加速度一定不为零③质点速度的大小一定不断变化④质点速度的方向一定不断变化A. ①②...B. ①②④....C. ①③...D. ②③④3. (单选)做匀速圆周运动的质点是处于()A.平衡状..... B.不平衡状态....C.速度不变的状.. D.加速度不变的状态4. (单选)匀速圆周运动是()A. 匀速运动B. 匀加速运动C. 匀减速运动D. 变加速运动.5. (单选)下列关于向心加速度的说法中, 正确的是( ) A. 向心加速度的方向始终与速度的方向垂直. B. 向心加速度的方向可能与速度方向不垂直 C. 向心加速度的方向保持不变D. 向心加速度的方向与速度的方向平行6. (单选)如图所示, 在皮带传动装置中, 主动轮A 和从动轮B 半径不等, 皮带与轮之间无相对滑动, 则下列说法中正确的是( )A. 两轮的角速度相等B. 两轮边缘的线速度大小相等.C. 两轮边缘的向心加速度大小相等D. 两轮转动的周期相同7. (单选)一个闹钟的秒针角速度为( ) A. πrad/s B. 2πrad/s C. rad/s D. rad/s.8. (单选)甲、乙、丙三个物体, 甲放在广州, 乙放在上海, 丙放在北京. 当它们随地球一起转动时, 则( ) A. 甲的角速度最大、乙的线速度最小 B. 丙的角速度最小、甲的线速度最大 C. 三个物体的角速度、周期和线速度都相等 D .三个物体的角速度、周期一样, 丙的线速度最小.9. 如图所示, 直径为d 的纸制圆筒以角速度ω绕垂直纸面的轴O 匀速转动(图示为截面). 从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒. 若子弹在圆筒旋转不到半周时, 在圆周上留下a 、b 两个弹孔, 已知aO 与bO 夹角为θ, 求子弹的速度。

人教版(2019)高一物理必修第二册第六章圆周运动第3节向心加速度同步练习试题(word 含答案)

人教版(2019)高一物理必修第二册第六章圆周运动第3节向心加速度同步练习试题(word 含答案)

高一物理第二学期人教版(2019)必修二第六章圆周运动第3节向心加速度同步练习题▲不定项选择题1.关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是()A.描述线速度的方向变化的快慢C.描述角速度变化的快慢B.描述线速度的大小变化的快慢D.描述向心力变化的快慢2.A、B、C三个物体放在旋转的水平圆台上,A的质量是2m,B、C质量各为m;C离轴心的距离是2r,A、B离轴心距离为r,当圆台匀速转动时,A、B、C都没发生滑动,则A、B、C三个物体的线速度、角速度、向心加速度和向心力的大小关系正确的是()A.ωA:ωB:ωC=1:1:2C.aA:aB:aC=2:2:1B.vA:vB:vC=1:1:1D.FA:FB:FC=2:1:23.一物体作匀速圆周运动,在其运动过程中,不发生变化的物理量是()A.线速度B.向心加速度C.合外力D.角速度4.在光滑的水平面上,一质量为m的小球在绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动,小球运动的线速度为v,角速度为ω,则绳的拉力F大小为()v2A.rB.mω2rC.mω2r D.mv2r5.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,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()r12ω2A.r3r32ω2B.2r1r33ω2C.2r1r1r2ω2D.r36.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度大小逐渐减小.汽车转弯时的加速度方向,可能正确的是A.B.C.D.7.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中,正确的是()A.由ω=2π可知,ω与T成反比TB.由a=ω2r可知,a与r成正比2vC.由v=ωr可知,ω与r成反比,v与r成正比D.由a=可知,a与r成反比r8.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动,如图所示,某同学正在荡秋千,A和B分别为运动过程中的最低点和最高点,若忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A.在B位置时,该同学速度为零,处于平衡状态B.在A位置时,该同学处于超重状态C.在A位置时,该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力,处于超重状态D.由B到A过程中,该同学向心加速度逐渐增大9.如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视图。

高一物理匀速圆周运动试题

高一物理匀速圆周运动试题

高一物理匀速圆周运动试题1.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在原子核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动的A.半径越大,加速度越大B.半径越小,周期越大C.半径越大,角速度越小D.半径越小,线速度越小【答案】A【解析】根据原子核对电子的库仑力提供向心力,由牛顿第二定律得,可得,,,;半径越大,加速度越小,故A错误;半径越小,周期越小,故B错误;半径越大,角速度越小,故C正确;半径越小,线速度越大,故D错误。

【考点】库仑定律;匀速圆周运动.2.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C。

下列说法中正确的是()A.A、B的角速度相同 B.A、C的角速度相同C.B、C的线速度相同 D.B、C的角速度相同【答案】 D【解析】同一皮带轮上的线速度大小相同,同一轮上的角速度相同,所以D对;由可知C 错;AB的线速度大小相同,因半径不同,角速度不同,A错,B也错,所以本题选择D。

【考点】匀速圆周运动3.做匀速圆周运动的物体,下列不变的物理量是().A.速度B.速率C.角速度D.周期【答案】BCD【解析】物体做匀速圆周运动时,速度的大小虽然不变,但它的方向在不断变化,选项B、C、D 正确.4.关于做匀速圆周运动的物体,下列说法错误的是().A.相等的时间里通过的路程相等B.相等的时间里通过的弧长相等C.相等的时间里发生的位移相等D.相等的时间里转过的角度相等【答案】C【解析】匀速圆周运动是在相等的时间内转过的弧长相等的圆周运动,弧长即路程,但不等于位移大小.弧长相等,所对应的角度也相等.故A、B、D正确,C错误,应选C.5.如图所示,A、B是两个摩擦传动轮(不打滑),两轮半径大小关系为RA =2RB,则两轮边缘上的( )A.角速度之比ωA :ωB=2:1B.周期之比TA :TB=2:1C.转速之比nA :nB=2:1D.向心加速度之比aA :aB=2:1【答案】B【解析】A、B两轮边缘线速度相同,由公式ɷ=得ωA :ωB=rB:rA=1:2,故选项A错误;由公式T=得,TA :TB=ωB:ωA=2:1,故B正确;由公式n=知,nA:nB=TB:TA=1:2,故选项C错误;由加速度公式a==知aA :aB=rB:rA=1:2,故选项D错误。

人教新版高一物理下册练习:圆周运动

人教新版高一物理下册练习:圆周运动

人教新版高一物理下册练习:圆周运动一.选择题(共7小题)1.如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.在磁场边界上的M 点放置一个放射源,能在纸面内以速率v向各个方向发射大量的同种粒子,粒子的电荷量为q、质量为m(不计粒子的重力),所有粒子均从某段圆弧边界射出,其圆弧长度为。

下列说法正确的是()A.粒子进入磁场时的速率为B.若粒子入射速率为4v时所有粒子中在磁场中运动的最长时间是C.若粒子入射速率为v时,有粒子射出的边界弧长变为D.将磁感应强度大小改为时,有粒子射出的边界弧长变为2.如图所示,a、b是地球赤道上的两点,b、c是地球表面上不同纬度同一经度上的两点,以下说法中正确的是()A.a、b、c三点的角速度相同B.b、c两点的线速度大小相同C.a、b两点的线速度大小不相同D.b、c两点的角速度不相同3.如图所示,为某种自行车的大齿轮、链条、小齿轮、脚踏板、后轮示意图,在骑行过程中,脚踏板和大齿轮同轴转动,小齿轮和后轮同轴转动,已知大齿轮与小齿轮的半径之比为3:1,后轮与小齿轮半径之比为10:1,当使后轮离开地面,扭动脚蹈板带动后轮一起匀速转动时()A.A、C两点的线速度v A:v c=10:3B.A、B两点的角速度ωA:ωB=3:1C.A、C两点的周期T A:T C=3:1D.A、C两点的向心加速度a A:a C=10:14.在科创活动中,夏明同学展示出如图所示的作品,将一个光滑塑料小球置于内壁光滑的玻璃漏斗形器皿中,快速晃动器皿后,小球会滑动很多很多圈之后才从中间的小孔落出去.如果小球在不同位置的运动都简化成只有水平面内的匀速圆周运动,摩擦阻力忽略不计,则小球在P、Q两点做匀速圆周运动中()A.做匀速圆周运动的圆心均为O点B.做匀速圆周运动的向心力相等C.受到轨道支持力的竖直分量相同D.做匀速圆周运动的角速度大小ωP>ωQ5.两根长度不同的细线上端固定在同一点,下面分别悬挂小球A、B,A的质量小于B的质量,A、B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,则两球的相对位置关系正确的是()A.B.C.D.6.绿色出行,自行车是一种不错的选择。

高一物理圆周运动专题训练(附解析)

高一物理圆周运动专题训练(附解析)

高一物理圆周运动专题训练(附解析)高中物理是高中理科(自然科学)基础科目之一,小编准备了高一物理圆周运动专题训练,具体请看以下内容。

一、选择题1.下列有关洗衣机中脱水筒的脱水原理的说法正确的是()A.水滴受离心力作用而背离圆心方向甩出B.水滴受到向心力,由于惯性沿切线方向甩出C.水滴受到的离心力大于它受到的向心力,而沿切线方向甩出D.水滴与衣服间的附着力小于它所需要的向心力,于是水滴沿切线方向甩出2.关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系,下列说法中正确的是()A.内、外轨一样高,以防列车倾倒造成翻车事故B.因为列车在转弯处有向内倾倒的可能,故一般使内轨高于外轨,以防列车翻倒C.外轨比内轨略高,这样可以使列车顺利转弯,减少车轮与铁轨的挤压D.以上说法均不正确3.在世界一级方程式锦标赛中,赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,其原因是()A.是由于赛车行驶到弯道时,运动员未能及时转动方向盘造成的B.是由于赛车行驶到弯道时,没有及时加速造成的C.是由于赛车行驶到弯道时,没有及时减速造成D.是由于在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小造成的4.在光滑的轨道上,小球滑下经过圆弧部分的最高点A时,恰好不脱离轨道,此时小球受到的作用力是()A.重力、弹力和向心力B.重力和弹力C.重力和向心力D.重力5.用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,正确的说法是()A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力有可能为零C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为0D.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球的重力6.在高速公路的拐弯处,路面建造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧的要高一些,路面与水平面间的夹角为,设拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车速为v 时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,应等于()A.sin =B.tan =C.sin 2=D.cot =7.长为l的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直面内做圆周运动,关于最高点的速度v,下列说法正确的是()A.v的极小值为B.v由零逐渐增大,向心力也增大C.当v由逐渐增大时,杆对小球的弹力逐渐增大D.当v由逐渐减小时,杆对小球的弹力逐渐增大二、非选择题8.一根长l=0.625 m的细绳,一端拴一质量m=0.4 kg 的小球,使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动,g取10 m/s2,求:(1)小球通过最高点时的最小速度;(2)若小球以速度v=3.0 m/s通过圆周最高点时,绳对小球的拉力多大?若此时绳突然断了,小球将如何运动?参考答案1.D [根据离心运动的特点知,水滴的离心现象是由于水滴与衣服间的附着力小于水滴运动所需要的向心力,即提供的向心力不足,所以水滴沿切线方向甩出,正确选项为D.]2.C [铁道转弯处外轨比内轨略高,从而使支持力的水平方向分力可提供一部分向心力,以减少车轮与铁轨的挤压避免事故发生,C对,A、B、D错.]3.C [赛车在水平弯道上行驶时,摩擦力提供向心力,而且速度越大,需要的向心力越大,如不及时减速,当摩擦力不足以提供向心力时,赛车就会做离心运动,冲出跑道,故C正确.]4.D [小球在最高点恰好不脱离轨道时,小球受轨道的弹力为零,而重力恰好提供向心力,向心力并不是小球受到的力,而是根据力的作用效果命名的,故D正确,A、B、C均错误.]5.BD [设在最高点小球受的拉力为F1,最低点受到的拉力为F2,当在最高点v1时,则F1+mg=m,即向心力由拉力F1与mg的合力提供,A错;当v1=时,F1=0,B对;v1=为球经过最高点的最小速度,即小球在最高点的速率不可能为0,C 错;在最低点,F2-mg=m,F2=mg+m,所以经最低点时,小球受到绳子的拉力一定大于它的重力,D对.]6.B[当车轮与路面的横向摩擦力等于零时,汽车受力如图所示,则有:Nsin =m,Ncos =mg,解得:tan =,故B正确.]7.BCD [由于是轻杆,即使小球在最高点速度为零,小球也不会掉下来,因此v的极小值是零;v由零逐渐增大,由F=可知,F也增大,B对;当v=时,F==mg,此时杆恰对小球无作用力,向心力只由其自身重力来提供;当v由增大时,则=mg+F?F=m-mg,杆对球的力为拉力,且逐渐增大;当v由减小时,杆对球为支持力.此时,mg-F=,F=mg-,支持力F逐渐增大,杆对球的拉力、支持力都为弹力,所以C、D也对,故选B、C、D.]8.(1)2.5 m/s(2)1.76 N 平抛运动解析(1)小球通过圆周最高点时,受到的重力G=mg必须全部作为向心力F向,否则重力G中的多余部分将把小球拉进圆内,而不能实现沿竖直圆周运动.所以小球通过圆周最高点的条件应为F向mg,当F向=mg时,即小球受到的重力刚好全部作为通过圆周最高点的向心力,绳对小球恰好没有力的作用,此时小球的速度就是通过圆周最高点的最小速度v0,由向心力公式有:mg=m解得:G=mg=mv0== m/s=2.5 m/s.(2)小球通过圆周最高点时,若速度v大于最小速度v0,所需的向心力F向将大于重力G,这时绳对小球要施加拉力F,如图所示,此时有F+mg=m解得:F=m-mg=(0.4-0.410) N=1.76 N若在最高点时绳子突然断了,则提供的向心力mg小于需要的向心力m,小球将沿切线方向飞出做离心运动(实际上是平抛运动).高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高一物理圆周运动专题训练,希望大家喜欢。

高一物理圆周运动经典例题

高一物理圆周运动经典例题
6.典型的非匀速圆周运动是竖直面内的圆周运动
这类问题的特点是:由于机械能守恒,物体做圆周运动的速率时刻在改变,物体在最高点处的速率最小,在最低点处的速率最大。物体在最低点处向心力向上,而重力向下,所以弹力必然向上且大于重力;而在最高点处,向心力向下,重力也向下,所以弹力的方向就不能确定了,要分三种情况进行讨论。
11、一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的半径大得多),在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点),A球的质量为m1,B球的质量为m2,它们沿环形圆管顺时针运动,经过最低点时的速度都是v0,设A球运动到最低点时,B球恰好运动到最高点,若要此时两球作用于圆管的合力为零,那么m1,m2,R与v0应满足的关系。
(1)C球通过最低点时的线速度;
(2)杆AB段此时受到的拉力.
[解析](1)C球通过最低点时,受力如图且作圆周运动
F向=TBC-mg
即2mg-mg=
得c球通过最低点时的线速度为:vC=
(2)以最低点B球为研究对象,
其受力如图4-3-9所示,B球圆周运动的F向=TAB-mg-2mg
即TAB-3mg= ,且vB= vC
A.两物体均沿切线方向滑动
B.两物体均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远
C.两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动
D.物体A仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动;
物体B发生滑动,沿一条曲线向外运动,离圆盘圆心越来越远
6、半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,如图所示.顶部有一小物体甲,今给它一个水平初速度v0= ,物体甲将
3.弹力既可能向上又可能向下,如管内转(或杆连球、环穿珠)。这种情况下,速度大小v可以取任意值。但可以进一步讨论:①当 时物体受到的弹力必然是向下的;当 时物体受到的弹力必然是向上的;当 时物体受到的弹力恰好为零。②当弹力大小F<mg时,向心力有两解:mg±F;当弹力大小F>mg时,向心力只有一解:F+mg;当弹力F=mg时,向心力等于零。

高一物理下册 圆周运动单元测试卷附答案

高一物理下册 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,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。

高一物理专题训练:圆周运动(带答案)

高一物理专题训练:圆周运动(带答案)

高一物理专题训练:圆周运动一、单选题1.甲、乙两物体做匀速圆周运动,甲物体的质量和转动半径都分别是乙物体的一半,当甲物体转60转时,乙物体正好转45转,则甲与乙的向心力大小之比为A .1:4B .4:1C .4:9D .9:4【答案】C2.如图所示,为一皮带传动装置,右轮半径为, 为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为,小轮半径为, 点在小轮上,到小轮中心的距离为. 点和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( )A .点和点的角速度大小之比为1:2B .点和点的线速度大小之比为1:2C .点和点的向心加速度大小之比为2:1D .点和点的向心加速度大小之比为1:1【答案】D3.如图所示,质量不计的轻质弹性杆P 插入桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质量为m 的小球,今使小球在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动,且角速度为ω,则杆的上端受到小球对其作用力的大小为( )A .mω2RB .242m g R ω+C .242m g R ω-D .条件不足,不能确定【答案】B4.如图所示,放于水平面内的光滑金属细圆环半径为R ,质量为m 的带孔小球穿于环上,同时有一长为R 的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点,绳上的最大拉力为2mg ,当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时,发现小球收到3个力的作用,则ω可能为( )A .R g 31 B .R g 23 C .Rg 5 D .R g 7【答案】BC5.如图所示为内壁光滑的固定半球面,球心为O ,最低点为C ,有两个可视为质点且质量相同的小球A和B,在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为a=53°和β=37°,则(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)A.A、B两球所受支持力的大小之比为3:4B.A、B两球运动的周期之比为2:3C.A、B两球的角速度之比为2:3D.A、B两球的线速度之比为8:9【答案】CD6.如图所示,在自行车后轮轮胎上粘附着一块泥巴现将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,泥巴被甩下来图中四个位置泥巴最容易被甩下来的是()A.a点B.b点C.C点D.d点【答案】C7.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,杆绕转轴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满足()A.sinθ=B.tanθ=C.sinθ=D.tanθ=【答案】A8.如图,在竖直平面内,滑到ABC关于B点对称,且A、B、C三点在同一水平线上。

人教版高一物理下册 圆周运动单元测试与练习(word解析版)

人教版高一物理下册 圆周运动单元测试与练习(word解析版)

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,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。

高一物理匀速圆周运动试题

高一物理匀速圆周运动试题

高一物理匀速圆周运动试题1.如图所示,把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。

小球的向心力由以下哪个力提供A.重力B.支持力C.重力和支持力的合力D.重力、支持力和摩擦力的合力【答案】C【解析】小球受到重力和支持力,由于小球在水平面内做匀速圆周运动,所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供,故C正确.【考点】考查了向心力2.如图所示. 一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个小木块M和N。

木块M放在圆盘的边缘处,木块N放在离圆心处,它们都随圆盘一起运动。

下列说法中正确的是A.木块M受到4个力的作用B.M、N两木块的线速度相等C.M的角速度大于N的角速度D.M的向心加速度是N的3倍【答案】D【解析】据题意,由于圆盘匀速圆周运动,且木块M、N都保持静止,则只受到重力、支持力和摩擦力,故选项A错误,且据同轴转动体角速度相同,故选项B错误;据v=rω,转动半径较大的木块线速度较大,故选项C错误;据a=rω2可知,向心加速度与转动半径成正比,故选项D正确。

【考点】本题考查匀速圆周运动。

3. 2013年6月20日,航天员王亚平在运行的天宫一号内上了节物理课,做了如图所示的演示实验,当小球在最低点时给其一初速度,小球能在竖直平面内绕定点O做匀速圆周运动。

若把此装置带回地球表面,仅在重力场中,仍在最低点给小球相同初速度,则()A.小球仍能做匀速圆周运动B.小球不可能做匀速圆周运动C.小球可能做完整的圆周运动D.小球一定能做完整的圆周运动【答案】BC【解析】试题分析:把此装置带回地球表面,在最低点给小球相同初速度,小球在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,则动能和重力势能相互转化,速度的大小发生改变,不可能做匀速圆周运动,故A错误,B正确;若小球到达最高点的速度v≥,则小球可以做完整的圆周运动,若小于此速度,则不能达到最高点,则不能做完整的圆周运动,故C正确,D错误.【考点】匀速圆周运动4.如图所示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是 ().A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的转速为nD.从动轮的转速为n【答案】BC【解析】因为皮带不打滑,两轮缘上各点的线速度大小等大,各点做圆周运动的速度方向为切线方向,则皮带上的M、N点均沿MN方向运动,从动轮沿逆时针方向转动,A错、B对.根据线速度与角速度的关系式:v=rω,ω=2πn得n∶n2=r2∶r1,所以n2=n,C对、D错.5.关于做匀速圆周运动的物体,下列说法错误的是().A.相等的时间里通过的路程相等B.相等的时间里通过的弧长相等C.相等的时间里发生的位移相等D.相等的时间里转过的角度相等【答案】C【解析】匀速圆周运动是在相等的时间内转过的弧长相等的圆周运动,弧长即路程,但不等于位移大小.弧长相等,所对应的角度也相等.故A、B、D正确,C错误,应选C.6.如图所示,内壁光滑的装置绕竖直轴匀速旋转,有一紧贴内壁的小物体,物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是A.下滑力、弹力、静摩擦力B.重力、弹力、滑动摩擦力C.重力、弹力D.重力、弹力、向心力【答案】C【解析】故内壁光滑,故物体不受摩擦力,物体一定受重力,为保证物体做圆周运动,物体必受内壁弹力,两个力的合力提供物体圆周运动所需的向心力,需要注意的是,向心力是效果力,由其它性质力提供,并不能做为物体受的一个力来分析,故只有C正确。

第六章 圆周运动 单元练习 -2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

第六章 圆周运动  单元练习 -2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

第六章圆周运动同步练习题一、选择题。

1、如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动,a和b是轮边缘上的两个点,则偏心轮转动过程中,a、b两点()A.角速度大小相同B.线速度大小相同C.周期大小不同D.转速大小不同2、关于向心力的说法正确的是()A.物体由于做圆周运动还受到一个向心力B.向心力可以是任何性质的力C.做匀速圆周运动的物体其向心力是恒力D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心3、如图所示,M能在水平光滑杆上自由滑动,滑杆连架装在转盘上。

M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连。

当转盘以角速度ω转动时,M离轴距离为r,且恰能保持稳定转动。

当转盘转速增至原来的2倍,调整r使之达到新的稳定转动状态,则滑块M()A.所需要的向心力变为原来的4倍B.线速度变为原来的1 2C.半径r变为原来的12 D.M的角速度变为原来的124、(多选)一小球被细绳拴着,在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,向心加速度为a,那么()A.角速度ω=aR B.时间t内通过的路程s=t aRC.周期T=Ra D.时间t内可能发生的最大位移为2R5、如图所示,质量为m的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端O做圆周运动。

当小球运动到最高点时,瞬时速度为v =12Lg ,L 是球心到O 点的距离,则球对杆的作用力是( )A.12mg 的拉力B.12mg 的压力C.零D.32mg 的压力6、(双选)下列说法正确的是( )A.匀速圆周运动是线速度不变的运动B.匀速圆周运动是角速度不变的运动C.匀速圆周运动是周期不变的运动D.做匀速圆周运动的物体经过相等时间的速度变化量相等7、(双选)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度,如图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A 轮有48齿,B 轮有42齿,C 轮有18齿,D 轮有12齿,则( )A .该车可变换两种不同挡位B .该车可变换四种不同挡位C .当A 轮与D 轮组合时,两轮的角速度之比ωA ∶ωD =1∶4D .当A 轮与D 轮组合时,两轮角速度之比ωA ∶ωD =4∶18、(双选)在光滑的水平面上,用长为l 的细线拴一质量为m 的小球,以角速度ω做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )A .l 、ω不变,m 越大线越易被拉断B .m 、ω不变,l 越小线越易被拉断C .m 、l 不变,ω越大线越易被拉断D .m 不变,l 减半且角速度加倍时,线的拉力不变9、(双选)如图所示:是甲、乙两球做圆周运动的向心加速度随半径变化的关系图像,下列说法中正确的是()A.甲球线速度大小保持不变B.乙球线速度大小保持不变C.甲球角速度大小保持不变D.乙球角速度大小保持不变10、(多选)如图所示,电风扇在闪光灯下运转,闪光灯每秒闪30次,风扇转轴O 上装有3个扇叶,它们互成120°角,当风扇转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇转速可能是()A.600 r/minB.900 r/minC.1 200 r/minD.3 000 r/min11、(双选)一辆卡车在水平路面上行驶,已知该车轮胎半径为R,轮胎转动的角速度为ω,关于各点的线速度大小,下列说法正确的是()A.相对于地面,轮胎与地面的接触点的速度为ωRB.相对于地面,车轴的速度大小为ωRC.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为ωRD.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为2ωR*12、两个小球固定在一根长为L的杆的两端,且绕杆上的O点做匀速圆周运动,如图所示.当小球1的速度为v1,小球2的速度为v2时,则转轴O到小球2的距离为()A.v1v1+v2L B.v2v1+v2L C.v1+v2v1L D.v1+v2v2L13、如图所示,某物体沿14光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中,物体的速率逐渐增大,则()A.物体的合力为零B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心OC.物体的合力就是向心力D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外) 14、关于向心加速度,下列说法正确的是()A.向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量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.向心加速度的大小恒定,方向时刻改变D.向心加速度是平均加速度,大小可用a=v-v0t来计算15、为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B,盘A、B平行且相距l=2 m,轴杆的转速为n=3 600 r/min。

高一物理圆周运动试题

高一物理圆周运动试题

高一物理圆周运动试题1.如图所示,质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块A.角速度相同 B.线速度相同C.向心加速度相同 D.向心力相同【答案】A【解析】A、B两物块始终相对于圆盘静止,随圆盘一起运动,其角速度相等,故A正确;根据图可得:,由知,线速度不同,故B错误;由知,向心加速度不同,故C错误;由知,向心力不同,故D错误。

所以选A。

【考点】本题考查匀速圆周运动的线速度、角速度、向心加速度和向心力等知识,意在考查考生对圆周运动各物理量之间的关系的掌握情况。

2.图中,杂技演员在表演水流星节目时,盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动,当杯子经过最高点时,里面的水也不会流出来,这是因为()A.水处于失重状态,不受重力的作用B.水受的合力为零C.水受的合力提供向心力,使水做圆周运动D.杯子特殊,杯底对水有吸引力【答案】C【解析】盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动,当杯子经过最高点时,只要速度足够大,里面的水就不会流出来,最小的速度对应于只有重力提供向心力的情况,C正确。

【考点】本题考查了竖直面内的圆周运动问题分析。

3.如图所示是自行车传动结构的示意图,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大小为().A.B.C.D.【答案】C【解析】前进速度即为Ⅲ轮的线速度,由同一个轮上的角速度相等,同一条线上的线速度大小相等可得:ω1r1=ω2r2,ω3=ω2,再有ω1=2πn,v=ω3r3,所以v=.【考点】考查圆周运动点评:本题难度较小,皮带传动装置问题要注意两点:一是同一皮带上线速度相等,二是同一转盘上角速度相等4.如图所示,在竖直的转动轴上,a、b两点间距为40 cm,细线ac长50 cm,bc长30 cm,在c点系一质量为m的小球,在转动轴带着小球转动过程中,下列说法正确的是( )A.转速小时,ac受拉力,bc松弛B.bc刚好拉直时ac中拉力为1.25mgC.bc拉直后转速增大,ac拉力增大D.bc拉直后转速增大,ac拉力不变【答案】ABD【解析】随着转速的增加,小球做离心运动,半径逐渐增大,此过程ac受拉力,bc松弛,A正确;当bc刚好拉直时,设ac绳与竖直方向的夹角为θ,,对小球受力分析有:,,B正确;当转速继续增加,随着向心力的增大,则绳bc的拉力逐渐增大,但ac拉力保持不变,C错误、D正确。

高一下册物理 圆周运动专题练习(word版

高一下册物理 圆周运动专题练习(word版

一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.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 =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 。

2.如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A 和B 放在转盘上,两者用长为L 的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K 倍,A 放在距离转轴L 处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O 1O 2转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是( )A .当23KgLω>时,A 、B 相对于转盘会滑动 B 223Kg KgL Lω<C .ω在223Kg KgL Lω<<B 所受摩擦力变大 D .ω223Kg KgL Lω<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21Kmg T m L ω-=对B 有212Kmg T m L ω+=⋅解得123KgLω=当23KgLω>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222Kmg m L ω=⋅解得22KgLω=223Kg KgL Lω<<B 正确;C .当ω在02KgLω<<B 所受的摩擦力变大;当2KgLω=时,B 受到的摩擦力达到最大;当ω在223Kg KgL Lω<<范围内增大时,B 所受摩擦力不变,故C 错误;D .当ω在203KgLω<<范围内增大时,A 所受摩擦力一直增大,故D 错误。

高一物理《生活中的圆周运动》练习题含答案

高一物理《生活中的圆周运动》练习题含答案

高一物理《生活中的圆周运动》练习题含答案一、单选题1.如图所示,质量为m 的小球(可视为质点)用长为l 的轻质细线悬于B 点,使小球在水平面内做匀速圆周运动,轨迹圆圆心为O ,重力加速度为g 。

下列说法正确的是( )A .细线与竖直方向夹角为θtan g lθB .保持轨迹圆的圆心O 到悬点B 的距离不变时,细线越长,小球运动的周期越短C .保持轨迹圆的圆心O 到悬点B 的距离不变时,细线越长,小球运动的周期越长D .保持细线与竖直方向夹角θ不变时,细线越短,小球运动的角速度越大 【答案】D【解析】AD .细线与竖直方向夹角为θ时,有2tan sin mg m l θωθ=⋅解得cos gl ωθ保持细线与竖直方向夹角θ不变时,细线越短,小球运动的角速度越大,故A 错误,D 正确;BC .保持轨迹圆的圆心O 到悬点B 的距离h 不变,改变绳长l ,根据牛顿第二定律得2tan tan mg m h θωθ=解得g hω则周期22h T gπω==可知周期T 与细线长度无关,故BC 错误。

故选D 。

2.如图所示,滚筒洗衣机脱水时,滚筒绕水平转动轴匀速转动,滚筒上有很多漏水孔,附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出,达到脱水的效果,下列说法正确的是( )A .脱水过程中滚筒对衣物的摩擦力始终充当动力B .衣物在最低点B 时脱水效果最好C .衣物在A 、B 两点时的加速度相同D .衣物在A 、B 两点时所受筒壁的力大小相等 【答案】B【解析】A .脱水过程中滚筒对衣物的摩擦力方向与速度平行,不可能充当向心力,故A 错误;B .对衣物上的某一水滴分析,在A 点有21v N mg m R+=在B 点有22v N mg m R-=可知21N N >则衣物在最低点B 时脱水效果最好,故B 正确; C .由于衣物随着滚筒做匀速转动,根据2v a R=可知,衣物在A 、B 两点时的加速度大小相等,方向相反,均指向圆心,故C 错误; D .根据上述分析可知,衣物在A 点所受筒壁的力小于在B 点所受筒壁的力,故D 错误。

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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,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 。

3.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 。

4.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。

故选CD 。

5.如图所示,水平的木板B 托着木块A 一起在竖直平面内做圆心为O 的匀速圆周运动,Oa 水平,从最高点b 沿顺时针方向运动到a 点的过程中( )A .B 对A 的支持力越来越大 B .B 对A 的支持力越来越小C .B 对A 的摩擦力越来越小D .B 对A 的摩擦力越来越大 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】由于始终做匀速圆周运动,合力指向圆心,合力大小不变,从最高点b 沿顺时针方向运动到a 点的过程中,合力的水平分量越来越大,竖直向下的分量越来越小,而合力由重力,支持力和摩擦力提供,因此对A 进行受力分析可知,A 受到的摩擦力越来越大,B 对A 的支持力越来越大,因此AD 正确,BC 错误。

故选AD 。

6.如图所示,质量相等的A 、B 两个小球悬于同一悬点O ,且在O 点下方垂直距离h =1m 处的同一水平面内做匀速圆周运动,悬线长L 1=3m ,L 2=2m ,则A 、B 两小球( )A .周期之比T 1:T 2=2:3B .角速度之比ω1:ω2=1:1C .线速度之比v 1:v 283D .向心加速度之比a 1:a 2=8:3【答案】BC 【解析】 【分析】【详解】AB .小球做圆周运动所需要的向心力由重力mg 和悬线拉力F 的合力提供,设悬线与竖直方向的夹角为θ。

对任意一球受力分析,由牛顿第二定律有: 在竖直方向有F cosθ-mg =0…①在水平方向有224sin sin F m L Tπθθ= …②由①②得2T = 分析题意可知,连接两小球的悬线的悬点距两小球运动平面的距离为h =L cosθ,相等,所以周期相等T 1:T 2=1:1角速度2Tπω=则角速度之比ω1:ω2=1:1故A 错误,B 正确; C .根据合力提供向心力得2tan tan v mg mh θθ= 解得tan v =根据几何关系可知1tan hθ==2tan hθ==故线速度之比12v v =:故C 正确;D .向心加速度a=vω,则向心加速度之比等于线速度之比为12a a =:故D 错误。

故选BC 。

7.一小球质量为m ,用长为L 的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O 点,在O 点正下方2L处钉有一颗钉子.如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间,则( )A .小球的角速度突然增大B .小球的线速度突然减小到零C .小球的向心加速度突然增大D .小球的向心加速度不变 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】由于悬线与钉子接触时小球在水平方向上不受力,故小球的线速度不能发生突变,由于做圆周运动的半径变为原来的一半,由v =ωr 知,角速度变为原来的两倍,A 正确,B 错误;由a =2T知,小球的向心加速度变为原来的两倍,C 正确,D 错误.8.如图,在竖直平面内固定半径为r 的光滑半圆轨道,小球以水平速度v 0从轨道外侧面的A 点出发沿圆轨道运动,至B 点时脱离轨道,最终落在水平面上的C 点,不计空气阻力、下列说法正确的是( )A .从A 到B 过程,小球沿圆切线方向加速度逐渐增大 B .从A 到B 过程,小球的向心力逐渐增大C .从B 到C 过程,小球做变加速曲线运动D .若从A 点静止下滑,小球能沿圆轨道滑到地面 【答案】AB 【解析】 【分析】设重力mg 与半径的夹角为θ,对圆弧上的小球受力分析,如图所示A .建立沿径向和切向的直角坐标系,沿切向由牛顿第二定律有sin t mg ma θ=因夹角θ逐渐增大,sin θ增大,则小球沿圆切线方向加速度逐渐增大,故A 正确;B .从A 到B 过程小球加速运动,线速度逐渐增大,由向心力2n v F m r=可知,小球的向心力逐渐增大,故B 正确;C .从B 到C 过程已离开圆弧,在空中只受重力,则加速度恒为g ,做匀变速曲线运动(斜下抛运动),故C 错误;D .若从A 点静止下滑,当下滑到某一位置时斜面的支持力等于零,此时小球会离开圆弧做斜下抛运动而不会沿圆轨道滑到地面,故D 错误。

故选AB 。

9.如图所示,b 球在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动,BC 为圆周运动的直径,竖直平台与b 球运动轨迹相切于B 点且高度为R 。

当b 球运动到切点B 时,将a 球从切点正上方的A 点水平抛出,重力加速度大小为g ,从a 球水平抛出开始计时,为使b 球在运动一周的时间内与a 球相遇(a 球与水平面接触后不反弹),则下列说法正确的是( )A .a 球在C 点与b 球相遇时,a 球的运动时间最短B .a 球在C 点与b 球相遇时,a 球的初始速度最小C .若a 球在C 点与b 球相遇,则a 2gRD .若a 球在C 点与b 球相遇,则b 2Rg【答案】C 【解析】 【分析】A .平抛时间只取决于竖直高度,高度 R 不变,时间均为2Rt g=;故A 错误。

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