太原圆周运动同步单元检测(Word版 含答案)
山西山西大学附属中学校下册圆周运动专题练习(解析版)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m 的A 、B 两个物块(可视为质点)。
A 和B 距轴心O 的距离分别为r A =R ,r B =2R ,且A 、B 与转盘之间的最大静摩擦力都是f m ,两物块A 和B 随着圆盘转动时,始终与圆盘保持相对静止。
则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中,下列说法正确的是( )A .B 所受合力一直等于A 所受合力 B .A 受到的摩擦力一直指向圆心C .B 受到的摩擦力先增大后不变D .A 、B 两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度ωm =2mf mR【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】当圆盘角速度比较小时,由静摩擦力提供向心力。
两个物块的角速度相等,由2F m r ω=可知半径大的物块B 所受的合力大,需要的向心力增加快,最先达到最大静摩擦力,之后保持不变。
当B 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,细线开始提供拉力,根据2m 2T f m R ω+=⋅2A T f m R ω+=可知随着角速度增大,细线的拉力T 增大,A 的摩擦力A f 将减小到零然后反向增大,当A 的摩擦力反向增大到最大,即A m =f f -时,解得m2f mRω=角速度再继续增大,整体会发生滑动。
由以上分析,可知AB 错误,CD 正确。
故选CD 。
2.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 的周期一定大于球B 的周期 B .球A 的角速度一定大于球B 的角速度C .球A 的线速度一定大于球B 的线速度D .球A 对筒壁的压力一定大于球B 对筒壁的压力 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】ABC .对小球受力分析,小球受到重力和支持力,它们的合力提供向心力,如图:根据牛顿第二定律,有22tan v F mg m mr rθω===解得tan v gr θ=tan g rθω=A 的半径大,则A 的线速度大,角速度小根据2Tπω=知A 球的周期大,选项AC 正确,B 错误; D .因为支持力cos mg N θ=知球A 对筒壁的压力一定等于球B 对筒壁的压力,选项D 错误。
第二章《匀速圆周运动》单元测试(Word版含答案)
第二章《匀速圆周运动》单元测试-2021-2022学年高一下学期物理教科版(2019)必修第二册一、单选题1.如题图所示,自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连,小齿轮和后车轮共轴转动,大齿轮、小齿轮、后车轮的半径分别为2r、r、4r,A、B、C分别是其边缘一点,它们加速度大小和周期之比分别是()A.1:2:1和1:2:2B.1:2:8和2:1:4C.1:2:8和2:1:1D.1:2:1和2:1:12.刘洋同学沿着半径为30m 的圆周跑道匀速跑步,李铭同学沿着半径为40m 的圆周跑道匀速跑步,在相同的时间内,两人各自绕跑道跑了一圈,他们的角速度分别为ω1、ω2,线速度的大小分别为v1、v 2,则()A.ω1>ω2,v1>v2B.ω1 =ω2,v1<v2C.ω1<ω2,v1<v2D.ω1 =ω2,v1 = v23.在水平面上,小猴拉着水平绳子牵引小滑块做匀速圆周运动,O点为圆心,能正确地表示小滑块受到的绳子拉力F及摩擦力f F的图是()A.B.C.D.4.探究向心力与角速度之间的关系时,对质量相同的两个小球,操作正确的是()A .将两小球分别放在挡板A 与挡板B 进行操作B .将两小球分别放在挡板A 与挡板C 进行操作C .将两小球分别放在挡板B 与挡板C 进行操作D .调整传动皮带使两个变速塔轮角速度相同5.摩托车转弯时容易发生侧滑(速度过大)或侧翻(车身倾斜角度不当),所以除了控制速度外车手要将车身倾斜一个适当角度,使车轮受到路面沿转弯半径方向的静摩擦力与路面对车支持力的合力沿车身(过重心)。
某摩托车沿水平路面以恒定速率转弯过程中车身与路面间的夹角为θ,已知人与摩托车的总质量为m ,轮胎与路面间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g 。
则此次转弯中的向心力大小为( )A .tan mg θB .mg tan θC .μmg tan θD .tan mg μθ6.如图所示,游乐场中有一种“旋转飞椅”的游乐项目。
2023年2月人教版高中物理 第六章 圆周运动 单元检测+答案
高一物理必修第二册第六章圆周运动单元检测班级姓名学号分数(考试时间:90分钟试卷满分:100分)注意事项:1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题上方的答题表中。
3.回答第II卷时,将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.下列关于匀速圆周运动的说法正确的是()A.匀速圆周运动是匀加速曲线运动B.做匀速圆周运动的物体所受合外力是保持不变的C.做匀速圆周运动的物体所受合外力就是向心力D.随圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向心力的作用2.如图是一种新概念自行车,它没有链条,共有三个转轮,A、B、C转轮半径依次减小。
轮C与轮A啮合在一起,骑行者踩踏板使轮C动,轮C驱动轮A转动,从而使得整个自行车沿路面前行。
对于这种自行车,下面说法正确的是()A.转轮A、B、C线速度v A、v B、v C之间的关系是v A>v B>v CB.转轮A、B、C线速度v A、v B、v C之间的关系是v A=v B>v CC.转轮A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之间的关系是ωA<ωB<ωCD.转轮A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之间的关系是ωA=ωB>ωC3.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点,向心加速度随半径变化图像如图所示,则()A.A、B两点加速度关系满足甲图线B.A、B两点加速度关系满足乙图线C.A、C两点加速度关系满足甲图线D.A、C两点加速度关系满足乙图线4.如图所示,质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点,当轻杆绕轴OO′以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,a绳与水平面成θ角,b 绳平行于水平面且长为l,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A .a 绳与水平方向夹角θ随角速度ω的增大而一直减小B .a 绳所受拉力随角速度的增大而增大C .当角速度ωtan g l θb 绳将出现弹力 D .若b 绳突然被剪断,则a 绳的弹力一定发生变化5.在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨,如图所示,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挤压,设此时的速度大小为v ,重力加速度为g ,两轨所在面的倾角为θ,则( )A .当火车质量改变时,规定的行驶速度大小也随之改变B .当火车速率大于v 时,外轨将受到轮缘的挤压C .当火车速率大于v 时,内轨将受到轮缘的挤压D .该弯道的半径2sin v r g θ= 6.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f F ,则物块与碗的动摩擦因数为( )A .f F mgB .f 2F v mg m R+ C .f 2F v mg m R - D .f m F R7.我国短道速滑项目在北京冬奥会上获得 2 金 1 银 1 铜。
最新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》检测卷(含答案解析)
一、选择题1.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2.如图是自行车传动结构的示意图,其中I 是半径为r 1的大齿轮,Ⅱ是半径为r 2的小齿轮,Ⅲ是半径为r 3的后轮。
假设脚踏板的转速为n (r/s ),则自行车前进的速度为( )A .231nr r r π B .132nr r r πC .2312nr r r πD .1322nr r r π3.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 =2v 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4.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5.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。
如图甲所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径。
高一物理(必修二)《第六章-圆周运动》单元测试卷及答案-人教版
高一物理(必修二)《第六章圆周运动》单元测试卷及答案-人教版一、单选题1. 2022年的北京冬奥会,任子威获得短道速滑1000米项目的金牌,如图是他比赛中正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他( )A. 所受的合力为零,做匀速运动B. 所受的合力恒定,做匀加速运动C. 所受的合力变化,做变加速运动D. 所受的合力恒定,做变加速运动2. 如图为车牌自动识别系统的直杆道闸,离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动.汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为3.3s,自动识别系统的反应时间为0.3s;汽车可看成高1.6m的长方体,其左侧面底边在aa′直线上,且O到汽车左侧面的距离为0.6m,要使汽车安全通过道闸,直杆转动的角速度至少为( )A. π4rad/s B. 3π4rad/s C. π6rad/s D. π12rad/s3. 如图为一个地球仪绕与其“赤道面”垂直的“地轴”匀速转动的示意图。
Q点和P点位于同一条“经线”上、Q点和M点位于“赤道”上,O为球心。
下列说法正确的是( )A. Q、P的线速度大小相等B. Q、M的角速度大小相等C. P、M的向心加速度大小相等D. P、M的向心加速度方向均指向O4. C919中型客机全称COMACC919,是我国首款按照最新国际适航标准,具有自主知识产权的干线民用飞机,由中国商用飞机有限责任公司研制,当前己有6架C919飞机完成取证试飞工作,预计2021年正式投入运营。
如图所示的是C919客机在无风条件下,飞机以一定速率v在水平面内转弯,如果机舱内仪表显示机身与水平面的夹角为θ,转弯半径为r,那么下列的关系式中正确的是( )A. r=v2gtanθB. r=√v2gtanθC. r=v2tanθgD. r=v gtanθ5. 2022年10月12日下午,“天宫课堂”第三课圆满完成,神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲面向广大青少年进行了精彩的太空授课,来自全国的中小学生共同观看了这一堂生动的太空科普课。
山西省临晋中学圆周运动检测题(Word版 含答案)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为m 、m 、2m 的可视为质点的三个物体A 、B 、C ,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO '转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为0.1μ=,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴O 共线且OA =OB =BC =r =0.2 m ,现将三个物体用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动,角速度极其缓慢地增大,已知重力加速度为g =10 m/s 2,则对于这个过程,下列说法正确的是( )A .A 、B 两个物体同时达到最大静摩擦力 B .B 、C 两个物体的静摩擦力先增大后不变 C .当5/rad s ω>时整体会发生滑动D 2/5/rad s rad s ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力不断增大 【答案】BC 【解析】ABC 、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由2F m r ω=可知,因为C 的半径最大,质量最大,故C 所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时2122C mg m r μω= ,计算得出:112.5/20.4grad s rμω=== ,当C 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC 开始提供拉力,B 的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB 之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A 的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A 与B 的摩擦力也达到最大时,且BC 的拉力大于AB 整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A 与B 还受到绳的拉力,对C可得:22222T mg m r μω+= ,对AB 整体可得:2T mg μ= ,计算得出:2grμω=当15/0.2grad s rμω>== 时整体会发生滑动,故A 错误,BC 正确; D 、 2.5rad/s 5rad/s?ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力逐渐增大,故D 错误; 故选BC2.如图所示,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。
2020-2021学年高一物理人教版(2019)必修第二册第六章 圆周运动含 同步单元测试(含答案)
2020—2021(新教材)人教物理必修第二册第6章圆周运动含答案*新教材人教物理必修第二册第6章圆周运动*1、静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法中正确的是()A.它们的运动周期都是相同的B.它们的线速度都是相同的C.它们的线速度大小都是相同的D.它们的角速度是不同的2、(双选)假设“神舟十一号”实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n周,起始时刻为t1,结束时刻为t2,运行速度为v,半径为r.则计算其运行周期可用()A.T=t2-t1n B.T=t1-t2nC.T=2πrv D.T=2πvr3、链球运动员在将链球抛掷出去之前,总要双手抓住链条,加速转动几圈,如图所示,这样可以使链球的速度尽量增大,抛出去后飞行更远,在运动员加速转动的过程中,能发现他手中与链球相连的链条与竖直方向的夹角θ将随链球转速的增大而增大,则以下几个图像中能描述ω与θ的关系的是()4、(双选)如图所示,一圆环以直径AB为轴做匀速转动,P、Q、R是环上的三点,则下列说法正确的是()A.向心加速度的大小a P=a Q=a RB.任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同C.线速度v P>v Q>v RD.任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同5、如图所示为洗衣机脱水筒.在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动,衣服相对于圆筒壁静止,则()A.衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用B.洗衣机脱水筒转动得越快,衣服与筒壁间的弹力就越小C.衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时,水滴做离心运动D.衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时,水滴做离心运动6、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7、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。
山西省康杰中学高中物理人教版必修2同步练习题+同步测
圆周运动同步练习
物体做匀速圆周运动时:线速度、向心力、向心加速度的方向时刻变化,但大小不变;速率、角速度、周期、转速不变。
匀速圆周运动是一种非匀变速运动。
即变加速度的曲线运动
离心现象:
向心力突然消失时,它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去;
向心力不足时,质点是做半径越来越大的曲线运动,而且离圆心越来越远
1、匀速圆周运动属于()
A、匀速运动
B、匀加速运动
C、加速度不变的曲线运动
D、变加速度的曲线运动
2、如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆一起做匀速圆周运动,则A 的受力情况是
A、重力、支持力
B、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
3、在光滑水平桌面上;用细线系一个小球,球在桌面上做匀速圆周运动,当系球的线突然断掉,关于球的运动,下述说法正确的是
A.向圆心运动B.背离圆心沿半径向外运动
C.沿圆的切线方向做匀速运动D.做半径逐渐变大的曲线运动
4.在一段半径为R的圆孤形水平弯道上,已知汽车拐弯时的安全速度为,则弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的()倍
A. B. C. D.
5、汽车驶过凸形拱桥顶点时对桥的压力为F1,汽车静止在桥顶时对桥的压力为F2,那么F1与F2比较( ) A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.都有可能
6、如图1所示,质量为的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动,当小球运动到最高点时,瞬时速度,是球心到O点的距离,则球对杆的作用力是:
A的拉力B的压力 C的拉力 D的压力
答案
1、D
2、B、
3、C. 4. C 5、B 6、A。
太原下册圆周运动综合测试卷(word含答案)
Fcosθ-mg=0…①
在水平方向有
…②
由①②得
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=Lcosθ,相等,所以周期相等
T1:T2=1:1
角速度
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
解得
根据几何关系可知
故线速度之比
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
B.小球释放瞬间,每根细绳的拉力大小均为
C.小球摆到最低点时,每根细绳的拉力大小均为
D.小球摆到最低点时,每根细绳的拉力大小均为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.设每根绳的拉力大小为T,小球释放瞬间,受力分析如图1,所受合力不为0
由于速度为0,则有
如图2,由几何关系,有
联立得
A错误,B正确;
A.周期之比T1:T2=2:3B.角速度之比ω1:ω2=1:1
C.线速度之比v1:v2= : D.向心加速度之比a1:a2=8:3
【答案】BC
【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:
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据牛顿第二定律
根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小
A正确;
BC.物块受到的摩擦力
BC错误;
D.水平方向合力向左,竖直方向合力向上,因此物块受到的合力方向斜向左上方,D正确。
故选AD。
2.如图所示,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()
山西省太原市实验中学圆周运动中考真题汇编[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。
圆周运动易错题(Word版 含答案)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为m 、m 、2m 的可视为质点的三个物体A 、B 、C ,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO '转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为0.1μ=,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴O 共线且OA =OB =BC =r =0.2 m ,现将三个物体用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动,角速度极其缓慢地增大,已知重力加速度为g =10 m/s 2,则对于这个过程,下列说法正确的是( )A .A 、B 两个物体同时达到最大静摩擦力 B .B 、C 两个物体的静摩擦力先增大后不变 C .当5/rad s ω>时整体会发生滑动D 2/5/rad s rad s ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力不断增大 【答案】BC 【解析】ABC 、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由2F m r ω=可知,因为C 的半径最大,质量最大,故C 所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时2122C mg m r μω= ,计算得出:112.5/20.4grad s rμω=== ,当C 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC 开始提供拉力,B 的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB 之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A 的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A 与B 的摩擦力也达到最大时,且BC 的拉力大于AB 整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A 与B 还受到绳的拉力,对C可得:22222T mg m r μω+= ,对AB 整体可得:2T mg μ= ,计算得出:2grμω=当15/0.2grad s rμω>== 时整体会发生滑动,故A 错误,BC 正确; D 、 2.5rad/s 5rad/s?ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力逐渐增大,故D 错误; 故选BC2.如图所示,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。
(完整版)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 NB .受到的拉力约为350 NC .向心加速度约为10 m/sD .向心加速度约为10 2 m/s45°重图 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2B .该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2C •盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于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2mg2mg)JE中4.图示所示,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 .从动轮的转速为严nr2 r 1 r2 .已知主动轮做顺时针转动, ()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6.2008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. 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;的速度在水平面内转弯,弯道半径为B . 1 000 N MN如图4— 2 —18所示,是一种假设这种新型列车以360 km/h 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)D. 0力为(C. 500 .2 N7•如图甲所示,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.^(1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&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,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.已知重力加速度为方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进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 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:⑴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。
山西省康杰中学高中物理人教版必修2同步练习题+同步测试题65 圆周运动(WORD版,有答案,共9份)
图4—2—1圆周运动 同步练习一、选择题(每小题5分,共40分)1.关于向心力的下列说法中正确的是 ( )A .向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B .做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的C .做圆周运动的物体,所受合力一定等于向心力D .做匀速圆周运动的物体,一定是所受的合外力充当向心力2.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重中,下列说法中正确的是( )A .宇航员仍受重力的作用B .宇航员受力平衡C .宇航员受的重力正好充当向心力D .宇航员不受任何作用力3.图4—2—1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,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 .A 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.质量为m 的滑块从半径为R 的半球形碗的边缘滑向碗底,过碗底时速度为v 若滑块与碗 间的动摩擦因数为μ则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为 ( )A .μmgB .μmC .μm (g +)D .μm (-g )5.甲、乙两颗人造地球卫星,质量相等,它们的轨道都是圆,若甲的运动周期比乙小,则( )A .甲距地面的高度比乙小B .甲的加速度一定比乙小C .甲的加速度一定比乙大D .甲的动能一定比乙大6.火车以某一速度v 通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是( )A .轨道半径R =B .若火车速度大于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外C .若火车速度小于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内D .当火车质量改变时,安全速率也将改变7.在竖直平面内有一半径为R 的光滑圆环轨道,一质量为m 的小球穿在圆环轨道上做圆周运动,到达最高点C 时的速率v c =,则下述正确的是 ( )A .此球的最大速率是v c图4—2— 2图4—2—3 B .小球到达C 点时对轨道的压力是C .小球在任一直径两端点上的动能之和相等D .小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于π8.如图4—2—2所示,一个内壁光滑的圆锥形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 的线速度一定大于球B 的线速度B .球A 的角速度一定小于球B 的角速度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 二、填空题(每小题6分,共24分) 9.汽车在水平圆弧弯道上以恒定的速率在20 s 内行驶20 m 的路程,司机发现汽车速度的方向改变了30°角.司机由此估算出弯道的半径是________m ;汽车的向心加速度是________.(取2位有效数字)10.劲度系数k =100 N/m 的轻弹簧原长0.1 m ,一端固定一个质量为0.6 kg 的小球,另一端固定在桌面上的O 点.使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,设弹簧的形变总是在弹性限度内,则当小球的角速度为10 r ad/s 时,弹簧对小球的拉力为________N.11.如图4—2—3所示,暗室内,电风扇在频闪光源照射下运转,光源每秒闪光30次.如图电扇叶片有3个,相互夹角120°.已知该电扇的转速不超过500 r /min.现在观察者感觉叶片有6个,则电风扇的转速是________ r /min.12.飞机向下俯冲后拉起,若其运动轨迹是半径为R =6 km 的圆周的一部分,过最低点时飞行员下方的座椅对他的支持力等于其重力的7倍, 飞机过最低点的速度大小为________ m/s.三、计算题(共36分)13.(12分)有一根轻弹簧原长为l .竖直悬挂质量为m 的小球后弹簧长为2l 0.现将小球固定于弹簧的一端,另一端固定于光滑桌面上,当小球在桌面上以速率v 做匀速圆周运动时,弹簧的长度为多少?14.(12分)(2000年全国高考题)一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M 上,到轨道的距离MN 为d =10 cm,如图4—2—4所示. 转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T =60 s ,光束转动方向如图中箭头所示.当光束与M N 的夹角为45°时,光束正好射到小车上.如果再经过Δt =2.5 s 光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留二位数字)图4—2—4 图4—2—5 15.(12分)如图4—2—5所示,在圆柱形屋顶中心天花板O点,挂一根L=3 m的细绳,绳的下端挂一个质量m为0.5 kg的小球,已知绳能承受的最大拉力为10 N.小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂后,小球以v=9 m/s的速度落在墙边.求这个圆柱形房屋的高度H和半径R.(g取10 m/s2参考答案:一、1.AD 2.AC 3.CD 4.C 5.ACD 6.B 7.ACD8.AB 小球受力情况如图所示,由图可知N =,因此A 、B 球对筒壁的压力相同.F =mg cot θ=m =mr ω2=mr ()2,因此r 大,v 大,ω小,T 大.因此正确答案为A 、B .二、9.38.2;0.026 m/s 2 10.1511.300 因为电扇叶片有三个,相互夹角为120°,现在观察者感觉叶片有6个,说明在闪光时间里,电扇转过的角度为60°+n ·120°,其中n 为非负整数,由于光源每秒闪光30次,所以电扇每秒转过的角度为1800°+n ·3600°,转速为(5+10n ) r /s ,但该电扇的转速不超过500 r /mi n ,所以n =0,转速为5 r /s ,即300 r /mi n .12.600三、13.L =g v l l l /4/22200++ 14.光束照射在小车上时,小车正接近N 点,Δt 时间内光束与MN 的夹角从45°变为30°,小车走过的距离为l 1,由图可知,l 1=d (tan45°-tan30°),所以小车的速度v 1=.代入数值解得v 1=1.7 m/s光束照射在小车上时,小车正在远离N 点,Δt 时间内光束与MN 的夹角从45°变为60°,小车走过的距离为l 2.由图可知l 2=d (tan60°-tan45°),所以v 2=.代入数值解得v 2=2.9 m/s.15.设绳与竖直方向夹角为θ,则cos θ=,所以θ=60°,小球在绳断时离地高度为:h =H -L cos θ ① 小球做匀速圆周运动的半径为:r =L sin θ ② F向=mmg tan θmv 2=mg (H -mv 02 ④联立①②③④式求得:H =3.3 m,平抛运动时间为:t ==0.6 s,水平距离为: s =v 0t =m,圆柱半径为:R ==4.8 m.。
【圆周运动】单元检测(试题+答卷+答案)
高一物理【圆周运动】单元检测试题时间:60分钟满分:100分一、选择题(每小题5分,共60分)1、(多选)对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是:()A. 线速度不变B. 角速度不变C. 向心力不变D. 向心加速度大小不变,方向时刻改变2、关于向心力的说法不正确是:()A. 向心力的方向总是沿半径指向圆心B. 做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的C. 向心力不改变质点线速度的大小D. 做匀速圆周运动的物体,向心力即为其所受外力的合力3、广州和北京处在地球不同的纬度,当两地的建筑物随地球自转时,则有:()A. 广州的线速度比北京的线速度大B. 广州的向心加速度比北京的向心加速度小C. 广州的角速度比北京的角速度大D. 两地向心加速度的方向都沿地球半径指向地心4、(多选)用细线拴一小球,在光滑水平面上作匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.小球线速度大小一定时,线越长越容易断B.小球线速度大小一定时,线越短越容易断C.小球角速度一定时,线越长越容易断D.小球角速度一定时,线越短越容易断5、(多选)载重汽车以恒定的速率通过丘陵地,轮胎很旧。
如图所示,下列说法中正确的是:()A. 汽车做匀变速运动B. 为防止爆胎,车应该在a处减速行驶C. 如果车速足够大,车行驶至b时所受的支持力可能为零D. 当车行驶至b时,向心力一定等于车所受的重力6、火车转弯做圆周运动,如果外轨和内轨一样高,火车能匀速通过弯道做圆周运动,下列说法中正确的是 [ ]A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力,所以外轨容易磨损B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力,所以内轨容易磨损C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力,所以内外轨道均不磨损D.以上三种说法都是错误的7、如图所示为一皮带传动装置,在传动过程中皮带不打滑,则轮上A 、B 、C 三点的线速度、角速度及向心加速度的关系正确的是:( ) A. A 与B 的向心加速度大小相等 B. B 与C 的线速度大小相等C. A 与C 的角速度大小相等D. A 与B 的线速度大小相等8、如图,用细绳系着一个小球,使小球做匀速圆周运动,则:( ) A. 球受到重力、拉力、向心力 B. 若球转动加快,绳子的拉力不变 C. 球所受的合力为零 D. 若绳子断了,球将沿切线方向做平抛运动9、长度为l =0.5m 的轻质细杆OA ,A 端有一质量为m =3.0kg 的小球,如图所示,小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时速率为2.0m/s ,g 取10m/s 2,则此时细杆OA 受到 ( ) A .6.0N 的拉力B .6.0N 的压力C .24N 的拉力D .24N 的压力10、 如图5所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A 和B ,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是( ) A.线速度v A >v B B.角速度ωA >ωB C.向心加速度a A >a B D.压力F A >F BBA OA B CO'OA11、(多选)如图所示,小球m 在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列说法中正确的有( )A .小球通过最高点的最小速度为v RgB .小球通过最高点的最小速度为0C .小球在水平线ab 以下管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力D .小球在水平线ab 以上管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力12、(多选)质量为m 的小球,用长为l 的线悬挂在O 点,在O 点正下方2l 处有一光滑的钉子O′,把小球拉到左侧与O′在同一水平面的位置,摆线被钉子拦住,如图所示.将小球从静止释放.当球第一次通过最低点P 时,( )A 、小球速率突然减小B 、小球角速度突然减小C 、小球的向心加速度突然减小D 、 摆线上的张力突然减小 二、填空题(共8分)13.如图,半径为r 的圆筒绕竖直中心轴OO′ 转动,小物块A 靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的静摩擦因数为μ,现要使A 不下落,则圆筒转动的角速度ω至少应为______。
山西省太原市圆周运动单元试卷(word版含答案)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.两个质量分别为2m 和m 的小木块a 和b (可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴OO ’的距离为L ,b 与转轴的距离为2L ,a 、b 之间用强度足够大的轻绳相连,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍,重力加速度大小为g .若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,开始时轻绳刚好伸直但无张力,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A .a 、b 所受的摩擦力始终相等B .b 比a 先达到最大静摩擦力C .当2kgLω=a 刚要开始滑动 D .当23kgLω=b 所受摩擦力的大小为kmg 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律可知,木块受到的静摩擦力f =mω2r ,则当圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动时,木块b 的最大静摩擦力先达到最大值;在木块b 的摩擦力没有达到最大值前,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律可知,f=mω2r ,a 和b 的质量分别是2m 和m ,而a 与转轴OO ′为L ,b 与转轴OO ′为2L ,所以结果a 和b 受到的摩擦力是相等的;当b 受到的静摩擦力达到最大后,b 受到的摩擦力与绳子的拉力合力提供向心力,即kmg +F =mω2•2L ①而a 受力为f′-F =2mω2L ②联立①②得f′=4mω2L -kmg综合得出,a 、b 受到的摩擦力不是始终相等,故A 错误,B 正确; C .当a 刚要滑动时,有2kmg+kmg =2mω2L +mω2•2L解得34kgLω=选项C 错误;D. 当b 恰好达到最大静摩擦时202kmg m r ω=⋅解得02kgLω=因为32432kg kg kgL L L >>,则23kgLω=时,b 所受摩擦力达到最大值,大小为kmg ,选项D 正确。
故选BD 。
2.如图所示,一个竖直放置半径为R 的光滑圆管,圆管内径很小,有一小球在圆管内做圆周运动,下列叙述中正确的是( )A .小球在最高点时速度v gRB .小球在最高点时速度v 由零逐渐增大,圆管壁对小球的弹力先逐渐减小,后逐渐增大C .当小球在水平直径上方运动时,小球对圆管内壁一定有压力D .当小球在水平直径下方运动时,小球对圆管外壁一定有压力 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .小球恰好通过最高点时,小球在最高点的速度为零,选项A 错误;B .在最高点时,若v gR <2v mg N m R-=可知速度越大,管壁对球的作用力越小; 若v gR >2v N mg m R+=可知速度越大,管壁对球的弹力越大。
2021-2022学年 人教版(2019)必修2 第六章 圆周运动 单元测试卷(word版含答案)
2021-2022学年 人教版(2019)必修2 第六章 圆周运动 单元测试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(每题4分,共8各小题,共计32分)1.如图所示,一圆柱形容器绕其轴线匀速转动,内部有A B 、两个物体,均与容器的接触面始终保持相对静止。
当转速增大后(A B 、与容器接触面间仍相对静止),下列说法正确的是( )A.两物体受到的摩擦力都增大B.两物体受到的摩擦力大小都不变C.物体A 受到的摩擦力增大,物体B 受到的摩擦力大小不变D.物体A 受到的摩擦力大小不变,物体B 受到的摩擦力增大2.如图所示,竖直杆AB 在A B 、两点通过光滑铰链连接两等长轻杆AC 和BC AC ,和BC 与竖直方向的夹角均为θ,轻杆长均为L ,在C 处固定一质量为m 的小球,重力加速度为g ,在装置绕竖直杆AB 转动的角速度ω从0开始逐渐增大的过程中,下列说法正确的是( )A.当0ω=时,AC 杆和BC 杆对球的作用力都表现为拉力B.AC 杆对球的作用力先增大后减小C.一定时间后,AC 杆与BC 杆上的力的大小之差恒定D.当ω=BC 杆对球的作用力为0 3.如图甲所示的“太极球”是一种较流行的健身器材。
现将太极球拍和球简化成如图乙所示的平板和球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A B C D 、、、四个位置时球与板间无相对运动趋势。
A 为圆周的最高点,C 为最低点,B D 、与圆心O 等高。
设球的质量为m ,重力加速度为g ,不计球拍的质量和球与球拍间的摩擦。
下列说法正确的是( )A.球运动到最高点A 时的最小速度为零B.球在C 处对板的作用力比在A 处对板的作用力大2mgC.增大球的运动速度,当球运动到B 点时,板与水平面的夹角θ变小D.球运动到B 点,45θ=时,板对球的作用力大小2F mg =4.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 。
山西省太原市万有引力与宇宙单元试卷(word版含答案)
一、第七章 万有引力与宇宙航行易错题培优(难)1.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转的速率,如果超出了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤附近的物体随星球做圆周运动,由此能得到半径为R,密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T ,下列表达式正确的是:( )A .332R T GMπ= B .32R T GMπ= C .3T G πρ=D .T G πρ=【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB.当周期小到一定值时,压力为零,此时万有引力充当向心力,即2224m GMm RR Tπ= 解得:32R T GMπ=① 故B 正确,A 错误; CD. 星球的质量343M ρV πρR ==代入①式可得:3T G πρ=故C 正确,D 错误.2.中国火星探测器于2020年发射,预计2021年到达火星(火星与太阳的距离大于地球与太阳的距离),要一次性完成“环绕、着陆、巡视”三步走。
现用h 表示探测器与火星表面的距离,a 表示探测器所受的火星引力产生的加速度,a 随h 变化的图像如图所示,图像中a 1、a 2、h 0为已知,引力常量为G 。
下列判断正确的是( )A .火星绕太阳做圆周运动的线速度小于地球绕太阳做圆周运动的线速度B .火星表面的重力加速度大小为a 2 CD.火星的质量为2202h G 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】 A .根据22Mm v G m r r= 知v =轨道半径越大线速度越小,火星与太阳的距离大于地球与太阳的距离,所以火星绕太阳做圆周运动的线速度小于地球绕太阳做圆周运动的线速度,故A 正确; B .分析图象可知,万有引力提供向心力知2MmGma r= r 越小,加速度越大,当h =0时的加速度等于火星表面的重力加速度大小,大小为a 2,故B 正确;CD .当h =h 0时,根据120()MmGma R h =+ 22MmGma R = 得火星的半径0R =火星的质量220h M G=故C 正确,D 错误。
太原市高中物理必修二第六章《圆周运动》检测题(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.光滑水平面上有一质量为2kg的物体,在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态,现同时撤去大小分别为8N和16N的两个水平力而其余力保持不变,关于此后物体的运动情况的说法中正确的是()A.可能做匀加速直线运动,加速度大小可能是23m/sB.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是24m/sC.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小可能是28m/sD.一定做匀变速运动,加速度大小可能是26m/s3.如图所示,水平桌面上放了一个小型的模拟摩天轮模型,将一个小物块置于该模型上某个吊篮内,随模型一起在竖直平面内沿顺时针匀速转动,二者在转动过程中保持相对静止()A.物块在d处受到吊篮的作用力一定指向圆心B.整个运动过程中桌面对模拟摩天轮模型的摩擦力始终为零C.物块在a处可能处于完全失重状态D .物块在b 处的摩擦力可能为零4.如图所示,铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨组成的轨道平面与水平面的夹角为θ,弯道处的圆弧半径为R ,若质量为m 的火车以速度v 通过某弯道时,内外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是( )A .sin v gR θ=B .若火车速度小于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内C .若火车速度大于v 时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外D .无论火车以何种速度行驶,对内侧轨道都有压力 5.轻杆长为L ,并带着质量为m 的小球在竖直平面内以速度v =gL 做匀速圆周运动,小球在a 、b 、c 、d 四个位置时,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A .在a 点,轻杆对球有作用力B .在b 点,杆对球的作用力指向圆心C .在c 点,杆对球的作用力大小为mgD .在d 点,杆对球的作用力大小为2mg6.如图所示,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)。
太原五中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.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.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3.关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期的关系,下列说法中正确的是()A.线速度大的角速度一定大B.线速度大的周期一定小C.角速度大的周期一定小D.角速度大的半径一定小4.一石英钟的秒针、分针和时针长度是2:2:1,它们的转动皆可以看做匀速转动,()A.秒针、分针和时针转一圈的时间之比1:60:1440B.分针和时针针尖转动的线速度之比为12:1C.秒针和时针转动的角速度之比720:1D.分针和时针转动的向心加速度之比144:15.如图所示,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.6.某活动中有个游戏节目,在水平地面上画一个大圆,甲、乙两位同学(图中用两个点表示)分别站在圆周上两个位置,两位置的连线为圆的一条直径,如图所示,随着哨声响起,他们同时开始按图示方向沿圆周追赶对方。
若甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为1v和2v,经时间t乙第一次追上甲,则该圆的直径为()A.()212t v vπ-B.()122t v vπ+C.()21t v vπ-D.()12t v vπ+7.和谐号动车以80m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10︒。
- 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)。
一、第六章圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,一个竖直放置半径为R的光滑圆管,圆管内径很小,有一小球在圆管内做圆周运动,下列叙述中正确的是()A.小球在最高点时速度v gRB.小球在最高点时速度v由零逐渐增大,圆管壁对小球的弹力先逐渐减小,后逐渐增大C.当小球在水平直径上方运动时,小球对圆管内壁一定有压力D.当小球在水平直径下方运动时,小球对圆管外壁一定有压力【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.小球恰好通过最高点时,小球在最高点的速度为零,选项A错误;<B.在最高点时,若v gR2v-=mg N mR可知速度越大,管壁对球的作用力越小;>若v gR2vN mg m+=R可知速度越大,管壁对球的弹力越大。
选项B正确;C.当小球在水平直径上方运动,恰好通过最高点时,小球对圆管内外壁均无作用力,选项C错误;D.当小球在水平直径下方运动时,小球受竖直向下的重力,要有指向圆心的向心力,则小球对圆管外壁一定有压力作用,选项D正确。
故选BD。
2.如图所示,在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块(可视为质点)。
A和B距轴心O的距离分别为r A=R,r B=2R,且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是f m,两物块A和B随着圆盘转动时,始终与圆盘保持相对静止。
则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中,下列说法正确的是()A .B 所受合力一直等于A 所受合力 B .A 受到的摩擦力一直指向圆心C .B 受到的摩擦力先增大后不变D .A 、B 两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度ωm = 2mf mR【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】当圆盘角速度比较小时,由静摩擦力提供向心力。
两个物块的角速度相等,由2F m r ω=可知半径大的物块B 所受的合力大,需要的向心力增加快,最先达到最大静摩擦力,之后保持不变。
当B 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,细线开始提供拉力,根据2m 2T f m R ω+=⋅2A T f m R ω+=可知随着角速度增大,细线的拉力T 增大,A 的摩擦力A f 将减小到零然后反向增大,当A 的摩擦力反向增大到最大,即A m =f f -时,解得m2f mRω=角速度再继续增大,整体会发生滑动。
由以上分析,可知AB 错误,CD 正确。
故选CD 。
3.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 ω<C .ω在ω<<B 所受摩擦力变大D .ωω<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1ω=当ω>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2ω=ω<<B 正确;C .当ω在0ω<<B 所受的摩擦力变大;当ω=时,B 受到的摩擦力达到最大;当ωω<<B 所受摩擦力不变,故C 错误;D .当ω在0ω<<范围内增大时,A 所受摩擦力一直增大,故D 错误。
故选AB 。
4.如图所示,一个边长满足3:4:5的斜面体沿半径方向固定在一水平转盘上,一木块静止在斜面上,斜面和木块之间的动摩擦系数μ=0.5。
若木块能保持在离转盘中心的水平距离为40cm 处相对转盘不动,g =10m/s 2,则转盘转动角速度ω的可能值为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A .1rad/sB .3rad/sC .4rad/sD .9rad/s【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】根据题意可知,斜面体的倾角满足3tan 0.54θμ=>= 即重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力,所以角速度为零时,木块不能静止在斜面上;当转动的角速度较小时,木块所受的摩擦力沿斜面向上,当木块恰要向下滑动时11cos sin N f mg θθ+= 2111sin cos N f m r θθω-=又因为滑动摩擦力满足11f N μ=联立解得1522ω=当转动角速度变大,木块恰要向上滑动时22cos sin N f mg θθ=+2222sin cos N f m r θθω+=又因为滑动摩擦力满足22f N μ=联立解得252rad/s ω=综上所述,圆盘转动的角速度满足522rad/s 2rad/s 52rad/s 7rad/s 11ω≈≤≤≈ 故AD 错误,BC 正确。
故选BC 。
5.如图甲所示,半径为R 、内壁光滑的圆形细管竖直放置,一可看成质点的小球在圆管内做圆周运动,当其运动到最高点A 时,小球受到的弹力F 与其过A 点速度平方(即v 2)的关系如图乙所示。
设细管内径略大于小球直径,则下列说法正确的是( )A .当地的重力加速度大小为R bB .该小球的质量为a bR C .当v 2=2b 时,小球在圆管的最高点受到的弹力大小为a D .当0≤v 2<b 时,小球在A 点对圆管的弹力方向竖直向上 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .在最高点,根据牛顿第二定律2mv mg F R-= 整理得2mv F mg R=- 由乙图斜率、截距可知a mg =, m a R b=整理得a m Rb =,b g R= A 错误,B 正确;C .由乙图的对称性可知,当v 2=2b 时F a =-即小球在圆管的最高点受到的弹力大小为a ,方向竖直向下,C 正确; D .当0≤v 2<b 时,小球在A 点对圆管的弹力方向竖直向下,D 错误。
故选BC 。
6.高铁项目的建设加速了国民经济了发展,铁路转弯处的弯道半径r 是根据高速列车的速度决定的。
弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h 的设计与r 和速率v 有关。
下列说法正确的是( )A .r 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的内外轨高度差h 就应该越小B .h 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的转弯半径r 就应该越大C .r 、h 一定,高速列车在弯道处行驶时,速度越小越安全D .高速列车在弯道处行驶时,速度太小或太大会对都会对轨道产生很大的侧向压力 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】如图所示,两轨道间距离为L 恒定,外轨比内轨高h ,两轨道最高点连线与水平方向的夹角为θ。
当列车在轨道上行驶时,利用自身重力和轨道对列车的支持力的合力来提供向心力,有2=tan h v F mg mg m L rθ==向A . r 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的内外轨高度差h 就应该越大,A 错误;B .h 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的转弯半径r 就应该越大,B 正确;C .r 、h 一定,高速列车在弯道处行驶时,速度越小时,列车行驶需要的向心力过小,而为列车提供的合力过大,也会造成危险,C 错误;D .高速列车在弯道处行驶时,向心力刚好有列车自身重力和轨道的支持力提供时,列车对轨道无侧压力,速度太小内轨向外有侧压力,速度太大外轨向内有侧压力,D 正确。
故选BD 。
7.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】【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。
8.荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。
某秋千的简化模型如图所示,长度均为L 的两根细绳下端拴一质量为m 的小球,上端拴在水平横杆上,小球静止时,细绳与竖直方向的夹角均为θ。
保持两绳处于伸直状态,将小球拉高H 后由静止释放,已知重力加速度为g ,忽略空气阻力及摩擦,以下判断正确的是( )A .小球释放瞬间处于平衡状态B .小球释放瞬间,每根细绳的拉力大小均为2cos 2cos L Hmg L θθ-C .小球摆到最低点时,每根细绳的拉力大小均为2cos θmgD .小球摆到最低点时,每根细绳的拉力大小均为2cos 2cos mgH mgL θθ+ 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .设每根绳的拉力大小为T ,小球释放瞬间,受力分析如图1,所受合力不为0 由于速度为0,则有2cos cos 0T mg θα-=如图2,由几何关系,有cos cos cos L HL θαθ-=联立得2cos 2cos L HT mg L θθ-=A 错误,B 正确;CD .小球摆到最低点时,图1中的0α=,此时速度满足2112mgH mv =由牛顿第二定律得212cos v T mg m Rθ'-=其中cos R L θ= 联立解得22cos 2cos mgH mgT L θθ'=+ C 错误,D 正确。
故选BD 。
9.如图所示,叠放在水平转台上的物体A 、B 、C 能随转台一起以角速度ω匀速转动,A 、B 、C 的质量分别为3m 、2m 、m ,A 与B 、B 和C 与转台间的动摩擦因数都为μ,A 和B 、C 离转台中心的距离分别为r 、1.5r 。
设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
以下说法正确的是( )A .B 对A 的摩擦力一定为3μmg B .B 对A 的摩擦力一定为3mω2rC 3grμD .转台的角速度可能等于grμ 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .对A 受力分析,受重力、支持力以及B 对A 的静摩擦力,静摩擦力提供向心力,有2(3)(3)f m r m g ωμ=故A 错误,B 正确;CD .由于A 、AB 整体、C 受到的静摩擦力均提供向心力,故对A 有2(3)(3)m r m g ωμ对AB 整体有()()23232m m r m m g ωμ+≤+对物体C 有()21.5m r mg ωμ≤解得23grμω≤故C 正确,D 错误。