匀速圆周运动练习题 超经典题型
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。
圆周运动经典习题(附答案详解)
1. 在观看双人花样滑冰表演时,观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,重力加速度为g =10 m/s 2,若已知女运动员的体重为35 kg ,据此可估算该女运动员( ) A .受到的拉力约为350 2 N B .受到的拉力约为350 NC .向心加速度约为10 m/s 2D .向心加速度约为10 2 m/s2图4-2-112.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图4-2-12所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( ) A .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 B .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 C .公路在设计上可能内(东)高外(西)低 D .公路在设计上可能外(西)高内(东)低图4-2-123.如图4-2-13所示,质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动,已知重力加速度为g ,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )A .该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πR gB .该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πR gC .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mgD .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg图4-2-134.图示所示, 为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2.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r 1r 2nD .从动轮的转速为r 2r 1n5.质量为m 的石块从半径为R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变,如图4-2-17所示,那么( ) A .因为速率不变,所以石块的加速度为零 B .石块下滑过程中受的合外力越来越大 C .石块下滑过程中受的摩擦力大小不变D .石块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心图4-2-176.2008年4月28日凌晨,山东境内发生两列列车相撞事故,造成了大量人员伤亡和财产损失.引发事故的主要原因是其中一列列车转弯时超速行驶.如图4-2-18所示,是一种新型高速列车,当它转弯时,车厢会自动倾斜,提供转弯需要的向心力;假设这种新型列车以360 km/h 的速度在水平面内转弯,弯道半径为1.5 km ,则质量为75 kg 的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力为( ) A .500 N B .1 000 N C .500 2 N D .0图4-2-187.如图4-2-19甲所示,一根细线上端固定在S 点,下端连一小铁球A ,让小铁球在水平面内做匀速圆周运动,此装置构成一圆锥摆(不计空气阻力).下列说法中正确的是( ) A .小球做匀速圆周运动时,受到重力、绳子的拉力和向心力作用B .小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于gl(l 为摆长) C .另有一个圆锥摆,摆长更大一点,两者悬点相同,如图4-2-19乙所示,如果改变两小球的角速度,使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则B 球的角速度大于A 球的角速度 D .如果两个小球的质量相等,则在图乙中两条细线受到的拉力相等图4-2-198.汽车甲和汽车乙质量相等,以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车的外侧.两车沿半径方向受到的摩擦力分别为Ff 甲和Ff 乙.以下说法正确的是( ) A .Ff 甲小于Ff 乙 B .Ff 甲等于Ff 乙C .Ff 甲大于Ff 乙D .Ff 甲和Ff 乙大小均与汽车速率无关9. 在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图4-2-20所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是做半径为R 的圆周运动.设内外路面高度差为h ,路基的水平宽度为d ,路面的宽度为L .已知重力加速度为g .要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于( )A. gRhLB.gRhdC.gRLhD.gRdh10.如图4-2-24所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半.内壁上有一质量为m的小物块随圆锥筒一起做匀速转动,则下列说法正确的是( )A.小物块所受合外力指向O点B.当转动角速度ω=2gHR时,小物块不受摩擦力作用C.当转动角速度ω> 2gHR时,小物块受摩擦力沿AO方向D.当转动角速度ω< 2gHR时,小物块受摩擦力沿AO方向图4-2-2411. 如图4-2-25所示,一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上,用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为m A、m B的A、B两小球,两小球在绳子拉力的作用下,绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心O与桌面中心重合,已知m A=0.5 kg,L=1.2 m,L AO=0.8 m,a=2.1 m,h=1.25 m,A球的速度大小v A=0.4 m/s,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)绳子上的拉力F以及B球的质量m B;(2)若当绳子与MN平行时突然断开,则经过1.5 s两球的水平距离;(与地面撞击后。
圆周运动经典练习(有答案详解)
《圆周运动》练习题(一)1. A. 线速度不变2. A 和B A. 球A B. 球A C. 球A D. 球A3. 演,如图5A. B. C. D.4.A. B. C. D.5.如图1个质量为应为( )6.(M>m 连在一起。
A.mLgm M )(-μC.MLgm M )(+μ7. 如图3A. A 、B C. 若︒=30θ,则8. A. 木块A B. 木块A C. 木块A D. 木块A9. 如图5所示,质量为m 的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。
圆半径为R ,小球经过A. B.C. D.10. 一辆质量为4t 车对桥面压力的0.0511.和60°,则A 、B12.如图所示,a 、b B r OC =(1)B C ωω:13. 转动时求杆OA 和AB14. 司机开着汽车在一宽阔的马路上匀速行驶突然发现前方有一堵墙,他是刹车好还是转弯好?(设转弯时汽车做匀速圆周运动,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。
)(1(21.解析:2. 解析:图4B A 比较线速度时,选用rv m F 2=分析得r 大,v 一定大,A 答案正确。
比较角速度时,选用r m F 2ω=分析得r 大,ω一定小,B 答案正确。
比较周期时,选用r Tm F 2)2(π=分析得r 大,T 一定大,C 答案不正确。
小球A 和B 受到的支持力N F 都等于αsin mg,D 答案不正确。
点评:①“向心力始终指向圆心”可以帮助我们合理处理物体的受力;② 根据问题讨论需要,解题时要合理选择向心力公式。
3. 解析:甲、乙两人做圆周运动的角速度相同,向心力大小都是弹簧的弹力,则有乙乙甲甲r M r M 22ωω=即乙乙甲甲r M r M =且m r r 9.0=+乙甲,kg M 80=甲,kg M 40=乙解得m r 3.0=甲,m r 6.0=乙由于甲甲r M F 2ω=所以)/(62.03.0802.9s rad r M F =⨯==甲甲ω而r v ω=,r 不同,v 不同。
(完整版)圆周运动典型例题及答案详解
vA∶vB∶vC=2∶1∶1.
根据向心加速度公式a=ω2R,所以A、B、C三轮边缘向心加速度之比
=8∶4∶2=4∶2∶1.
【例2】【分析】由于木块随圆盘一起作匀速圆周运动,时刻存在着一个沿半径指向圆心的向心加速度,因此,它必然会受到一个沿半径指向中心、产生向心加速度的力——向心力.
【例8】用长L1=4m和长为L2=3m的两根细线,拴一质量m=2kg的小球A,L1和L2的另两端点分别系在一竖直杆的O1,O2处,已知O1O2=5m如下图(g=10m·s-2)
(1)当竖直杆以的角速度ω匀速转动时,O2A线刚好伸直且不受拉力.求此时角速度ω1.
(2)当O1A线所受力为100N时,求此时的角速度ω2.
D.当转台转速继续增加时,A比B先滑动
【例4】如图,光滑的水平桌面上钉有两枚铁钉A、B,相距L,另一端拴住一个质量为500g的小球.小球的初始位置在AB连线上A的一侧.把细线拉直,给小球以2m/s的垂直细线方向的水平速度,使它做圆周运动.由于钉子B的存在,使细线逐步缠在A、B上.
“匀速圆周运动”的典型例题
【例1】如图所示的传动装置中,A、B两轮同轴转动.A、B、C三轮的半径大小的关系是RA=RC=2RB.当皮带不打滑时,三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为多少?
【例2】一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动.在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动(见图),那么
【例6】杂技节目中的“水流星”表演,用一根绳子两端各拴一个盛水的杯子,演员抡起杯子在竖直面上做圆周运动,在最高点杯口朝下,但水不会流下,如下图所示,这是为什么?
【例7】如下图所示,自行车和人的总质量为M,在一水平地面运动.若自行车以速度v转过半径为R的弯道.(1)求自行车的倾角应多大?(2)自行车所受的地面的摩擦力多大?
匀速圆周运动 典型例题
匀速圆周运动 典型例题【例1】如图所示的传动装置中,A 、B 两轮同轴转动.A 、B 、C 三轮的半径大小的关系是RA=RC=2RB.当皮带不打滑时,三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为多少?【例2】一圆盘可绕一通过圆盘中心O 且垂直于盘面的竖直轴转动.在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动(见图),那么()A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心C.因为木块随圆盘一起运动,所以木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块的运动方向相同D.因为摩擦力总是阻碍物体运动,所以木块所受圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反【例3】在一个水平转台上放有A 、B 、C 三个物体,它们跟台面间的摩擦因数相同.A 的质量为2m ,B 、C 各为m.A 、B 离转轴均为r,C 为2r.则()A.若A 、B 、C 三物体随转台一起转动未发生滑动,A 、C 的向心加速度比B 大B.若A 、B 、C 三物体随转台一起转动未发生滑动,B 所受的静摩擦力最小C.当转台转速增加时,C 最先发生滑动D.当转台转速继续增加时,A 比B 先滑动【例4】如图,光滑的水平桌面上钉有两枚铁钉A 、B ,相距L0=0.1m.长L=1m 的柔软细线一端拴在A 上,另一端拴住一个质量为500g 的小球.小球的初始位置在AB 连线上A 的一侧.把细线拉直,给小球以2m/s的垂直细线方向的水平速度,使它做圆周运动.由于钉子B的存在,使细线逐步缠在A、B上.若细线能承受的最大张力Tm=7N,则从开始运动到细线断裂历时多长?【例5】如图(a)所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面.此时绳的张力是多少?若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?【例6】杂技节目中的“水流星”表演,用一根绳子两端各拴一个盛水的杯子,演员抡起杯子在竖直面上做圆周运动,在最高点杯口朝下,但水不会流下,如下图所示,这是为什么?【例7】用长L1=4m和长为L2=3m的两根细线,拴一质量m=2kg的小球A,L1和L2的另两端点分别系在一竖直杆的O1,O2处,已知O1O2=5m如下图(g=10m⋯−2)(1)当竖直杆以的角速度ω匀速转动时,O2A线刚好伸直且不受拉力.求此时角速度ω1.(2)当O1A线所受力为100N时,求此时的角速度ω2.。
(必考题)高中物理必修二第六章《圆周运动》测试(包含答案解析)
一、选择题1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.由2var=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2.一固定的水平细杆上套着一个质量为m的圆环A(体积可以忽略)圆环通过一长度为L 的轻绳连有一质量也是m的小球B。
现让小球在水平面内做匀速圆周运动,圆环与细杆之间的动摩擦因数为μ且始终没有相对滑动。
在此条件下,轻绳与竖直方向夹角的最大值是37°。
(当地球重力加速度为g)则()A.环对细杆的压力等于mgB.环对细杆的压力不可能大于2mgC.小球做圆周运动的最大角速度为53g L μD.小球做圆周运动的最大角速度为103gL μ3.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 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4.一水平放置的圆盘绕竖直轴转动,如图甲所示。
在圆盘上沿半径开有一条均匀的狭缝。
将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧,且沿圆盘半径方向匀速移动,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出光信号强度I 随时间t 变化的图像,如图乙所示,图中∆t 1=1.0⨯10-3s ,∆t 2=0.8⨯10-3s 。
根据上述信息推断,下列选项正确的是( )A .圆盘在做加速转动B .圆盘的角速度10rad/s ωπ=C .激光器与传感器一起沿半径向圆心运动D .图乙中∆t 3=0.67⨯10-3s5.如图甲,滚筒洗衣机脱水时,衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动.如图乙,一件小衣物(可理想化为质点)质量为m ,滚筒半径为R ,角速度大小为ω,重力加速度为g ,a 、b 分别为小衣物经过的最高位置和最低位置.下列说法正确的是( )A .衣物所受合力的大小始终为mω2RB .衣物转到a 位置时的脱水效果最好C .衣物所受滚筒的作用力大小始终为mgD .衣物在a 位置对滚筒壁的压力比在b 位置的大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 L L =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 .角速度之比为:3:2AB ωω=B .线速度之比为:1:1A B v v =C .向心力之比为:2:3A B F F =D .悬线的拉力之比为:3:2A B T T =7.如图所示,AB 为竖直转轴,细绳AC 和BC 的结点C 系一质量为m 的小球,两绳能承担的最大拉力均为2mg 。
圆周运动经典习题(带详细答案)
1. 在观看双人花样滑冰表演时,观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,重力加速度为g=10 m/s2,若已知女运动员的体重为35 k g,据此可估算该女运动员()A.受到的拉力约为350 2 N B.受到的拉力约为350 NC.向心加速度约为10 m/s2D.向心加速度约为10 2 m/s2图4-2-11解析:本题考查了匀速圆周运动的动力学分析.以女运动员为研究对象,受力分析如图.根据题意有G=mg=350 N;则由图易得女运动员受到的拉力约为350 2 N,A正确;向心加速度约为10 m/s2,C正确.答案:AC2.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图4-2-12所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是()A.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C.公路在设计上可能内(东)高外(西)低D.公路在设计上可能外(西)高内(东)低图4-2-12解析:由题图可知发生事故时,卡车在做圆周运动,从图可以看出卡车冲入民宅时做离心运动,故选项A正确,选项B错误;如果外侧高,卡车所受重力和支持力提供向心力,则卡车不会做离心运动,也不会发生事故,故选项C正确.答案:AC3. (2010·湖北部分重点中学联考)如图4-2-13所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则()A.该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πR gB.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πR gC.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mg D.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg图4-2-13解析:要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则有mg =m v 2R,解得该盒子做匀速圆周运动的速度v =gR ,该盒子做匀速圆周运动的周期为T =2πR v =2πR g.选项A 错误,B 正确;在最低点时,盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力,由F -mg =m v 2R,解得F =2mg ,选项C 、D 错误.答案:B 4.图示所示, 为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2.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r 1r 2nD .从动轮的转速为r 2r 1n解析:本题考查的知识点是圆周运动.因为主动轮顺时针转动,从动轮通过皮带的摩擦力带动转动,所以从动轮逆时针转动,选项A 错误B 正确;由于通过皮带传动,皮带与轮边缘接触处的速度相等,所以由2πnr 1=2πn 2r 2n 为频率,2πn为角速度,得从动轮的转速为n 2=nr 1r 2,选项C 正确D 错误.答案:BC 5.质量为m 的石块从半径为R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变,如图4-2-17所示,那么( )A .因为速率不变,所以石块的加速度为零B .石块下滑过程中受的合外力越来越大C .石块下滑过程中受的摩擦力大小不变D .石块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心图4-2-17解析:由于石块做匀速圆周运动,只存在向心加速度,大小不变,方向始终指向球心,D 对,A 错.由F 合=F 向=ma 向知合外力大小不变,B 错,又因石块在运动方向(切线方向)上合力为零,才能保证速率不变,在该方向重力的分力不断减小,所以摩擦力不断减小,C 错.答案:D6.2008年4月28日凌晨,山东境内发生两列列车相撞事故,造成了大量人员伤亡和财产损失.引发事故的主要原因是其中一列列车转弯时超速行驶.如图4-2-18所示,是一种新型高速列车,当它转弯时,车厢会自动倾斜,提供转弯需要的向心力;假设这种新型列车以360 k m/h 的速度在水平面内转弯,弯道半径为1.5 k m ,则质量为75 k g 的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力为( )A .500 NB .1 000 NC .500 2 ND .0图4-2-18解析:360 k m/h =100 m/s ,乘客在列车转弯过程中所受的合外力提供向心力F =m v 2r=75×10021.5×103N =500 N. 答案:A7.如图4-2-19甲所示,一根细线上端固定在S 点,下端连一小铁球A ,让小铁球在水平面内做匀速圆周运动,此装置构成一圆锥摆(不计空气阻力).下列说法中正确的是( )A .小球做匀速圆周运动时,受到重力、绳子的拉力和向心力作用B .小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于g l(l 为摆长) C .另有一个圆锥摆,摆长更大一点,两者悬点相同,如图4-2-19乙所示,如果改变两小球的角速度,使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则B 球的角速度大于A 球的角速度D .如果两个小球的质量相等,则在图乙中两条细线受到的拉力相等图4-2-19解析:如下图所示,小铁球做匀速圆周运动时,只受到重力和绳子的拉力,而向心力是由重力和拉力的合力提供,故A 项错误.根据牛顿第二定律和向心力公式可得:mg tan θ=mlω2sin θ,即ω=g /l cos θ.当小铁球做匀速圆周运动时,θ一定大于零,即cos θ一定小于1,因此,当小铁球做匀速圆周运动时角速度一定大于g /l ,故B 项正确.设点S 到点O 的距离为h ,则mg tan θ=mhω2tan θ,即ω=g /h ,若两圆锥摆的悬点相同,且两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动时,它们的角速度大小一定相等,即C 项错误.如右上图所示,细线受到的拉力大小为F T =mg cos θ,当两个小球的质量相等时,由于θA <θB ,即cos θA >cos θB ,所示A 球受到的拉力小于B 球受到的拉力,进而可以判断两条细线受到的拉力大小不相等,故D 项错误.答案:B8.汽车甲和汽车乙质量相等,以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车的外侧.两车沿半径方向受到的摩擦力分别为Ff 甲和Ff 乙.以下说法正确的是( )A .Ff 甲小于Ff 乙B .Ff 甲等于Ff 乙C .Ff 甲大于Ff 乙D .Ff 甲和Ff 乙大小均与汽车速率无关解析:本题重点考查的是匀速圆周运动中向心力的知识.根据题中的条件可知,两车在水平面做匀速圆周运动,则地面对车的摩擦力来提供其做圆周运动的向心力,则F 向=f ,又有向心力的表达式F 向=m v 2r,因为两车的质量相同,两车运行的速率相同,因此轨道半径大的车的向心力小,即摩擦力小,A 正确.答案:A9. 在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图4-2-20所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是做半径为R 的圆周运动.设内外路面高度差为h ,路基的水平宽度为d ,路面的宽度为L .已知重力加速度为g .要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于( )A. gRh LB. gRh dC. gRL hD. gRd h图4-2-20解析:考查向心力公式.汽车做匀速圆周运动,向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供,且向心力的方向水平,向心力大小F 向=mg tan θ,根据牛顿第二定律:F 向=m v 2R ,tan θ=h d ,解得汽车转弯时的车速v =gRh d,B 对. 答案:B10.如图4-2-24所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO ′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R 和H ,筒内壁A 点的高度为筒高的一半.内壁上有一质量为m 的小物块随圆锥筒一起做匀速转动,则下列说法正确的是( )A .小物块所受合外力指向O 点B .当转动角速度ω=2gH R时,小物块不受摩擦力作用 C .当转动角速度ω>2gH R时,小物块受摩擦力沿AO 方向 D .当转动角速度ω<2gH R时,小物块受摩擦力沿AO 方向图4-2-24解析:匀速圆周运动物体所受合外力提供向心力,指向物体圆周运动轨迹的圆心,A 项错;当小物块在A 点随圆锥筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,小物块在筒壁A 点时受到重力和支持力的作用,它们的合力提供向心力,设筒转动的角速度为ω,有:mg tan θ=mω2·R 2,由几何关系得:tan θ=H R ,联立以上各式解得ω=2gH R,B 项正确;当角速度变大时,小物块所需向心力增大,故摩擦力沿AO 方向,其水平方向分力提供部分向心力,C 项正确;当角速度变小时,小物块所需向心力减小,故摩擦力沿OA 方向,抵消部分支持力的水平分力,D 项错.答案:BC如图4-2-25所示,一水平光滑、距地面高为h 、边长为a 的正方形MNPQ 桌面上,用长为L 的不11.如图4-2-25所示,一水平光滑、距地面高为h 、边长为a 的正方形MNPQ 桌面上,用长为L 的不可伸长的轻绳连接质量分别为m A 、m B 的A 、B 两小球,两小球在绳子拉力的作用下,绕绳子上的某点O 以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心O 与桌面中心重合,已知m A =0.5 k g ,L =1.2 m ,L AO =0.8 m ,a =2.1 m ,h =1.25 m ,A 球的速度大小v A =0.4 m/s ,重力加速度g 取10 m/s 2,求:(1)绳子上的拉力F 以及B 球的质量m B ;(2)若当绳子与MN 平行时突然断开,则经过1.5 s 两球的水平距离;(与地面撞击后。
高一物理必修二《圆周运动》全章基础练习题
高一物理《匀速圆周运动》典型练习题一.选择题1.下列说法正确的是()A .匀速圆周运动是一种匀速运动B .匀速圆周运动是一种匀变速运动C .匀速圆周运动是一种变加速运动D .物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向,不改变线速度的大小2.关于向心力的说法正确的是()A .物体由于做圆周运动而产生一个向心力B .向心力不改变圆周运动物体速度的大小C .做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D .做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的3.关于匀速圆周运动的周期大小,下列判断正确的是( )A .若线速度越大,则周期一定越小B .若角速度越大,则周期一定越小C .若半径越大,则周期一定越大D .若向心加速度越大,则周期一定越大.4.下列关于向心加速度的说法中,正确的是()A .向心加速度越大,物体速率变化越快B .向心加速度越大,物体速度变化越快C .向心加速度越大,物体速度方向变化越快D .在匀速圆周运动中向心加速度是恒量5.下列说法中正确的是()A .物体在恒力作用下,一定做直线运动B .物体在始终与速度垂直且大小不变的力作用下,一定做匀速圆周运动C .物体在变力作用下有可能做匀速圆周运动D .物体在恒力作用下,不可能做圆周运动6.质点作匀速圆周运动时,下面说法中正确的是()A .向心加速度一定与旋转半径成反比,因为2n v a rB .向心加速度一定与角速度成正比,因为2n a r ω=C .角速度一定与旋转半径成反比,因为v r ω=D .角速度一定与转速成正比,因为2n ωπ=7.如图所示,甲.乙两球做匀速圆周运动,由图象可以知道()A .甲球运动时,线速度大小保持不变B .甲球运动时,角速度大小保持不变C .乙球运动时,线速度大小保持不变D .乙球运动时,角速度大小保持不变8.用绳拴着一个物体,使它在无限大的光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,绳断以后物体将A .沿半径方向接近圆心B .沿半径方向远离圆心C .沿切线方向做匀速直线运动D .由于惯性,物体继续作圆周运动9.用长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各拴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,短绳易断C .两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断D .不管怎样都是短绳易断10.小金属球质量为m .用长L 的轻悬线固定于O 点,在O 点的正下方L /2处钉有一颗钉子P ,把悬线沿水平方向拉直,如图所示,无初速度释放,当悬线碰到钉子后的瞬时(设线没有断),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 .悬线的张力突然增大11.如图所示,一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动,那么()A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心C.因为木块与圆盘一起做匀速转动,所以它们之间没有摩擦力D.因为摩擦力总是阻碍物体运动的,所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反12:如图所示,小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则A的受力情况是()A.受重力.支持力B.受重力.支持力和指向圆心的摩擦力C.重力.支持力.向心力.摩擦力D.以上均不正确13.如图所示,匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块,该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动,则在改变下列何种条件的情况下,滑块仍能与圆盘保持相对静止A.增大圆盘转动的角速度B.增大滑块到转轴的距离C.增大滑块的质量mD.改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止14.物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连,并且正在做匀速圆周运动,如图所示,如果减小M的质量,则物体m的轨道半径r.角速度ω.线速度v的大小变化情况是()A.r不变,v变小B.r增大,ω减小C.r减小,v不变D.r减小,ω不变15.A.B.C三个小物块放在旋转圆台上,最大静摩擦力均为重力的μ倍,A的质量为2m,B.C离轴为2R,则当圆台旋转时()(设A.B.C都没有滑动,如图所示)A.C物的向心加速度最大B .B 物的静摩擦力最小C .当圆台转速增加时,C 比A 先滑动D .当圆台转速增加时,B 比A 先滑动16.如图所示,水平圆盘可绕过圆的竖直轴转动,两个小物体M 和m 之间连一根跨过位于圆心的定滑轮的细线,M 与盘间的最大静摩擦力为m F ,物体M 随圆盘一起以角速度ω匀速转动,下述的ω取值范围已保证物体M 相对圆盘无滑动,则A .无论取何值,M 所受静摩擦力都指向圆心B .取不同值时,M 所受静摩擦力有可能指向圆心,也有可能背向圆心C .无论取何值,细线拉力不变D .ω取值越大,细线拉力越大17.若火车按规定速率转弯时,内、外轨对车轮的轮缘皆无侧压力,则火车以较小速率转弯时()A .仅内轨对车轮的轮缘有侧压力B .仅外轨对车轮的轮缘有侧压力C .内.外轨对车轮的轮缘都有侧压力D .内.外轨对车轮的轮缘均无侧压力18.汽车在倾斜的弯道上拐弯,如图所示,弯道的倾角为θ(半径为r ),则汽车完全不靠摩擦力转弯,速率应是( )A .sin gl θB .cos gr θC .tan gr θD .cot gr θ19.在一段半径为R 的圆弧形水平弯道上,已知地面对汽车轮胎的最大摩擦力等于车重的μ倍(1μ<)则汽车拐弯时的安全速度是()A .v Rg ω≤B .Rgv μ≤C .2v Rg μ≤D .v Rg ≤20.一个物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑,在下滑过程中由于摩擦力的作用,物块的速率恰好保持不变,如图所示,下列说法正确的是()A.物块所受合外力为零B.物块所受合外力越来越大C.物块所受合外力大小不变,方向时刻改变D.物块所受摩擦力大小不变21.如图所示,在以角速度ω旋转的光滑的细杆上穿有质量分别为m和M的两球,两球用轻细线连接.若M m>,则()A.当两球离轴距离相等时,两球都不动B.当两球离轴的距离之比等于质量之比时,两球都不动C.若转速为ω时两球不动,那么转速为2ω时两球也不会动D.若两球滑动.一定向同一方向,不会相向滑动22.如图在OO'为竖直转轴,MN为固定在OO'上的水平光滑杆,有两个质量相同的金属球A.B套在水平杆上,AC.BC为抗拉能力相同的两根细线,C端固定在转轴OO'上,当绳拉直时,A.B两球转动半径之比恒为2:1,当转轴角速度逐渐增大时()A.AC线先断B.BC线先断C.两线同时断D.不能确定23.如图所示,一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球做半径为R的圆周运动,以下说法正确的是()A.小球过最高点时,杆所受的弹力可以等于零B.小球过最高点时的起码速度为RgC.小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受的重力方向相反,此时重力一定不小于杆对球的作用力D.小球过最高点时,杆对球作用力一定与小球所受重力方向相反24.如图所示,长度0.5mL=的轻质细杆OP,P端有一质量m=的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做匀速圆周3.0kg运动,其运动速率为2.0m/s,则小球通过最高点时杆OP受到(g取210m/s)A.6.0N的拉力 B.6.0N有压力C.24N的拉力D.54N的拉力25.如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是()A.在竖直方向汽车受到三个力:重力和桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车只受两个力,重力和桥面的支持力C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力26.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.0 B.mg C.3mg D.5mg27.如图所示,小球m在竖直放置的光滑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,内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28.长为L的细绳,一端系一质量为m的小球,另一端固定于某点,当绳竖直时小球静止,再给小球一水平初速度v,使小球在竖直平面内做圆周运动,并且刚好能过最高点,则下列说法中正确的是()A.小球过最高点时速度为零B.小球开始运动时绳对小球的拉力为20vmLC.小球过最高点时绳对小球的拉力为mgD .小球过最高点时速度大小为Lg 29:如图所示,用细绳拴着质量为m 的物体,在竖直平面内做圆周运动,圆周半径为R 则下列说法正确的是( )A .小球过最高点时,绳子张力可以为零B .小球过最高点时的最小速度为零C .小球刚好过最高点时的速度是RgD .小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反 30:长度为0.50L m =的轻质细杆OA ,A 端有一质量为 3.0m kg =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,通过最高点时小球的速率是 2.0/v m s =,g 取210/m s ,则细杆此时受到( )A .6.0N 拉力B .6.0N 压力C .24N 拉力D .24N 压力31.把盛水的水桶拴在长为l 的绳子一端,使这水桶在竖直平面做圆周运动,要使水在水桶转到最高点时不从桶里流出来,这时水桶的线速度至少应该是()A .2glB ./2glC .glD .2gl二 计算题1.一辆32.010m =⨯kg 的汽车在水平公路上行驶,经过半径50r =m 的弯路时,如果车速72v =km/h ,这辆汽车会不会发生测滑?已知轮胎与路面间的最大静摩擦力4max 1.410F =⨯N .2:如图所示,半径为R 的半球形碗内,有一个具有一定质量的物体A ,A 与碗壁间的动摩擦因数为μ,当碗绕竖直轴OO '匀速转动时,物体A 刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,求碗转动的角速度.3:如图所示,两个质量分别为150m=g和2100m=g的光滑小球套在水平光滑杆上.两球相距21cm,并用细线连接,欲使两球绕轴以600r/min的转速在水平面内转动而光滑动,两球离转动中心各为多少厘米?绳上拉力是多少?4.如图所示,行车的钢丝长3mL=,下面吊着质量为32.810kgm=⨯的货物,以速度2m/sv=匀速行驶。
圆周运动经典题型分类练习题
圆周运动经典题型分类练习题1.关于匀速圆周运动,正确的说法是:B.由于速度大小不变,故它属于匀速运动。
在匀速圆周运动中,速度大小不变,但方向不断改变,因此是一种加速运动。
2.质点做匀速圆周运动时,正确的说法是:B.角速度越大,周期一定越小。
角速度是描述角度变化率的物理量,周期是指运动一周所需的时间,二者成正比关系。
3.关于匀速圆周运动的角速度与线速度,正确的说法是:C.线速度一定,角速度与半径成反比。
线速度是指质点在圆周上运动的速度,与半径成正比,而角速度是指质点在圆周上运动的角度变化率,与半径成反比。
4.关于圆周运动,正确的说法是:B.做匀速圆周运动的物体,其加速度可能不指向圆心。
加速度是速度变化率,而匀速圆周运动中速度大小不变,加速度只改变速度方向,不一定指向圆心。
5.关于匀速圆周运动,正确的说法是:A.匀速圆周运动就是匀速运动。
匀速圆周运动中,速度大小不变,因此也属于匀速运动。
6.关于向心力,正确的说法是:A.物体受到向心力的作用才可能做圆周运动。
向心力是指指向圆心的合力,是使物体做圆周运动的关键。
7.关于向心力,正确的说法是:A、物体受到向心力的作用才可能做匀速圆周运动。
向心力是指向圆心的力,是根据作用效果命名的。
8.正确的说法是:B.因为物体有向心力存在,所以才迫使物体不断改变运动速度方向而做圆周运动。
向心力是使物体做圆周运动的原因,而不是结果。
9.物体在水平面内做匀速圆周运动,半径为R,线速度为V,向心力为F。
如果增大垂直于线速度的力F的量值,那么物体的轨道会发生以下哪种变化?A。
向圆周内偏移 B。
向圆周外偏移 C。
线速度增大,保持原来的运动轨道 D。
线速度减小,保持原来的运动轨道。
10.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。
向心加速度的方向保持不变 C。
在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的 D。
在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化。
匀速圆周运动复习专题(含答案)
匀速圆周运动复习专题一、匀速圆周运动的描述1.下列说法正确的是( )A.匀速圆周运动是一种匀速运动B.匀速圆周运动是一种匀变速运动C.匀速圆周运动是一种变加速运动D.物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向,不改变线速度的大小2.由于地球自转,比较位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2.则( )A.它们的角速度之比ω1∶ω2=2∶1B.它们的线速度之比v 1∶v 2=2∶1C.它们的向心加速度之比A 1∶A 2=2∶1D.它们的向心加速度之比A 1∶A 2=4∶13、四个物体做匀速圆周运动,其线速度之比v 1:v 2:v 3:v 4=1:2:3:4,其角速度之比ω1:ω2:ω3:ω4=4:3:2:1,求其半径之比( )A 、r 1:r 2:r 3:r 4=1:1:1:1;B 、r 1:r 2:r 3:r 4=1:6:8:12;C 、r 1:r 2:r 3:r 4=3:8:18:48;D 、r 1:r 2:r 3:r 4=1:6:9:45;4.如图所示,一个大轮通过皮带拉着一个小轮转动,假设皮带和两轮之间没有打滑,而且212R R =,C 为1R 的中点,那么:①=B A v v :________ ,②=B A ωω:__________,③=C B v v :_________。
5.两个小球固定在一根长L 的杆的两端,绕杆的O 点做圆周运动,如图所示。
当小球1的速度为1v 时,小球2的速度为2v ,则转轴O 到小球2的距离是( )A .211v v Lv + B .212v v Lv + C .121)(v v v L + D .221)(v v v L +6、机械手表中的分针与秒针可视为匀速转动,分针与秒针从重合至第二次重合,中间经历的时间为( )A.1 minB.min 6059 C.min 5960 D.min 6061 7.如图所示,在同一竖直平面内有A 、B 两物体,A 物体从a 点起以角速度ω做半径为R 的匀速圆周运动,同时B 物体从圆心O 处自由下落,若要A 、B 两物体在d 点相遇,求角速度ω须满足的条件。
匀速圆周运动专项练习题
匀速圆周运动专项练习题基础题1.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2.如图所示,在验证向心力公式的实验中,钢球①放在A盘的边缘,与①质量相同的钢球②放在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轮、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受到的向心力之比为()A.2∶1B.4∶1 C.1∶4 D.8∶13.如图甲所示,质量为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m的半圆轨道,小球速度的平方与其高度的关系图像如图乙所示.已知小球恰能到达最高点C,轨道粗糙程度处处相同,空气阻力不计. g取210m/s,B为AC轨道中点.下列说法正确的是()甲乙A.图乙中22=⋅5m sx-B.小球从B点到C点损失了0.125J的机械能C.小球从A点到C点合外力对其做的功为 1.05JD.小球从C点抛出后,落地点到A点的距离为0.8m4.如图所示,将完全相同的两个小球A、B,用长L=0.4m的细绳悬于以v=2m/s 向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比F B:F A为(g=10m/s2)()A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4提升题5.如图所示,玻璃小球沿半径为R的光滑半球形碗的内壁做匀速圆周运动,玻璃小球的质量为,做匀速圆周运动的角速度. 忽略空气阻力,则玻璃小球离碗底的高度为()A.B.C.D.6.如图所示,一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球,另一端固定在竖直杆上,当竖直杆以角速度ω转动时,小球跟着杆一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角为θ,下列关于ω与θ关系的图象正确的是()7.如图所示,A、B两球质量相等,A球用不能伸长的轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于O′点,O与O′点在同一水平面上,分别将A、B球拉到与悬点等高处,使绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上;甲、乙两球质量相同,轻质悬线长度L甲>L乙,悬点等高.先将悬线拉至水平位置,再无初速地释放两球.设甲球通过最低点时的动能为EK甲,此时悬线的拉力为T甲,甲球的向心加速度为a甲,乙球通过最低点时的动能为EK乙,此时悬线的拉力为T乙,乙球的向心加速度为 a乙,则下列结论中错误的是()A.EK甲>EK乙B.T甲=T乙C.a甲>a乙 D.A、B两球到达各自悬点的正下方时,B球受到向上的拉力较小8.图a为测量分子速率分布的装置示意图。
圆周运动经典习题(附答案详解).
1. 在观看双人花样滑冰表演时,观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,重力加速度为g =10 m/s 2,若已知女运动员的体重为35 k g ,据此可估算该女运动员( ) A .受到的拉力约为350 2 N B .受到的拉力约为350 N C .向心加速度约为10 m/s 2 D .向心加速度约为10 2 m/s 2图4-2-112.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图4-2-12所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( ) A .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 B .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 C .公路在设计上可能内(东)高外(西)低D .公路在设计上可能外(西)高内(东)低图4-2-123.如图4-2-13所示,质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动,已知重力加速度为g ,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )A .该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πRgB .该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πRgC .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mgD .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg图4-2-134.图示所示, 为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2.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r 1r 2nD .从动轮的转速为r 2r 1n5.质量为m 的石块从半径为R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变,如图4-2-17所示,那么( ) A .因为速率不变,所以石块的加速度为零 B .石块下滑过程中受的合外力越来越大 C .石块下滑过程中受的摩擦力大小不变D .石块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心图4-2-176.2008年4月28日凌晨,山东境内发生两列列车相撞事故,造成了大量人员伤亡和财产损失.引发事故的主要原因是其中一列列车转弯时超速行驶.如图4-2-18所示,是一种新型高速列车,当它转弯时,车厢会自动倾斜,提供转弯需要的向心力;假设这种新型列车以360 k m/h 的速度在水平面内转弯,弯道半径为1.5 k m ,则质量为75 k g 的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力为( ) A .500 N B .1 000 N C .500 2 N D .0图4-2-187.如图4-2-19甲所示,一根细线上端固定在S 点,下端连一小铁球A ,让小铁球在水平面内做匀速圆周运动,此装置构成一圆锥摆(不计空气阻力).下列说法中正确的是( ) A .小球做匀速圆周运动时,受到重力、绳子的拉力和向心力作用B .小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于 gl(l 为摆长)C .另有一个圆锥摆,摆长更大一点,两者悬点相同,如图4-2-19乙所示,如果改变两小球的角速度,使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则B 球的角速度大于A 球的角速度D .如果两个小球的质量相等,则在图乙中两条细线受到的拉力相等图4-2-198.汽车甲和汽车乙质量相等,以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车的外侧.两车沿半径方向受到的摩擦力分别为Ff 甲和Ff 乙.以下说法正确的是( ) A .Ff 甲小于Ff 乙 B .Ff 甲等于Ff 乙 C .Ff 甲大于Ff 乙 D .Ff 甲和Ff 乙大小均与汽车速率无关9. 在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图4-2-20所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是做半径为R 的圆周运动.设内外路面高度差为h ,路基的水平宽度为d ,路面的宽度为L .已知重力加速度为g .要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于( )A. gRhL B.gRhd C.gRLh D.gRdh10.如图4-2-24所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半.内壁上有一质量为m的小物块随圆锥筒一起做匀速转动,则下列说法正确的是()A.小物块所受合外力指向O点B.当转动角速度ω=2gHR时,小物块不受摩擦力作用C.当转动角速度ω> 2gHR时,小物块受摩擦力沿AO方向D.当转动角速度ω< 2gHR时,小物块受摩擦力沿AO方向图4-2-2411. 如图4-2-25所示,一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上,用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为m A、m B的A、B两小球,两小球在绳子拉力的作用下,绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心O与桌面中心重合,已知m A=0.5 k g,L=1.2 m,L AO=0.8 m,a=2.1 m,h=1.25 m,A球的速度大小v A=0.4 m/s,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)绳子上的拉力F以及B球的质量m B;(2)若当绳子与MN平行时突然断开,则经过1.5 s两球的水平距离;(与地面撞击后。
匀速圆周运动典型例题
匀速圆周运动典型例题【例1】如图所示,用细绳一端系着质量为M =0.6 kg 的物体A 静止在水平转盘上,细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O 吊着质量为m =0.3 kg 的小球B ,A的中点到O 点的距离为0.2 m.若A 与转盘间的最大静摩擦力为F f =2 N ,为使小球B 保持静止,求转盘绕中心O 旋转的角速度ω的取值范围.(取g =10 m/s 2)【例2】如图所示,半径为R 的半球形碗内,有一个具有一定质量的物体A ,A 与碗壁间的摩擦不计.当碗绕竖直轴OO ’匀速转动时,物体A 在离碗底高为h 处紧贴着碗随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,求碗转动的角速度.【例3】如图所示,光滑杆偏离竖直方向的夹角为α,杆以0为支点,绕竖直轴旋转,质量为m 的小球套在杆上可沿杆滑动,当角速度为ω1时,小球旋转平面在A 处,当杆角速度为ω2时,小球旋转平面在B 处,设环对杆压力为F N ,则有( )A .F N1<F N2B .F N1=F N2C .ω1<ω2D .ω1>ω2【例4】如图所示,A 到00’距离为R ,B 到OO ’的距离为2R ,A 、B 用轻绳连接可沿CD 杆滑动,已知m A =m B =m ,杆CD 对物体A 、B 的最大静摩擦力均为F m ,要保持A 、B 相对静止,求装置绕OO ’轴转动的最大角速度ω.【例5】如图所示,质量相等的小球A 、B 分别固定在轻杆的中点和端点上.当杆在光滑水平面上绕0点匀速转动时,求杆OA 、AB 段对球A 的拉力之比.【总结】关于匀速圆周运动问题,关键找向心力,然后列方程。
①向心力的大小,必须明确哪些力提供向心力,为此首先要受力分析,分析时注意向心力是效果力。
②向心力的方向如何确定 ③恰当选择公式④圆周运动是牛顿第二定律在曲线运动中的具体应用,它是解动力学问题的方法,a 向是一个桥梁作用。
a 、 若所有力在一条线上如何处理b 、 若两个互成角度的力作用下作圆周运动,如何处理c 、 若三个以上的力如何处理二、变速圆周运动:竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动,对于物体在竖直平面内做变速圆周运动问题,一般只研究最高点和最低点情况,并且经常出现临界问题。
圆周运动典型例题50道
圆周运动典型例题50道1. 一质点绕一个定半径圆轨道做匀速圆周运动,已知质点每秒的线速度为8 m/s,求质点的角速度。
答案:2 rad/s2. 一个自行车轮子的半径为0.5 m,自行车轮子的角速度为5 rad/s,求自行车轮子的线速度。
答案:2.5 m/s3. 一个半径为2 m的圆盘以每分钟180转的角速度旋转,求圆盘上一点的线速度。
答案:376.99 m/min4. 一个转速为1200 rpm的转盘半径为0.1 m,求转盘上一点的线速度。
答案:125.66 m/s5. 一个半径为3 m的汽车轮胎正在行驶,已知轮胎转速为100 rpm,求汽车轮胎的线速度。
答案:31.42 m/s6. 一个质点以半径为4 m的圆轨道做匀速圆周运动,已知质点的线速度为10 m/s,求质点的角速度。
答案:2.5 rad/s7. 一个自行车轮子的半径为0.2 m,自行车轮子的线速度为3 m/s,求自行车轮子的角速度。
答案:15 rad/s8. 一个半径为5 m的圆盘上一点的线速度为20 m/s,求圆盘的角速度。
答案:4 rad/s9. 一个转盘上一点的线速度为10 m/s,转盘的半径为2 m,求转盘的角速度。
答案:5 rad/s10. 一个汽车轮胎的线速度为20 m/s,轮胎半径为2 m,求汽车轮胎的角速度。
答案:10 rad/s11. 一个半径为3 m的旋转半球的角速度为2 rad/s,求旋转半球上一点的线速度。
答案:6 m/s12. 一个旋转圆环的半径为1 m,旋转圆环的线速度为10 m/s,求旋转圆环的角速度。
答案:10 rad/s13. 一个直径为10 cm的转盘上一点的线速度为5 m/s,求转盘的角速度。
答案:10 rad/s14. 一个转速为500 rpm的圆盘上一点的线速度为4 m/s,求圆盘的半径。
答案:0.51 m15. 一个半径为2 m的转盘上一点的线速度为8 m/s,求转盘的转速。
答案:60 rpm16. 一个转速为1000 rpm的汽车轮胎的线速度为5 m/s,求汽车轮胎的半径。
匀速圆周运动试题(带答案)
匀速圆周运动可能用到的数据:重力加速度g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8一、选择题1、物体做曲线运动时,下列说法中不可能...存在的是:A.速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化。
B.速度的方向可以不发生变化而大小在不断地变化C.速度的大小和方向都可以在不断地发生变化D.加速度的方向在不断地发生变化2、关于曲线运动的说法中正确的是:A.做曲线运动物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上B.速度变化的运动必定是曲线运动C.受恒力作用的物体不做曲线运动D.加速度变化的运动必定是曲线运动3、关于运动的合成,下列说法中正确的是:A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B.两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C.只要两个分运动是直线运动,那么合运动也一定是直线运动D.两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等4、关于做平抛运动的物体,下列说法中正确的是:A .从同一高度以不同速度水平抛出的物体,在空中的运动时间不同B .以相同速度从不同高度水平抛出的物体,在空中的运动时间相同C .平抛初速度越大的物体,水平位移一定越大D .做平抛运动的物体,落地时的速度与抛出时的速度大小和抛出时的高度有关5、一物体从某高度以初速度0v 水平抛出,落地时速度大小为t v ,则它的运动时间为:A g v v t 0-B g v v t 20- C g v v t 2202- Dg v v t 202-6、做匀速圆周运动的物体,下列哪些量是不变的:A .线速度B .角速度C .向心加速度D .向心力7、关于圆周运动的向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是:A .它描述的是线速度大小变化的快慢B .它描述的是角速度大小变化的快慢C .它描述的是线速度方向变化的快慢D .以上说法均不正确8、如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是:A .摆球A 受重力、拉力和向心力的作用B .摆球A 受拉力和向心力的作用C .摆球A 受拉力和重力的作用D .摆球A 受重力和向心力的作用9、如图所示,小物块A 与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则下列关于A 的受力情况说法正确的是A .受重力、支持力B .受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C .受重力、支持力、摩擦力和向心力D .受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力10、质量为m 的汽车,以速率v 通过半径为r 的凹形桥,在桥面最低点时汽车对桥面的压力大小是:A .mgB .r mv 2C .r mv mg 2-D .rmv mg 2+二、填空题14、小球从离地5m 高、离竖直墙4m 远处以8m/s 的速度向墙水平抛出,不计空气阻力,则小球碰墙点离地高度为 m ,要使小球不碰到墙,它的初速度必须小于 m/s 。
完整版)匀速圆周运动经典练习题
完整版)匀速圆周运动经典练习题1.对于匀速圆周运动的物体,正确的说法是角速度不变,周期不变,线速度大小随半径变化而改变。
2.向心加速度描述的是向心力变化的快慢。
3.由图像可以知道,甲球运动时,线速度大小随半径变化而改变,角速度大小保持不变;乙球运动时,线速度大小保持不变,角速度大小随半径变化而改变。
4.小物体A受力情况是受重力、支持力和向心力。
5.当球第最低点P时,小球速率最大,小球加速度为重力加向心加速度的合力,小球的向心加速度保持不变,摆线上的张力保持不变。
6.小球过最高点时,杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反,此时重力大于杆对球的作用力;小球过最高点时的最小速度为√(2gR)。
7.对轨道压力的大小是3mg。
8.当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力。
9.两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内作匀速圆周运动。
根据运动学公式,运动周期与圆周半径和角速度有关,而两个小球的圆周半径和角速度不同,因此它们的运动周期不同。
根据匀速圆周运动的定义,线速度等于圆周半径乘以角速度,因此两个小球的运动线速度不同。
根据向心加速度公式,向心加速度等于圆周半径乘以角速度的平方,再除以重力加速度,因此两个小球的向心加速度不同。
答案为(A)运动周期不同,(B)运动线速度不同,(D)向心加速度不同。
10.一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮的半径是小轮的2倍,大轮上的一点s离转动轴的距离是半径的5/20.根据匀速圆周运动的向心加速度公式,向心加速度等于圆周半径乘以角速度的平方,再除以重力加速度。
大轮上的S点和小轮上的Q点的圆周半径分别是5R/20和R,因此它们的向心加速度分别为10和40 m/s^2.答案为a_S=10m/s^2,a_Q=40 m/s^2.11.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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
三、匀速圆周运动的练习题
一、选择题
1.关于角速度和线速度,下列说法正确的是[]
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,角速度与半径成正比
D.角速度一定,线速度与半径成反比
2.下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是[]
A.它们线速度相等,角速度一定相等
B.它们角速度相等,线速度一定也相等
C.它们周期相等,角速度一定也相等
D.它们周期相等,线速度一定也相等
3.时针、分针和秒针转动时,下列正确说法是[]
A.秒针的角速度是分针的60倍
B.分针的角速度是时针的60倍
C.秒针的角速度是时针的360倍
D.秒针的角速度是时针的86400倍
4.关于物体做匀速圆周运动的正确说法是[]
A.速度大小和方向都改变
B.速度的大小和方向都不变
C.速度的大小改变,方向不变
D.速度的大小不变,方向改变
5.物体做匀速圆周运动的条件是[]
A.物体有一定的初速度,且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用
B.物体有一定的初速度,且受到一个大小不变,方向变化的力的作用
C.物体有一定的初速度,且受到一个方向始终指向圆心的力的作用
D.物体有一定的初速度,且受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用
6.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.1:4
B.2:3
C.4:9
D.9:16
7.如图1所示,用细线吊着一个质量为m的小球,使小球在水平面内做圆锥摆运动,关于小球受力,正确的是[]
A.受重力、拉力、向心力
B.受重力、拉力
C.受重力
D.以上说法都不正确
8.冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k倍,在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员,若依靠摩擦力充当向心力,其安全速度为[]
9.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
10.一圆筒绕其中心轴OO1匀速转动,筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无滑动,如图2所示,物体所受向心力是[]
A.物体的重力
B.筒壁对物体的静摩擦力
C.筒壁对物体的弹力
D.物体所受重力与弹力的合力
11.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M与m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为l(l<R)的轻绳连在一起,如图3所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直,要使两物体与转盘之间不发生相对滑动,则转盘旋转的角速度最大值不得超过[]
二、填空题
12、做匀速圆周运动的物体,当质量增大到2倍,周期减小到一半时,其向心力大小是原来的______倍,当质量不变,线速度大小不变,角速度大小增大到2倍时,其向心力大小是原来的______倍。
13、一物体在水平面内沿半径R=20 cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度V=0.2m/s,那么,它的向心加速度为______m/S2,它的角速度为_______ rad/s,它的周期为______s。
14、线段OB=AB,A、B两球质量相等,它们绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时,如图4所示,两段线拉力之比T AB:T OB=______。
15.如图5所示,A、B两轮半径之比为1:3,两轮边缘挤压在一起,在两轮转动中,接触点不存在打滑的现象,则两轮边缘的线速度大小之比等于______。
两轮的转数之比等于______,A轮半径中点与B轮边缘的角速度大小之比等于______。
三、计算题
16、如图6所示,一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运
动,求:
(1)当小球在圆上最高点速度为4m/s时,细线的拉力是多少?
拉力是多少?(g=10m/s2)
17、如图7所示,飞机在半径为R的竖直平面内翻斤斗,已知飞行员质量为m,飞机飞至最高点时,对座位压力为N,此时飞机的速度多大?
18、如图8所示,MN为水平放置的光滑圆盘,半径为1.0m,其中心O处有一个小孔,穿过小孔的细绳两端各系一小球A和B,A、B两球的质量相等。
圆盘上的小球A作匀速圆周运动。
问(1)当A球的轨道半径为0.20m时,它的角速度是多大才能维持B球静止?
(2)若将前一问求得的角速度减半,怎样做才能使A作圆周运动时B球仍能保持静止?
匀速圆周运动练习题的答案
一、选择题
1.B
2.A
3.A
4.D
5.D
6.C
7.B 8.B 9.A 10.C 11.D
二、填空题
12. 8、2 13.0.2、1、2π14. 2∶3
15.1∶1、3∶1、3∶1
三、计算题
16.15N、45N 17.
18.(1)7rad/s、(2)将A球圆运动的轨道半径增大到0.8m。