匀速圆周运动练习题_含答案__超全
高一物理匀速圆周运动试题答案及解析
高一物理匀速圆周运动试题答案及解析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.图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,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.ab两点的线速度大小相等B.ab两点的角速度大小相等C.ac两点的线速度大小相等D.ad两点的向心加速度大小相等【答案】CD【解析】由图可看出,a点的线速度等于c点的线速度,而c点的线速度大于b点的线速度,故a点的线速度大于b点的线速度,选项A错误,C正确;设c点的线速度为v,则a点的角速度为,b点的角速度,选项B错误;a点的向心加速度,d点的向心加速度,选项D正确。
【考点】线速度、角速度及向心加速度。
3.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。
【考点】匀速圆周运动的公式4.如图所示,一个圆盘绕轴心O在水平面内匀速转动,圆盘半径R= 0.4m,转动角速度=15rad/s。
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。
匀速圆周运动练习题
匀速圆周运动练习题(选择题,每题4分,共56分)1. 如图所示,带有一白点的黑色圆盘,绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动,转速为20r/s。
在暗室中用每秒闪光25次的频闪光源照射圆盘,则观察到白点的转动方向和周期为()A.逆时针转动,周期是0.2sB.顺时针转动,周期是0.5sC.逆时针转动,周期是0.4sD.顺时针转动,周期是0.8s2.如图所示,竖直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,发现小球受到3个力的作用。
则ω可能为()A.12gR B.32gR C.52gR D.72gR3.如图甲所示,和谐号动车的雨刷器由刮水片和悬臂构成,M、N为刮水片的端点,P为刮水片和悬臂的链接点。
悬臂OP绕O点往复转动的过程中,刮水片不绕P点转动,如图乙所示。
下列说法正确的是()A.M、N两点的线速度不同B.M、N两点的周期相同C.M、N两点的加速度均指向O点D.P点的线速度大小始终不变4. 如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方0 点处,在杆的中点 C 处拴一细绳,通过两个滑轮后挂上重物M,C 点与o 点距离为L,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω 缓缓转至水平(转过了 90°角).下列有关此过程的说法中正确的是( ) A .重物 M 做匀速直线运动 B .重物 M 做匀变速直线运动 C .整个过程中重物一直处于失重状态D .重物 M 的速度先增大后减小,最大速度为ωL5.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,并在同一水平面内作匀速圆周运动,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6.如图所示,两个啮合齿轮,小齿轮半径为10cm ,大齿轮半径为20cm ,A 、B 分别为两个齿轮边缘上的点,C 为大齿轮中离圆心O 2距离为10cm 的点,则A 、B 、C 三点的( ) A .转动周期之比为2:1:1 B .角速度大小之比为2:1:1 C .线速度大小之比为1:1:1 D .向心加速度大小之比为4:2:17. 如图所示,质量均为m 的两相同小球a 、b 由不可伸长的细绳连接,悬挂在小棍c 上置于内壁光滑的倾斜细玻璃管内,小棍c 固定在管口。
圆周运动高考题(含答案)
匀速圆周运动二、匀速圆周运动的描述1.线速度、角速度、周期和频率的概念(1)线速度v 是描述质点沿圆周运动快慢的物理量,是矢量,其大小为Tr t s v π2==; 其方向沿轨迹切线,国际单位制中单位符号是m/s ;(2)角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量,是矢量,其大小为Tt πφω2==; 在国际单位制中单位符号是rad /s ;(3)周期T 是质点沿圆周运动一周所用时间,在国际单位制中单位符号是s ;(4)频率f 是质点在单位时间内完成一个完整圆运动的次数,在国际单位制中单位符号是 Hz ;(5)转速n 是质点在单位时间内转过的圈数,单位符号为r /s ,以及r /min .2、速度、角速度、周期和频率之间的关系线速度、角速度、周期和频率各量从不同角度描述质点运动的快慢,它们之间有关系v =r ω.f T 1=,Tv π2=,f πω2=。
由上可知,在角速度一定时,线速度大小与半径成正比;在线速度一定时,角速度大小与半径成反比.三、向心力和向心加速度1.向心力(1)向心力是改变物体运动方向,产生向心加速度的原因.(2)向心力的方向指向圆心,总与物体运动方向垂直,所以向心力只改变速度的方向.2.向心加速度(1)向心加速度由向心力产生,描述线速度方向变化的快慢,是矢量.(2)向心加速度方向与向心力方向恒一致,总沿半径指向圆心;向心加速度的大小为22224T r r rv a n πω=== 公式:1.线速度V =s/t =2πr/T2.角速度ω=Φ/t =2π/T =2πf3.向心加速度a =V 2/r =ω2r =(2π/T)2r4.向心力F 心=mV 2/r =m ω2r =mr(2π/T)2=m ωv=F 合5.周期与频率:T =1/f6.角速度与线速度的关系:V =ωr7.角速度与转速的关系ω=2πn (此处频率与转速意义相同)8.主要物理量及单位:弧长s:米(m);角度Φ:弧度(rad );频率f :赫(Hz );周期T :秒(s );转速n :r/s ;半径r :米(m );线速度V :(m/s );角速度ω:(rad/s );向心加速度:(m/s 2)。
(完整版)匀速圆周运动练习题含答案
匀速圆周运动——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(B)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( C)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)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(D)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(D)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(C)A. 1:4B.2:3C.4:9D.9:167、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(B)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(B)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)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(C)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(C)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___8__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__2____倍。
高中物理圆周运动练习题
1.关于物体做匀速圆周运动的速度,下列说法中正确的是()A.速度大小和方向都变更 B.速度的大小和方向都不变C.速度的大小不变,方向变更 D.速度的大小变更,方向不变2.一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶,如图所示为雪橇所受的牵引力F与摩擦力的示意图,其中正确的是( )A.B.C.D.3.一个做匀速圆周运动的物体,假如半径不变,而速率增加到原来速率的3倍,其向心力增加了64 N,则物体原来受到的向心力的大小是( )A. 16 N B. 12 N C. 8 N D. 6 N4.下列对圆锥摆的受力分析正确的是( )A. B. C. D.5.如图所示,用细绳系一小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,不计空气阻力,关于小球的受力正确的是( )A.只受重力 B.只受绳子拉力 C.受重力、绳子拉力 D.受重力、绳子拉力和向心力6.如图所示,圆盘上叠放着两个物块A和B,当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘始终保持相对静止,则( )A.物块A不受摩擦力作用B.物块B受5个力作用C.当转速增大时,A所受摩擦力增大,B所受摩擦力减小D.A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴7.如图所示,质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动,滑到最低点时的速度为v,若物块滑到最低点时受到的摩擦力是,则物块与碗的动摩擦因数为( )A. B. C. D.8.如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c方向沿半径指向圆心,a方向与c方向垂直.当转盘逆时针转动时,下列说法正确的是( )A.当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为cB.当转盘匀速转动时,P不受转盘的摩擦力C.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为aD.当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为b9.如图所示,某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,物体的速率渐渐增大,则( )A.物体的合外力为零B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心OC.物体的合外力就是向心力D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)10.如图,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针).某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是()A. B. C. D.11.一质量为m的物体,沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行,如图所示,经过最低点时的速度为v,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为( )A.μ B. C.μm(g+) D.μm(g-)12.如图所示,地球可以看成一个巨大的拱形桥,桥面半径R=6400 ,地面上行驶的汽车重力G=3×104N,在汽车的速度可以达到须要的随意值,且汽车不离开地面的前提下,下列分析中正确的是( )A.汽车的速度越大,则汽车对地面的压力也越大B.不论汽车的行驶速度如何,驾驶员对座椅压力大小都等于3×104NC.不论汽车的行驶速度如何,驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力D.假如某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零,则此时驾驶员会有超重的感觉13.火车在水平轨道上转弯时,若转弯处内外轨道一样高,则火车转弯时( )A.对外轨产生向外的挤压作用B.对内轨产生向外的挤压作用C.对外轨产生向内的挤压作用D.对内轨产生向内的挤压作用14.(多选)匀速圆周运动的向心力公式有多种表达形式,下列表达中正确的是( )A.= B.=2r C.=ω D.=mω2r15.(多选)如图所示,A、B两球穿过光滑水平杆,两球间用一细绳连接,当该装置绕竖直轴′匀速转动时,两球在杆上恰好不发生滑动.若两球质量之比∶=2∶1,则关于A、B两球的下列说法中正确的是( )A.A、B两球受到的向心力之比为2∶1B.A、B两球角速度之比为1∶1C.A、B两球运动半径之比为1∶2D.A、B两球向心加速度之比为1∶216.(多选)如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲无打滑转动.甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲∶r乙=2∶1,两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同,m1距O点为2r,m2距O′点为r,当甲缓慢转动起来且转速渐渐增加时( ).A.与圆盘相对滑动前m1与m2的角速度之比ω1∶ω2=2∶1B.与圆盘相对滑动前m1与m2的向心加速度之比a1∶a2=1∶2C.随转速渐渐增加,m1先起先滑动D.随转速渐渐增加,m2先起先滑动17.(多选)如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,下列说法正确的是( )A.摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球受重力和拉力的作用C.摆球运动周期为2πD.摆球运动的转速为θ18.(多选)如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,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点的连线与竖直线间的夹角分别为α=53°和β=37°,则( 37°=0.6)( )A.A、B两球所受支持力的大小之比为4∶3B.A、B两球运动的周期之比为2∶C.A、B两球的角速度之比为2∶D.A、B两球的线速度之比为8∶319.(多选)马路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图,某马路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向马路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处( )A.路面外侧高、内侧低B.车速只要低于v0,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于v0,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比,v0的值变小20.长为L的细线,拴一质量为m的小球,细线上端固定,让小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,求细线与竖直方向成θ角时:(重力加速度为g)(1)细线中的拉力大小;(2)小球运动的线速度的大小.21.如图所示,有一质量为m1的小球A与质量为m2的物块B通过轻绳相连,轻绳穿过光滑水平板中心的小孔O.当小球A在水平板上绕O点做半径为r的匀速圆周运动时,物块B刚好保持静止.求:(重力加速度为g)(1)轻绳的拉力.(2)小球A运动的线速度大小.22.如图所示,用一根长为l=1 m的细线,一端系一质量为m=1 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=37°,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.(g取10 2,结果可用根式表示)求:(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大.(2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大.23.长为L的细线,一端固定于O点,另一端拴一质量为m的小球,让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图所示,摆线与竖直方向的夹角为α,求:(1)线的拉力大小;(2)小球运动的线速度的大小;(3)小球运动的周期.答案解析1.【答案】C【解析】匀速圆周运动指速度大小不变的圆周运动,线速度的方向时刻在变,故C正确.2.【答案】C【解析】雪橇运动时所受摩擦力为滑动摩擦力,方向与运动方向相反,与圆弧相切.又因为雪橇做匀速圆周运动时合力充当向心力,合力方向必定指向圆心.综上可知,C项正确.3.【答案】C【解析】依据向心力公式得:F1=m,当速率增加为原来的3倍时有:F2=,由题有:F2-F1=64 N,联立以上三式:64=8·m,m=8 N,解得:F1=8 N,C正确.4.【答案】D【解析】圆锥摆向心力由合外力供应,方向指向圆周运动的圆心,D对.5.【答案】C【解析】该小球在运动中受到重力G和绳子的拉力F,拉力F和重力G的合力供应了小球在水平面上做匀速圆周运到的向心力;向心力是沿半径方向上的全部力的合力,所以受力分析时,不要把向心力包括在内.C正确.6.【答案】B【解析】物块A受到的摩擦力充当向心力,A错;物块B受到重力、支持力、A对物块B的压力、A对物块B沿半径向外的静摩擦力和圆盘对物块B沿半径向里的静摩擦力,共5个力的作用,B正确;当转速增大时,A、B所受摩擦力都增大,C错误;A对B的摩擦力方向沿半径向外,D错误.故选B.7.【答案】B【解析】物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用,依据牛顿其次定律得-=m,又=μ,联立解得μ=,选项B正确.8.【答案】A【解析】转盘匀速转动时,物块P所受的重力和支持力平衡,摩擦力供应其做匀速圆周运动的向心力,故摩擦力方向指向圆心O点,A项正确,B项错误;当转盘加速转动时,物块P做加速圆周运动,不仅有沿c方向指向圆心的向心力,还有指向a方向的切向力,使线速度大小增大,两方向的合力即摩擦力可能指向b,C项错误;当转盘减速转动时,物块P做减速圆周运动,不仅有沿c方向指向圆心的向心力,还有指向a相反方向的切向力,使线速度大小减小,两方向的合力即摩擦力可能指向d,D项错误.9.【答案】D【解析】物体做加速曲线运动,合力不为零,A错;物体做速度大小变更的圆周运动,合力不指向圆心,合力沿半径方向的分力等于向心力,合力沿切线方向的分力使物体速度变大,即除在最低点外,物体的速度方向与合力的方向夹角为锐角,合力与速度不垂直,B、C错,D对.10.【答案】C【解析】橡皮块做加速圆周运动,合力不指向圆心,但肯定指向圆周的内侧;由于做加速圆周运动,动能不断增加,故合力与速度的夹角小于90°;11.【答案】C【解析】在最低点由向心力公式得:-=m,得=+m,又由摩擦力公式有=μ=μ(+m),C选项正确.12.【答案】C【解析】对汽车探讨,依据牛顿其次定律得:-=m,则得=-m,可知,速度v越大,地面对汽车的支持力越小,则汽车对地面的压力也越小,故A错误.由上可知,汽车和驾驶员都具有向下的加速度,处于失重状态,驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力,而驾驶员的重力未知,所以驾驶员对座椅压力范围无法确定,故B错误,C正确.假如某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零,驾驶员具有向下的加速度,处于失重状态,故D错误.故选C.13.【答案】A【解析】火车在水平轨道上转弯时,做圆周运动,须要有力供应指向圆心的向心力,即方向指向内侧,此时外轨对火车的压力供应向心力,依据牛顿第三定律可知,火车对外轨产生向外的压力作用.故选A.14.【答案】【解析】15.【答案】【解析】两球的向心力都由细绳的拉力供应,大小相等,两球都随杆一起转动,角速度相等,A错,B对.设两球的运动半径分别为、,转动角速度为ω,则ω2=ω2,所以运动半径之比为∶=1∶2,C正确.由牛顿其次定律F=可知∶=1∶2,D正确.16.【答案】【解析】m1的角速度设为ω1,则有ω1r甲=ω2r乙,所以有ω1∶ω2=1∶2,选项A错.m1的向心加速度a1=2rω,同理m2的向心加速度a2=rω,所以发觉相对滑动前a1∶a2=1∶2,选项B对.随着转盘渐渐滑动,静摩擦力供应向心力,当起先发生相对滑动时,对m1有μm1g=m12rω1′2,可得此时角速度ω1′=,此时m2的角速度ω2′=2ω1′=2,此时,m2的向心力m2rω2′2=2μm2g,此时已经大于最大静摩擦力μm2g,即m2早于m1起先发生相对滑动,选项C错,D对.17.【答案】【解析】摆球受重力和绳子拉力两个力的作用,设摆球做匀速圆周运动的周期为T,则:θ=,r=θ,T=2π,转速n==,B、C正确,A、D错误.18.【答案】【解析】小球在运动的过程中受到的合力沿水平方向,且恰好供应向心力,依据平行四边形定则得,=,则==,故A正确.小球受到的合外力:θ=,r=θ,解得T=,则==,故B错误.依据公式θ=mω2r,所以ω==,所以==,故C正确.θ=m,得v=,则==,故D正确.19.【答案】【解析】当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向马路内外两侧滑动的趋势,即不受静摩擦力,此时由重力和支持力的合力供应向心力,所以路面外侧高、内侧低,选项A正确;当车速低于v0时,须要的向心力小于重力和支持力的合力,汽车有向内侧运动的趋势,受到的静摩擦力向外侧,并不肯定会向内侧滑动,选项B错误;当车速高于v0时,须要的向心力大于重力和支持力的合力,汽车有向外侧运动的趋势,静摩擦力向内侧,速度越大,静摩擦力越大,只有静摩擦力达到最大以后,车辆才会向外侧滑动,选项C正确;由θ=m 可知,v0的值只与路面与水平面的夹角和弯道的半径有关,与路面的粗糙程度无关,选项D 错误.20.【答案】(1)(2)【解析】(1)小球受重力与细线的拉力两力作用,如图所示,竖直方向:θ=,故拉力=.(2)小球做圆周运动的半径r=θ,向心力=θ=θ,而=m,故小球的线速度v=.21.【答案】1)m2g(2)【解析】(1)物块B受力平衡,故轻绳拉力=m2g(2)小球A做匀速圆周运动的向心力等于轻绳拉力,依据牛顿其次定律m2g=m1解得v=.22.【答案】1)(2)2【解析】(1)若要小球刚好离开锥面,则小球只受到重力和细线的拉力,如图所示.小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面内,故向心力水平,运用牛顿其次定律与向心力公式得:θ=mωθ解得:ω=即ω0==.(2)当细线与竖直方向成60°角时,由牛顿其次定律与向心力公式得:α=mω′2α解得:ω′2=,即ω′==2.23.【答案】对小球受力分析如图所示,小球受重力和线的拉力作用,这两个力的合力α指向圆心,供应向心力,由受力分析可知,细线拉力=.由=m=mω2R=m=α,半径R=α,得v==α,T=2π.【解析】。
物理圆周运动经典习题(含详细答案)
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 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/s2D.向心加速度约为10 2 m/s2图4-2-111. 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 2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:AC%3. (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4-2-133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 =mv 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 =mv 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 1n4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 2 n 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:BC5.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4-2-175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 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 NB .1 000 NC .500 2 ND .0图4-2-186解析:360 km/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 =mv 2r =75×1002×103 N =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4-2-197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8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=mv 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 L B. gRh d C. gRL h D. gRdh图4-2-209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:B 10.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4-2-2410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:tanθ=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:BC11. 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/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 s 两球的水平距离;(与地面撞击后。
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。
(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。
高一物理天体的匀速圆周运动模型试题答案及解析
高一物理天体的匀速圆周运动模型试题答案及解析1. 2013年12月2日,我国成功发射探月卫星“嫦娥三号”,该卫星在环月圆轨道绕行n圈所用的时间为t,月球半径为,月球表面处重力加速度为.(1)请推导出“嫦娥三号”卫星离月球表面高度的表达式;(2)地球和月球的半径之比为,表面重力加速度之比为,试求地球和月球的密度之比.【答案】【解析】(1)由题意知,“嫦娥三号”卫星的周期为(2分)设卫星离月球表面的高度为h,由万有引力提供向心力得:(2分)又:(2分)联立解得:(1分)(2)设星球的密度为,由得(2分)(2分)联立解得:(1分)设地球、月球的密度分别为、,则:(1分)将,代入上式,解得:(1分)【考点】本题考查万有引力定律应用。
2.关于地球的近地卫星和赤道上的物体,下列说法中正确的是()A.近地卫星可以在通过保定地理纬度圈所决定的平面上做匀速圆周运动B.近地卫星和赤道上的物体均处于完全失重状态C.近地卫星和赤道上的物体,因轨道相同故线速度大小相等D.近地卫星比赤道上的物体加速度大【答案】D【解析】考虑到卫星轨道的稳定性,所有卫星的轨道都以地心为圆心,A错误;近地卫星处于完全失重状态但赤道上的物体却不是这样,B错误;近地卫星所受引力等于向心力,而赤道上的物体以引力的一部分提供向心力,线速度大小不相等,由牛顿第二定律知道近地卫星加速度大C错误,D正确。
【考点】本题考查了万有引力与航天知识。
3.2008年9月27日16时30分左右,神七航天员翟志刚出舱活动,中国人实现了首次太空行走.事前采访翟志刚时,他说最担心的便是永远成为太空人.假设翟志刚出舱后和飞船脱离,则翟志刚将做()A.自由落体运动B.平抛运动C.远离地球飞向太空D.继续和飞船一起沿原轨道运转【答案】D【解析】翟志刚出舱后和飞船脱离,则翟志刚和飞船一样都是靠地球的引力继续做圆周运动,根据知道和飞船一起沿原轨道运转,D正确。
【考点】本题考查了万有引力和航天知识。
匀速圆周运动练习题
匀速圆周运动练习题匀速圆周运动是物理学中非常重要的一个概念,它在日常生活和工程应用中都有广泛的应用。
了解和掌握匀速圆周运动的相关知识和应用是非常重要的,这里我们将提供一些匀速圆周运动的练习题,帮助大家巩固相关知识。
1. 一个物体以半径为3米的圆周运动,它每分钟绕圆运动一周。
求该物体的线速度和角速度。
解答:线速度(v)是物体在圆周运动中沿圆周运动的速度。
对于匀速圆周运动,线速度等于物体沿圆周所走过的弧长除以所用时间。
该物体每分钟绕圆运动一周,即走过2π的弧长(周长),所需时间为1分钟。
半径为3米的圆的周长为2π×3=6π米。
所以,线速度 = 周长 / 时间 = 6π / 1 = 6π米/分钟。
角速度(ω)是物体在圆周运动中单位时间内所转过的角度。
对于匀速圆周运动,角速度等于360度除以所用时间。
该物体每分钟绕圆运动一周,所用时间为1分钟。
所以,角速度 = 360度 / 1 = 360度/分钟。
2. 一个物体以角速度为5度/秒的匀速圆周运动,它的半径为2米。
求该物体的线速度和周移动的弧长。
解答:角速度(ω)是物体在圆周运动中单位时间内所转过的角度。
角速度为5度/秒,所以单位时间内转过的角度为5度。
线速度(v)是物体在圆周运动中沿圆周运动的速度。
对于匀速圆周运动,线速度等于物体沿圆周所走过的弧长除以所用时间。
周长=2πr,半径为2米,所以周长=2π×2=4π米。
转过5度所对应的弧长 = 周长×角度 / 360度 = 4π× 5 / 360 = π/9米。
所以,线速度 = 转过角度所对应的弧长 / 单位时间 = π/9 / 1 = π/9米/秒。
3. 一个物体以线速度为10米/秒的匀速圆周运动,它的半径为5米。
求该物体的角速度和周移动的时间。
物体的匀速圆周运动和离心力练习题
物体的匀速圆周运动和离心力练习题物体的匀速圆周运动是指物体在一个圆形轨道上做匀速运动的情况。
在这种运动中,物体的速度大小保持不变,但方向不断改变,始终指向圆心。
而离心力则是物体在圆周运动中受到的一种惯性力,它指向圆心的方向,并使物体偏离原来的直线运动轨迹。
以下是一些物体匀速圆周运动和离心力的练习题,帮助读者更好地理解和掌握相关概念。
练习题一:1. 物体质量为2 kg,以8 m/s的速度沿半径为4 m的圆周运动,求其离心力的大小和方向。
解答:离心力的大小可以由公式 F = mv²/r 计算得出,其中 m 为物体质量,v 为速度大小,r 为半径。
代入数值计算得 F = 2 * (8)² / 4 = 32 N。
离心力的方向始终指向圆心。
练习题二:2. 物体以20 m/s的速度在半径为10 m的圆轨道上做匀速圆周运动,求其角速度。
解答:角速度是物体在单位时间内绕圆心转过的角度,可以由公式ω = v/r 计算得出,其中 v 为速度大小,r 为半径。
代入数值计算得ω = 20 / 10 = 2 rad/s。
物体的角速度为2 rad/s。
练习题三:3. 一个半径为3 m的物体以10 rad/s的角速度在圆轨道上做匀速圆周运动,求其线速度。
解答:线速度是物体在圆轨道上单位时间内所经过的弧长,可以由公式v = ωr 计算得出,其中ω 为角速度,r 为半径。
代入数值计算得 v = 10 * 3 = 30 m/s。
物体的线速度为30 m/s。
练习题四:4. 若给定物体的质量为5 kg,半径为2 m,线速度为6 m/s,求其离心力的大小和角速度。
解答:离心力的大小可以由公式 F = mv²/r 计算得出,其中 m 为物体质量,v 为速度大小,r 为半径。
代入数值计算得 F = 5 * (6)² / 2 = 90 N。
角速度可以由公式ω = v/r 计算得出,其中 v 为速度大小,r 为半径。
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。
匀速圆周运动练习
匀速圆周运动1.下列说法正确的是()A .做匀速圆周运动的物体没有加速度B .做匀速圆周运动的物体所受的合外力为零C .做匀速圆周运动的物体动量大小是不变的D .做匀速圆周运动的物体处于平衡状态2.质点做匀速圆周运动,哪些物理量不变?()A .速度B .速率C .相对圆心的位移D .加速度3.下面关于两个做匀速圆周运动的物体的说法中正确的是()A .线速度较大的角速度一定也较大B .线速度较大的周期一定较小C .角速度较大的半径一定较小D .角速度较大的周期一定较小4.如图所示,地球绕中心地轴匀速转动,A 点为北半球地面上一点,B点为赤道上一点,则A .A 、B 两点的角速度相等B .A 、B 两点的线速度相等C .若︒=30θ,则2:3:=B A v vD .以上答案都不对5.半径为R 的大圆盘以角速度ω旋转,如图所示,有人在盘边P 点上随盘转动,他想用枪击中圆盘中心的目标O ,若子弹速度为0v ,则:A .枪应瞄准目标O 射击B .枪应向PO 右方偏过θ射击,而0/cos v R ωθ=C .枪应向PO 左方偏过射击,而0/tan v R ωθ=D .枪应向PO 左方偏过射击,而0/sin v R ωθ=6.下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法正确的是()A .甲、乙两物体线速度相等,角速度一定也相等B .甲、乙两物体角速度相等,线速度一定也相等C .甲、乙两物体周期相等,角速度一定也相等D .甲、乙两物体周期相等,线速度一定也相等7.两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 + 8.匀速圆周运动中的“匀速”一词可以理解为质点运动过程中_______和______保持不变.9.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 :_________.10.手表的秒针如果是匀速转动,它的的转动角速度=ω________rad/s ,如果秒针长1cm ,则秒针尖端的线速度是_________m/s.11.一个大钟的秒针长cm 20,针尖的线速度是________ m/s ,分针与秒针从某次重合至下一次重合,中间经历的时间为_______ s .12.地球自转角速度是________ rad/s ,上海在北纬︒31,上海绕地轴做圆周运动的线速度是_______ m/s .(设地球半径为6400km )13.雨伞边缘到伞柄距离为r ,边缘高出地面为h ,当雨伞以角速度ω绕伞柄匀速转动时,雨滴从伞边缘水平甩出,求雨滴落到地面的轨迹.14.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.答案:1.C2.B 3.D 4.AC 5.D 6.C 7.B 8.速率 角速度 9.1:1 2:1 1:210.30π 3000π 11.21009.2-⨯ 59/3600 12.5103.7-⨯ 400 13.轨道为半径的圆周gh r R 221ω+= 14.k g k 2)232(πω+=(0=k 、1、2……)。
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AB. 球AC. 球AD. 球A 3. 演,如图5A. 《B. C. D. 4.A. B. C. D. …5.如图1个质量为应为( )A. 5.2cmB. 5.3cmC. 5.0cmD. 5.4cm6. (M>m 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 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心D. 木块A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相同9. 如图5所示,质量为m :A. B.C. D.10. 一辆质量为4t;11.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AB!14. 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。
)18.^(1(2答案—1.解析:匀速圆周运动的角速度和周期是不变的;线速度的大小不变,但方向时刻变化,故匀速圆周运动的线速度是变化的,加速度不为零,答案为B 、D 。
2. 解析:对小球A 、B 受力分析,两球的向心力都来源于重力mg 和支持力N F 的合力,其合成如图4所示,故两球的向心力αcot mg F F B 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。
圆周运动单元测试卷(含答案解析)
一、第六章圆周运动易错题培优(难)1.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。
2.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L1=3m,L2=2m,则A、B两小球()A.周期之比T1:T2=2:3 B.角速度之比ω1:ω2=1:1C.线速度之比v1:v283D.向心加速度之比a1:a2=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。
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。
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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
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
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
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=______。
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。