(推荐)高一物理必修2圆周运动测试题
高中物理必修二圆周运动经典大题例题
(每日一练)高中物理必修二圆周运动经典大题例题单选题1、以A、B为轴的圆盘,A以线速度v转动,并带动B转动,A、B之间没有相对滑动则()A.A、B转动方向相同,周期不同B.A、B转动方向不同,周期不同C.A、B转动方向相同,周期相同D.A、B转动方向不同,周期相同答案:A解析:两轮接触位置没有相对滑动,所以两轮边缘线速度相同,根据题意可知,转动方向相同,均为逆时针;根据周期公式T=2πr v可知,线速度大小相同,而半径不同,所以周期不同,BCD错误,A正确。
故选A。
2、如图所示为大小不同的两个转轮,两转轮边缘接触,且接触点无打滑现象。
A点位于大转轮内,B点位于小转轮边缘,两点到各自圆心的距离相等。
当两轮转动时,关于A、B两点周期、线速度及角速度等物理量的关系正确的是()A.T A>T B,v A<v BB.T A=T B,v A<v BC.ωA>ωB,v A<v BD.ωA<ωB,v A=v B答案:A解析:因为轮边缘无打滑,则两轮边缘的线速度相同,设大轮边缘有一点C,则有v B=v C由v=ωR而R C>R B所以ωC<ωB又由ω=2πT则T C>T B点A与点C同轴,则有ωA=ωC,T A=T C所以T A>T B,ωA<ωB又由R A<R C,ωA=ωC由v=ωR则v A<v C所以v A<v B故A正确,BCD错误;故选A。
3、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,做变加速运动答案:C解析:根据题意可知,运动员做匀速圆周运动。
合力大小不变,但方向改变,合力变化,做变加速运动。
故选项C正确。
4、如图将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上,围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆圈。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试(有答案解析)(5)
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3.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4.我国将在2022年举办冬季奥运会,届时将成为第一个实现奥运“全满贯”国家。
图示为某种滑雪赛道的一部分,运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道。
若运动员从图中a 点滑行到最低点b 的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率保持不变,对于这个过程,下列说法正确的是( )A .运动员受到的摩擦力大小不变B .运动员所受合外力始终等于零C.运动员先处于失重状态后处于超重状态D.运动员进入圆弧形滑道后处于超重状态5.一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。
【单元练】2021年高中物理必修2第六章【圆周运动】经典测试题(答案解析)(3)
一、选择题1.如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的固定光滑圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度为v,当小球以3v的速度经过最高点时,对轨道的压力大小是(重力加速度为g)()A.mg B.2mg C.4mg D.8mg D解析:D当小球以速度v经内轨道最高点时不脱离轨道,小球仅受重力,重力充当向心力,有2vmg mr=当小球以速度3v经内轨道最高点时,小球受重力G和向下的支持力N,合外力充当向心力,有2(3)vmg N mr+=又由牛顿第三定律得到,小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等,N′=N;由以上三式得到8N mg=ABC错误,D正确.故选D。
2.如图,铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车必须按规定的速度行驶,则转弯时()A.火车所需向心力沿水平方向指向弯道外侧B.弯道半径越大,火车所需向心力越大C.火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动D.火车若要提速行驶,弯道的坡度应适当增大D解析:DA.火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧,所以A错误;B.根据2Frvm=可知,弯道半径越大,火车所需向心力越小,所以B错误;C.火车的速度若大于规定速度,火车将做离心运动,所以C错误;D .根据向心力的来源可知2tan v mg m rθ=则火车若要提速行驶,弯道的坡度应适当增大,所以D 正确; 故选D 。
3.火车转弯处的外轨略高于内轨,若火车以理想的设计车速行驶时,则提供向心力的外力是下列各力中的( ) A .外轨对轮的侧向压力 B .内外轨对轮的侧向压力 C .火车的重力 D .内外轨对轮的支持力D解析:D火车转弯时,以规定的速度行驶,内外轨对火车没有侧向压力,此时火车受重力和支持力,靠内外轨对轮的支持力的水平分量的分力提供向心力。
故选D 。
4.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A .由2v a r=可知,匀速圆周运动的向心加速度恒定B .向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小C .匀速圆周运动也是一种平衡状态D .向心加速度越大,物体速率变化越快B 解析:BA .匀速圆周运动的向心加速度大小恒定,方向时刻变化。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试卷(包含答案解析)(5)
一、选择题1.热衷于悬浮装置设计的国外创意设计公司Flyte,又设计了一款悬浮钟。
这款悬浮时钟外观也十分现代简约,仅有一块圆形木板和悬浮的金属小球,指示时间时仅由小球显示时钟位置。
将悬浮钟挂在竖直墙面上,并启动秒针模式后,小球将以60秒为周期在悬浮钟表面做匀速圆周运动。
不计空气阻力的情况下,下列说法正确的是()A.小球运动到最高点时,处于失重状态B.小球运动到最低点时,处于平衡状态C.悬浮钟对小球的作用力大于小球对悬浮钟的作用力D.小球受到的重力和悬浮钟对小球的作用力是一对平衡力2.如图所示,一圆筒绕其中心轴匀速转动,圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,相对筒无滑动,物体所受向心力是()A.物体的重力B.筒壁对物体的弹力C.筒壁对物体的静摩擦力D.物体所受重力与弹力的合力3.我国将在2022年举办冬季奥运会,届时将成为第一个实现奥运“全满贯”国家。
图示为某种滑雪赛道的一部分,运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道。
若运动员从图中a点滑行到最低点b的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率保持不变,对于这个过程,下列说法正确的是()A.运动员受到的摩擦力大小不变B.运动员所受合外力始终等于零C.运动员先处于失重状态后处于超重状态D.运动员进入圆弧形滑道后处于超重状态4.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︒。
在此10s时间内,则火车()A.角速度约为1rad/s B.运动路程为800mC.加速度为零D.转弯半径约为80m5.一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∆t1=1.0⨯10-3s,∆t2=0.8⨯10-3s。
西安铁一中分校高中物理必修二第六章《圆周运动》检测题(含答案解析)
一、选择题1.如图所示,质量为m 的小球在竖直平面内的固定光滑圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度为v ,当小球以3v 的速度经过最高点时,对轨道的压力大小是(重力加速度为g )( )A .mgB .2mgC .4mgD .8mg2.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面与水平面的夹角为15,盘面上离转轴距离为1m r =处有一质量1kg m =的小物体,小物体与圆盘始终保持相对静止,且小物体在最低点时受到的摩擦力大小为6.6N 。
若重力加速度g 取l0m/s 2,sin150.26=,则下列说法正确的是( )A .小物体做匀速圆周运动线速度的大小为2m/sB .小物体受到合力的大小始终为4NC .小物体在最高点受到摩擦力大小为0.4N ,方向沿盘面指向转轴D .小物体在最高点受到摩擦力大小为1.4N ,方向沿盘面背离转轴3.中国选手王峥在第七届世界军人运动会上获得链球项目的金牌。
如图所示,王峥双手握住柄环,站在投掷圈后缘,经过预摆和3~4圈连续加速旋转及最后用力,将链球掷出。
整个过程可简化为加速圆周运动和斜抛运动,忽略空气阻力,则下列说法中正确的是( )A .链球圆周运动过程中,链球受到的拉力指向圆心B .链球掷出后做匀变速运动C .链球掷出后运动时间与速度的方向无关D .链球掷出后落地水平距离与速度方向无关4.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.自行车的发明使人们能够以车代步,既省力又提高了速度。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试卷(答案解析)(6)
一、选择题1.如图所示,一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,一个小孩坐在距圆心为r处的P点不动(P未画出),关于小孩的受力,以下说法正确的是()A.小孩在P点不动,因此不受摩擦力的作用B.小孩随圆盘做匀速圆周运动,其重力和支持力的合力充当向心力C.小孩随圆盘做匀速圆周运动,圆盘对他的摩擦力充当向心力D.若使圆盘以较小的转速转动,小孩在P点受到的摩擦力不变2.火车转弯处的外轨略高于内轨,若火车以理想的设计车速行驶时,则提供向心力的外力是下列各力中的()A.外轨对轮的侧向压力B.内外轨对轮的侧向压力C.火车的重力D.内外轨对轮的支持力3.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4.“飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱,这项运动由杂技演员驾驶摩托车,沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。
简化后的模型如图所示,若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变,摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零,轨道平面离地面的高度为H,侧壁倾斜角度α不变,摩托车做圆周运动的H越高,则()A.运动的线速度越大B.运动的向心加速度越大C.运动的向心力越大D.对侧壁的压力越大5.下列说法中正确的是()A.物体受到变化的合力作用时,速度大小一定改变B .物体做匀速圆周运动时,所受合力方向一定与速度方向垂直C .物体受到不垂直于速度方向的合力作用时,速度大小可能保持不变D .物体做曲线运动时,在某点加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向6.如图所示,旋转雨伞时,水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出,说明( )A .水珠做圆周运动B .水珠处于超重状态C .水珠做离心运动D .水珠蒸发7.一个圆锥摆由长为l 的摆线、质量为m 的小球构成,小球在水平面内做匀速圆周运动,摆线与竖直方向的夹角为θ,如图所示。
《易错题》高中物理必修二第六章《圆周运动》测试(包含答案解析)(1)
一、选择题1.如图所示,一圆筒绕其中心轴匀速转动,圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,相对筒无滑动,物体所受向心力是( )A .物体的重力B .筒壁对物体的弹力C .筒壁对物体的静摩擦力D .物体所受重力与弹力的合力2.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3.如图所示,一圆盘绕过O 点的竖直轴在水平面内旋转,角速度为ω,半径R ,有人站在盘边缘P 点处面对O 随圆盘转动,他想用枪击中盘中心的目标O ,子弹发射速度为v ,则( )A .枪应瞄准O 点射击B .枪应向PO 左方偏过θ角射击,cos R v ωθ=C .枪应向PO 左方偏过θ角射击,tan R v ωθ=D .枪应向PO 左方偏过θ角射击,sin Rvωθ=4.如图所示,竖直转轴OO'垂直于光滑水平桌面,A是距水平桌面高h的轴上的一点,A 点固定有两铰链。
两轻质细杆的一端接到铰链上,并可绕铰链上的光滑轴在竖直面内转动,细杆的另一端分别固定质量均为m的小球B和C,杆长AC>AB>h,重力加速度为g。
当OO'轴转动时,B、C两小球以O为圆心在桌面上做圆周运动。
在OO'轴的角速度ω由零缓慢增大的过程中,下列说法正确的是()A.两小球的线速度大小总相等B.两小球的向心加速度大小总相等C.当ω=gh时,两小球对桌面均无压力D.小球C先离开桌面5.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︒。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试卷(答案解析)(5)
一、选择题1.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量不相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,关于球A和球B以下物理量的大小相等的是()A.线速度B.角速度C.向心加速度D.对内壁的压力2.甲(质量为80kg)、乙(质量为40kg)两名溜冰运动员,面对面拉着轻弹簧做圆周运动的溜冰表演,如图所示,此时两人相距0.9m且弹簧秤的示数为6N,下列说法正确的是()A.甲的线速度为0.4m/sB.乙的角速度为2rad/s 3C.两人的运动半径均为0.45mD.甲的运动半径为0.3m3.如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,A、B间的动摩擦因数为0.5,B与盘之间的动摩擦因数为0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则下列说法正确的是()A.A对B的摩擦力指向圆心B.B运动所需的向心力大于A运动所需的向心力C.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D.若缓慢增大圆盘的转速,A、B一起远离盘心4.热衷于悬浮装置设计的国外创意设计公司Flyte,又设计了一款悬浮钟。
这款悬浮时钟外观也十分现代简约,仅有一块圆形木板和悬浮的金属小球,指示时间时仅由小球显示时钟位置。
将悬浮钟挂在竖直墙面上,并启动秒针模式后,小球将以60秒为周期在悬浮钟表面做匀速圆周运动。
不计空气阻力的情况下,下列说法正确的是( )A .小球运动到最高点时,处于失重状态B .小球运动到最低点时,处于平衡状态C .悬浮钟对小球的作用力大于小球对悬浮钟的作用力D .小球受到的重力和悬浮钟对小球的作用力是一对平衡力5.自行车的发明使人们能够以车代步,既省力又提高了速度。
如图所示,自行车大、小齿轮的边缘上分别有A 、B 两点。
这两点以下物理量大小相同的是( )A .角速度B .线速度C .周期D .向心加速度 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。
成都市第十一中学高中物理必修二第六章《圆周运动》检测(包含答案解析)
一、选择题1.如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的固定光滑圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度为v,当小球以3v的速度经过最高点时,对轨道的压力大小是(重力加速度为g)()A.mg B.2mg C.4mg D.8mg2.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量不相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,关于球A和球B以下物理量的大小相等的是()A.线速度B.角速度C.向心加速度D.对内壁的压力3.如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,A、B间的动摩擦因数为0.5,B与盘之间的动摩擦因数为0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则下列说法正确的是()A.A对B的摩擦力指向圆心B.B运动所需的向心力大于A运动所需的向心力C.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D.若缓慢增大圆盘的转速,A、B一起远离盘心4.如图,铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车必须按规定的速度行驶,则转弯时()A.火车所需向心力沿水平方向指向弯道外侧B.弯道半径越大,火车所需向心力越大C.火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动D.火车若要提速行驶,弯道的坡度应适当增大5.热衷于悬浮装置设计的国外创意设计公司Flyte,又设计了一款悬浮钟。
这款悬浮时钟外观也十分现代简约,仅有一块圆形木板和悬浮的金属小球,指示时间时仅由小球显示时钟位置。
将悬浮钟挂在竖直墙面上,并启动秒针模式后,小球将以60秒为周期在悬浮钟表面做匀速圆周运动。
不计空气阻力的情况下,下列说法正确的是()A.小球运动到最高点时,处于失重状态B.小球运动到最低点时,处于平衡状态C.悬浮钟对小球的作用力大于小球对悬浮钟的作用力D.小球受到的重力和悬浮钟对小球的作用力是一对平衡力6.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。
高一物理必修二 竖直平面内的圆周运动问题-带答案
竖直平面内的圆周运动问题绳球模型和杆球模型一、单选题(本大题共5小题,共20.0分)1.如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m的小环可视为质点,从大环的最高处由静止滑下。
重力加速度大小为g,当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为( )A. B. C. D.2.如图所示,轻杆的一端有一个小球m,另一端有光滑的固定转轴O.现给小球一初速度v,使小球和杆一起绕O轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F表示小球到达最高点时杆对小球的作用力,则F()A. 一定是拉力B. 一定是支持力C. 一定等于0D. 可能是拉力,可能是支持力,也可能等于03.质量为m的物块,沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( )A. 受到向心力为B. 受到的摩擦力为C. 受到的摩擦力为D. 受到的合力方向指向圆心4.如图所示,在竖直平面内有一“V”形槽,其底部BC是一段圆弧,两侧都与光滑斜槽相切,相切处B、C位于同一水平面上。
一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑,经圆弧槽再滑上左侧斜槽,最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处,接着小物体再向下滑回,若不考虑空气阻力,则( )A. 小物体恰好滑回到B处时速度为零B. 小物体尚未滑回到B处时速度已变为零C. 小物体能滑回到B处之上,但最高点要比D处低D. 小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点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(a)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。
现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出,如图(b)所示。
2020-2021学年人教版(2019)高一物理必修第二册第六章圆周运动测试卷(解析版)
圆周运动测试卷一、选择题(共12小题,共40分.1~8题只有一项符合题目要求,每题3分.9~12题有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,错选得0分) 1.如图所示,一个半径R=2 m的圆环以直径AB为轴匀速转动,转动周期T=2 s,环上M、N两点和圆心的连线与AB转轴的夹角分别为30°和60°,则M、N两点的角速度和线速度分别是()A.πrad/s,πm/s;πrad/s, 3πm/sB.πrad/s,2πm/s;πrad/s, 3πm/sC.πrad/s,4πm/s;πrad/s, 3πm/sD.πrad/s,2πm/s;2πrad/s, 3πm/s2.如图,在竖直平面内,直径为R的光滑半圆轨道和半径为R的四分之一光滑圆轨道水平相切于O点,O点在水平地面上.可视为质点的小球从O点以某一初速度进入半圆,刚好能通过半圆的最高点A,从A点飞出后落在四分之一圆轨道上的B点,不计空气阻力,g=10 m/s2.则B点与O点的竖直高度差为()A.(3-5)2R B.(3+5)2RC.(3-5)10R D.(3+5)10R3.如图所示,质量为m的物体从半径为R的半球形碗边缘向碗底滑动,滑到最低点时的速度为v.若物体滑到最低点时受到的摩擦力是f,重力加速度为g,则物体与碗间的动摩擦因数为()A.fmg B.fmg+mv2RC.f mg-m v2RD.fmv2R4.杂技演员表演“水流星”,在长为1.6 m的细绳的一端,系一个与水的总质量为m=0.5 kg的盛水容器,以绳的另一端为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,若“水流星”通过最高点时的速率为4 m/s,则下列说法正确的是(g取10 m/s2)()A.“水流星”通过最高点时,有水从容器中流出B.“水流星”通过最高点时,绳的张力及容器底部受到的压力均为零C.“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,不受力的作用D.“水流星”通过最高点时,绳子的拉力大小为5 N5.一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑圆环的半径为R=20 cm,环上有一穿孔的小球,质量为m,小球仅能沿环做无摩擦滑动.如果圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10 rad/s的角速度旋转,则小球相对环静止时和环心O的连线与O1O2的夹角为(g取10 m/s2)()A.30° B.45°C.60° D.75°6.在室内自行车比赛中,运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动.已知运动员的质量为m,做圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.将运动员和自行车看作一个整体,整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B.运动员受到的合力大小为m v2R,做圆周运动需要的向心力大小也是m v2 RC.运动员运动过程中线速度不变,向心加速度也不变D.如果运动员减速,运动员将做离心运动7.如图所示,将物块P置于沿逆时针方向转动的水平转盘上,并随转盘一起转动(物块与转盘间无相对滑动).图中c方向指向圆心,a方向与c方向垂直,下列说法正确的是()A.若物块P所受摩擦力方向为a方向,则转盘匀速转动B.若物块P所受摩擦力方向为b方向,则转盘匀速转动C.若物块P所受摩擦力方向为c方向,则转盘加速转动D.若物块P所受摩擦力方向为d方向,则转盘减速转动8.为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴上固定两个薄圆盘A、B,A、B平行相距2 m,轴杆的转速为3 600 r/min,子弹穿过两盘留下两弹孔a、b,测得两弹孔半径的夹角是30°,如图所示,则该子弹的速度可能是()A.360 m/s B.720 m/sC.1 440 m/s D.108 m/s9.关于向心加速度,以下说法中正确的是()A.物体做匀速圆周运动时,向心加速度就是物体的合加速度B.物体做圆周运动时,向心加速度就是物体的合加速度C.物体做圆周运动时的加速度的方向始终指向圆心D.物体做匀速圆周运动的加速度的方向始终指向圆心10.如图所示,都江堰水利工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成,科学地解决了江水自动分流(鱼嘴分水堤四六分水)、自动排沙(鱼嘴分水堤二八分沙)、控制进水流量(宝瓶口与飞沙堰)等问题,消除了水患.1998年灌溉面积达到66.87万公顷,灌溉区域已达40余县.其排沙主要原理是()A.沙子更重,水的冲力有限B.弯道离心现象,沙石更容易被分离C.沙石越重,越难被分离D.沙石越重,越易被分离11.如图所示,在光滑水平面上钉有两个钉子A和B,一根长细绳的一端系一个小球,另一端固定在钉子A上,开始时细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上,如图所示,现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动,使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放,在绳子完全被释放后与释放前相比,下列说法正确的是()A.小球的线速度变大B.小球的角速度变小C.小球的向心加速度不变D.细绳对小球的拉力变小12.如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动,则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下列分析中正确的是()A.螺丝帽的重力与其受到的最大静摩擦力平衡B.螺丝帽受到塑料管的弹力方向水平向外,背离圆心C.此时手转动塑料管的角速度ω=g μrD.若塑料管的转动加快,螺丝帽有可能相对塑料管发生运动二、实验题(共14分)13.(6分)如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边竖直安装一个改装了的电火花计时器.(电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点)(1)请将下列实验步骤按先后排序:________.①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触②接通电火花计时器的电源,使它工作起来③启动电动机,使圆形卡纸转动起来④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段点迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值(2)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是________.A.秒表B.毫米刻度尺C.圆规D.量角器(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示.这对测量结果________(选填“有”或“无”)影响.14.(8分)如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置,圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动.力传感器测量向心力F,速度传感器测量圆柱体的线速度v,该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变,来探究向心力F与线速度v的关系:(1)该同学采用的实验方法为________.A.等效替代法B.控制变量法C.理想化模型法(2)改变线速度v,多次测量,该同学测出了五组v、F数据,如下表所示:②若圆柱体运动半径r=0.2 m,由作出的Fv2图线可得圆柱体的质量m=________kg.(结果保留两位有效数字)三、计算题(本题共4个题,共46分.有必要的文字说明、公式和重要演算步骤,只写答案不得分)15.(10分)在一水平放置的圆盘上面放有一劲度系数为k的弹簧,如图所示.弹簧的一端固定在轴O上,另一端拴一质量为m的物体A,物体A与盘面间的动摩擦因数为μ.开始时弹簧未发生形变,长度为R,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.重力加速度为g,求:(1)圆盘的转速n0为多大时,物体A开始滑动?(2)当转速达到2n0时,弹簧的伸长量Δx是多少?16.(10分)如图所示,一个小球质量为m,在半径为R的光滑管内的顶部A 点水平飞出,恰好又从管口B点射入管内,则:小球在A点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用?作用力为多大?(重力加速度为g)17.(13分)如图所示,一小球从平台上抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面并下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g =10 m/s2,(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:(1)小球水平抛出的初速度v0是多少;(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少;(3)若斜面顶端高H=20.8 m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端.18.(13分)某电视台《快乐向前冲》节目中的场地设施如图所示.AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R,角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须做好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g,假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零.则:(1)为保证他落在距圆心12R 范围内不会被甩出转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?(2)若已知H =5 m ,L =9 m ,R =2 m ,a =2 m /s 2,g =10 m /s 2,在(1)的情况下,选手从某处C 点释放能落到转盘上且不被甩出转盘,则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的?(结果可保留根号)第六章测试卷1.答案:A解析:圆环上每一点的角速度都是相等的,由ω=2πT 可求得ω=π rad/s ;M 点做圆周运动的半径为1 m ,N 点做圆周运动的半径为 3 m ,由v =rω可求得v M =π m/s ,v N =3π m/s.2.答案:A解析:小球刚好能通过A 点,则在A 点重力提供向心力,则有:mg =m v 2R 2,解得:v =gR2,从A 点抛出后做平抛运动,则水平方向的位移x =v t ,竖直方向的位移h =12gt 2,根据几何关系有:x 2+h 2=R 2,解得:h =(5-1)R 2,B 点与O 点的竖直高度差Δh =R -h =R -(5-1)R 2=(3-5)R2,故A 正确,B 、C 、D 错误.3.答案:B解析:设在最低点时碗底对物体的支持力为F N ,则F N -mg =m v 2R ,解得F N =mg +m v 2R .由f =μF N ,解得μ=f mg +m v 2R,选项B 正确.4.答案:B 解析:水流星在最高点的临界速度v =gL =4 m/s ,由此知绳的的拉力恰为零,且水恰不流出,故选择B 正确.5.答案:C解析:小球受到重力mg 和圆环的支持力N 两个力的作用,两个力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有mg tan θ=mω2r ,又r =R sin θ,所以cos θ=g ω2R =12,故θ=60°,选项C 正确.6.答案:B 解析:A 错:向心力是效果力,将运动员和自行车看作一个整体,整体受重力、支持力、摩擦力的作用.B 对:运动员做匀速圆周运动,受到的合力提供向心力,所以运动员受到的合力大小为m v 2R ,做圆周运动需要的向心力大小也是m v 2R .C 错:运动员运动过程中线速度大小不变,向心加速度大小也不变,方向变化.D 错:如果运动员做减速运动,则需要的向心力F =m v 2R ,可知需要的向心力随v 的减小而减小,供给大于需要,所以运动员不可能做离心运动.7.答案:D解析:P 所受摩擦力沿a 方向,摩擦力方向和速度方向相同,不能提供物块做圆周运动所需的向心力,A 错误;P 所受摩擦力沿b 方向,摩擦力方向和速度的夹角是锐角,物块随转盘做加速运动,B 错误;P 所受摩擦力沿c 方向,摩擦力方向和速度方向垂直,物块随转盘做匀速圆周运动,C 错误;P 所受摩擦力沿d 方向,摩擦力方向和速度方向的夹角为钝角,物块随转盘做减速转动,D 正确.8.答案:C解析:子弹的速度是很大的,一般方法很难测出,利用圆周运动的周期性,可以比较方便地测出子弹的速度.由于圆周运动的周期性,在求解有关运动问题时,要注意其多解性.子弹从A 盘到B 盘,盘转动的角度θ=2πn +π6(n =0,1,2,3,…). 盘转动的角速度ω=2πT =2πf =2πn =2π×3 60060 rad/s =120π rad/s.子弹在A 、B 间运动的时间等于圆盘转动θ角所用的时间, 即2 m v =θω,所以v =2ωθ=2×120π2πn +π6m/s(n =0,1,2,3,…). v =1 44012n +1m/s(n =0,1,2,3,…). n =0时,v =1 440 m/s ; n =1时,v ≈110.77 m/s ; n =2时,v =57.6 m/s ; 故C 符合题意. 9.答案:AD解析:物体做匀速圆周运动时,向心加速度就是物体的合加速度;物体做变速圆周运动时,向心加速度只是合加速度的一个分量,A 正确、B 错误.物体做匀速圆周运动时,只具有向心加速度,加速度方向始终指向圆心;物体做变速圆周运动时,圆周运动的向心加速度与切向加速度的合加速度不再指向圆心,C 错误、D 正确.10.答案:BD解析:排沙的原理是当水流流过弯道时,由于水运动的速度比沙石大,所以水更容易向凹岸做离心运动,所以在弯道处沙石与水更容易被分解,A 错误,B 正确;沙石越重,运动的速度越小,则越容易与水分离,C 错误,D 正确.11.答案:BD解析:在绳子完全被释放后与释放前相比,小球所受的拉力与速度垂直,不改变速度大小,故A 错误.由于v =ωr ,v 不变,r 变大,则角速度ω变小,故B 正确.小球的加速度a =v 2r ,r 变大,向心加速度变小,故C 错误.细绳对小球的拉力F =ma =m v 2r ,r 变大,细绳对小球的拉力变小,故D 正确.故选BD.12.答案:AC解析:螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的最大静摩擦力,螺丝帽在竖直方向上没有加速度,根据牛顿第二定律知,螺丝帽的重力与最大静摩擦力平衡,故A 正确.螺丝帽做匀速圆周运动,由弹力提供向心力,所以弹力方向水平向里,指向圆心,故B 错误.根据牛顿第二定律得N =mω2r ,f m =mg ,又f m =μN ,联立得到ω=gμr ,故C 正确.若塑料管的转动加快,角速度ω增大,螺丝帽受到的弹力N 增大,最大静摩擦力增大,螺丝帽不可能相对塑料管发生运动,故D 错误.13.答案:(1)①③②④ (2)D (3)无解析:(1)该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触,使卡纸转动,再打点,最后取出卡纸进行数据处理,故排序为①③②④.(2)要测出角速度,需要测量点跟点间的角度,需要的器材是量角器,故选D. (3)由于点跟点之间的角度没变化,所以对测量角速度无影响. 14.答案:(1)B (2)①如解析图所示 ②0.18(0.17~0.19均可)解析:(1)实验中研究向心力和速度的关系,保持圆柱体质量和运动半径不变,采用的实验方法是控制变量法,故选B.(2)①作出F v 2图线,如图所示.②根据F =m v 2r 知,图线的斜率k =m r ,则有:m r ≈910,代入数据解得m =0.18 kg.15.答案:(1)12π μg R (2)3μmgRkR -4μmg解析:(1)当圆盘转速较小时,静摩擦力提供向心力;当圆盘转速较大时,弹力、摩擦力的合力提供向心力.圆盘刚开始转动时,物体A 所受静摩擦力提供向心力,则有μmg ≥mRω2又因为ω0=2πn0由以上两式得n0≤12πμg R即当n0=12πμgR时,物体A开始滑动.(2)当n>n0时,物体A所受的最大静摩擦力不足以提供向心力,物体A相对圆盘滑动,稳定时有μmg+kΔx=mrω21ω1=2π·2n0,r=R+Δx由以上各式解得Δx=3μmgR kR-4μmg.16.答案:对下侧管壁有压力12mg解析:从A运动到B,小球做平抛运动,则有R=v A tR=12gt2得v A=Rg2若小球对上、下管壁均无压力,则mg=m v2 R得v=Rg因为v A<Rg,所以管壁对小球有向上的作用力则mg-F N1=m v2AR解得F N1=12mg由牛顿第三定律,小球对下侧管壁有压力,大小F N1=12mg.17.答案:(1)3 m/s(2)1.2 m(3)2.4 s 解析:(1)由于刚好沿斜面下滑v2y=2gh tan 37°=v0 v y解得v0=3 m/s(2)有题可得h=12gt21s=v0t1联立解得:s=1.2 m t1=0.4 s (3)有题可得mg sin 53°=macos 37°=Hss =v 合t 2+12at 22 联立解得:t 2=2 s t 总=t 1+t 2=2.4 s 18.答案:(1)ω≤2μgR (2)2 s ≤t ≤(11-1) s 解析:(1)设人落在距圆心12R 处不会被甩出,最大静摩擦力提供向心力,则有:μmg ≥mω2·12R即转盘转动的角速度满足:ω≤2μgR .(2)选手从某处C 点释放能落到转盘上且不被甩出转盘,则选手需落在距离圆心半径为12R 的范围以内.设水平加速段位移为x 1,时间为t 1;平抛运动的水平位移为x 2,时间为t 2.Ⅰ.若选手落在圆心的左侧12R 处,则加速时有:x 1=12at 21,v =at 1平抛运动阶段:x 2=v t 2,H =12gt 22解得平抛运动的时间:t 2= 2Hg =2×510 s =1 s 全程水平方向:x 1+x 2=L -12R 代入数据,联立各式解得:t 1=2 sⅡ.若选手落在圆心的右侧12R 处,则加速时有:x 1=12at 21,v =at 1全程水平方向:x 1+x 2=L +12R代入数据,联立以上各式解得:t 1=(11-1) s选手从某处C 点释放能落到转盘上且不被甩出转盘,则他从平台出发后到释放悬挂器的时间为:2 s ≤t ≤(11-1) s.。
新人教版必修第二册高一物理 第六章 圆周运动 单元测试卷(含答案)
新人教版必修第二册高一物理第六章圆周运动单元测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共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.如图所示,底面半径为R的平底漏斗水平放置,质量为m的小球置于底面边缘紧靠侧壁,漏斗内表面光滑,侧壁的倾角为θ,重力加速度为g。
现给小球一垂直于半径向里的某一初速度v0,使之在漏斗底面内做圆周运动,则( )A.小球一定受到两个力的作用B.小球可能受到三个力的作用C.当v0<gR tanθ时,小球对底面的压力为零D.当v0=gR tanθ时,小球对侧壁的压力为零2.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,使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,以下说法正确的是( )A.小球过最高点时,杆所受的弹力不能等于零B.小球过最高点时,速度至少为gRC.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度的增大而增大D.若把题中的轻杆换为轻绳,其他条件不变,小球过最高点时,速度至少为gR3.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”。
如图所示,汽车通过凹形桥的最低点时( )A .汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力B .汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力C .汽车的向心加速度大于重力加速度D .汽车的速度越大,对凹形桥面的压力越大4.杜杰老师心灵手巧,用细绳拴着质量为m 的小球,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,如图所示。
则下列说法正确的是( )A .小球通过最高点时,绳子张力不可以为0B .小球刚好通过最高点时的速度是gR2C .若小球做匀速圆周运动,则小球通过最低点和最高点,绳的张力差为2mgD .若小球做匀速圆周运动,则小球通过最低点和最高点,绳的张力差为4mg 5.下列关于匀速圆周运动的描述,正确的是( ) A .是匀速运动 B .是匀变速运动C .是加速度变化的曲线运动D .合力不一定时刻指向圆心6.如图所示,某游乐场的大型摩天轮半径为R ,匀速旋转一周需要的时间为t 。
(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。
高中物理必修二第六章圆周运动经典大题例题(带答案)
高中物理必修二第六章圆周运动经典大题例题单选题1、离心现象在生活中很常见,比如市内公共汽车在到达路口转弯前,车内广播中就要播放录音:“乘客们请注意,车辆将转弯,请拉好扶手”。
这样做可以()A.使乘客避免车辆转弯时可能向前倾倒发生危险B.使乘客避免车辆转弯时可能向后倾倒发生危险C.使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒发生危险D.使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒发生危险答案:D车辆转弯时,如果乘客不能拉好扶手,乘客将做离心运动,向外侧倾倒发生危险。
故选D。
2、如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道放在竖直平面内,AB连线为竖直直径,一小球以某一速度冲上轨道,运动到最高点B时对轨道的压力等于重力的2倍。
则小球落地点C到轨道入口A点的距离为()A.2√3R B.3R C.√6R D.2R答案:A在最高点时,根据牛顿第二定律3mg=m v2 R通过B点后做平抛运动2R=12gt2x=vt 解得水平位移x=2√3R故选A。
3、已知某处弯道铁轨是一段圆弧,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车厢底面与水平面夹角)为θ,则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为()A.√gRsinθB.√gRcosθC.√gRtanθD.√gR答案:C受力分析如图所示当内外轨道不受侧向挤压时,列车受到的重力和轨道支持力的合力充当向心力,有F n=mg tan θ,F n=m v2R解得v=√gR tanθ故选C。
4、做匀速圆周运动的物体,它的加速度大小必定与()A.线速度的平方成正比B.角速度的平方成正比C.运动半径成正比D.线速度和角速度的乘积成正比答案:DA.根据a=v2 r可知只有运动半径一定时,加速度大小才与线速度的平方成正比,A错误;B.根据a=ω2r可知只有运动半径一定时,加速度大小才与角速度的平方成正比,B错误;C.根据,a=ω2ra=v2r当线速度一定时,加速度大小与运动半径成反比;当角速度一定时,加速度大小与运动半径成正比,C错误;D.根据a=ω2r,v=ωr联立可得a=vω可知加速度大小与线速度和角速度的乘积成正比,D正确。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试(答案解析)(5)
一、选择题1.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面与水平面的夹角为15,盘面上离转轴距离为1m r =处有一质量1kg m =的小物体,小物体与圆盘始终保持相对静止,且小物体在最低点时受到的摩擦力大小为6.6N 。
若重力加速度g 取l0m/s 2,sin150.26=,则下列说法正确的是( )A .小物体做匀速圆周运动线速度的大小为2m/sB .小物体受到合力的大小始终为4NC .小物体在最高点受到摩擦力大小为0.4N ,方向沿盘面指向转轴D .小物体在最高点受到摩擦力大小为1.4N ,方向沿盘面背离转轴2.如图所示,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 处的摩擦力可能为零3.下面说法正确的是( )A .平抛运动属于匀变速运动B .匀速圆周运动属于匀变速运动C .圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力D .如果物体同时参与两个直线运动,其运动轨迹一定是直线运动4.如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A 、B 两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,A 、B 间的动摩擦因数为0.5,B 与盘之间的动摩擦因数为0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则下列说法正确的是( )A .A 对B 的摩擦力指向圆心B .B 运动所需的向心力大于A 运动所需的向心力C .盘对B 的摩擦力是B 对A 的摩擦力的2倍D .若缓慢增大圆盘的转速,A 、B 一起远离盘心5.如图所示为某种水轮机示意图,水平管中流出的水流垂直冲击在水轮机上的挡板上,水轮机圆盘稳定转动时的角速度为ω,圆盘的半径为R ,挡板长度远小于R ,某时刻冲击挡板时该挡板和圆盘圆心连线与水平方向夹角为30°,水流的速度是该挡板线速度的4倍,不计空气阻力,则水从管口流出速度的大小为( )A ./2R ωB .R ωC .2R ωD .4R ω6.教师在黑板上画圆,圆规脚之间的距离是25cm ,他保持这个距离不变,用粉笔在黑板上匀速地画了一个圆,粉笔的线速度是2.5m/s ,关于粉笔的运动,有下列说法:①角速度是0.1rad/s ;②角速度是10rad/s ;③周期是10s ;④周期是0.628s ;⑤频率是10Hz ;⑥频率是1.59Hz ;⑦转速小于2r/s ;⑧转速大于2r/s ,下列选项中的结果全部正确的是( )A .①③⑤⑦B .②④⑥⑧C .②④⑥⑦D .②④⑤⑧ 7.一个圆锥摆由长为l 的摆线、质量为m 的小球构成,小球在水平面内做匀速圆周运动,摆线与竖直方向的夹角为θ,如图所示。
(典型题)高中物理必修二第六章《圆周运动》检测题(包含答案解析)
一、选择题1.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/s2.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量不相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,关于球A和球B以下物理量的大小相等的是()A.线速度B.角速度C.向心加速度D.对内壁的压力3.如图所示,一圆筒绕其中心轴匀速转动,圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,相对筒无滑动,物体所受向心力是()A.物体的重力B.筒壁对物体的弹力C.筒壁对物体的静摩擦力D.物体所受重力与弹力的合力4.如图所示为某种水轮机示意图,水平管中流出的水流垂直冲击在水轮机上的挡板上,水轮机圆盘稳定转动时的角速度为 ,圆盘的半径为R,挡板长度远小于R,某时刻冲击挡板时该挡板和圆盘圆心连线与水平方向夹角为30°,水流的速度是该挡板线速度的4倍,不计空气阻力,则水从管口流出速度的大小为()A ./2R ωB .R ωC .2R ωD .4R ω 5.教师在黑板上画圆,圆规脚之间的距离是25cm ,他保持这个距离不变,用粉笔在黑板上匀速地画了一个圆,粉笔的线速度是2.5m/s ,关于粉笔的运动,有下列说法:①角速度是0.1rad/s ;②角速度是10rad/s ;③周期是10s ;④周期是0.628s ;⑤频率是10Hz ;⑥频率是1.59Hz ;⑦转速小于2r/s ;⑧转速大于2r/s ,下列选项中的结果全部正确的是( )A .①③⑤⑦B .②④⑥⑧C .②④⑥⑦D .②④⑤⑧ 6.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︒。
【单元练】高中物理必修2第六章【圆周运动】习题(1)
一、选择题1.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量不相等的小球A 和B ,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,关于球A 和球B 以下物理量的大小相等的是( )A .线速度B .角速度C .向心加速度D .对内壁的压力C解析:C两个小球均受到重力mg 和筒壁对它的弹力F N 的作用,其合力必定在水平面内指向圆心。
由图可知,筒壁对球的弹力为N sin mgF θ=向心力为n tan mgF θ=向心加速度为n tan g a θ=其中θ为圆锥顶角的一半。
ABC .对于A 、B 两球θ角相等,所以向心加速度相等,选项C 正确;根据2n v a r= 得 n v a r =两球的轨迹半径不相等,所以线速度不相等,选项A 错误;根据2n a r ω= 得na rω=两球的轨迹半径不相等,所以角速度不相等,选项B 错误;D .由于A 、B 两球质量不相等,θ角相等,根据上述N sin mgF θ=可知,A 、B 两球受到筒壁的弹力大小不相等,A 、B 两小球对筒壁的压力大小也不相等,选项D 错误。
故选C 。
2.下面说法正确的是( ) A .平抛运动属于匀变速运动B.匀速圆周运动属于匀变速运动C.圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力D.如果物体同时参与两个直线运动,其运动轨迹一定是直线运动A解析:AA.做平抛运动的物体只受重力作用,加速度恒等于重力加速度g,属于匀变速运动,A正确;B.匀速圆周运动的加速度方向是变化的,不属于匀变速运动,B错误;C.只有匀速圆周运动的向心力才是做圆周运动物体受到的合外力,C错误;D.如果物体同时参与两个直线运动,轨迹也可能是曲线,比如抛体运动,D错误。
故选A。
3.如图所示,一圆筒绕其中心轴匀速转动,圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,相对筒无滑动,物体所受向心力是()A.物体的重力B.筒壁对物体的弹力C.筒壁对物体的静摩擦力D.物体所受重力与弹力的合力B解析:B物体做匀速圆周运动,合外力提供向心力,则合力指向圆心,物体受重力竖直向下,弹力指向圆心,静摩擦力竖直向上,所以物体所受向心力是筒壁对物体的弹力,则B正确;ACD错误;故选B4.如图所示,一圆盘绕过O点的竖直轴在水平面内旋转,角速度为ω,半径R,有人站在盘边缘P点处面对O随圆盘转动,他想用枪击中盘中心的目标O,子弹发射速度为v,则()A.枪应瞄准O点射击B.枪应向PO左方偏过θ角射击,cosRvωθ=C.枪应向PO左方偏过θ角射击,tanRvωθ=D .枪应向PO 左方偏过θ角射击,sin Rvωθ= D解析:D子弹沿圆盘切线方向上的速度为1v R ω=子弹沿枪口方向上的速度为v ,如图所示根据平行四边形定则,有1sin v R v vωθ== 所以v 的方向应瞄准PO 的左方偏过θ角射击。
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。
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高一物理必修2圆周运动测试题
第Ⅰ卷(选择题)
一.选择题 (请将你认为正确的答案代号填在Ⅱ卷的答题栏中,本题共12小题)
1. 冰面对滑冰运动员的最大摩擦力为其重力的k 倍,在水平冰面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员,若仅依靠摩擦力来提供向心力而不冲出圆形滑道,其运动的速度应满足 A.v kRg ≥ B.v kRg ≤ C.2v kRg ≤ D./2v kRg ≤
2. 高速行驶的竞赛汽车依靠摩擦力转弯是有困难的,所以竞赛场地的弯道处做成斜坡,如果弯道半径为r ,斜坡和水平面成角,则汽车完全不依靠摩擦力转弯时的速度大小为. A.gr sin B.gr cos C.αtan gr D.αcot gr
3. 如图所示,ab 、cd 是竖直平面内两根固定的光滑细杆,a 、b 、c 、d 位于同一圆周上,b 点为圆周的最低点,c 点为圆周的最高点,若每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),将两滑杆同时从a 、c 处由静止释放,用t 1、t 2分别表示滑环从a 到b 、c 到d 所用的时间,则
A.t 1=t 2
B.t 1>t 2
C.t 1<t 2
D.无法确定
4. 在光滑的水平面上钉有两个钉子A 和B.相距20cm.用一根长度为1m 的细绳.一端系一个质量为0.4kg 的小球.另一端栓在钉子A 上.使小球开始位于A 的左边.并以2m/s 的速率在水平面上绕A 做匀速圆周运动.若绳子承受4N 的拉力就会断.那么从开始运动到绳被拉断.小球转的半圆周数 A.2 B.3 C.4 D.5
5. 如图所示,两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面,一个小球先后从与球心在同一水平高度的A 、B 两点由静止开始自由下滑,通过轨道最低点时 A.小球对两轨道的压力相同 B.小球对两轨道的压力不同
C.此时小球的向心加速度不相等
D.此时小球的向心加速度相等
6. 一质量为m的小物块沿竖直面内半径为R的圆孤轨道下滑,滑到最低点时的速度是υ,若小物块与轨道的动摩擦因数是μ,则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为: A.mg μ B.
R
m 2
υμ C.)(2
R
g m υμ+
D.)(2
R
g m υμ-
7. 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动。
当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是 A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了 B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了 C.物体所受弹力和摩擦力都减小了 D.物体所受弹力增大,摩擦力不变
8. 一圆锥开口向上竖直放置,让一小钢球沿光滑内壁做水平方向的匀速圆周运动,如图所示.由于空气阻力的作用,小钢球运动的圆平面会很缓慢地降低,则下列关于小钢球角速度ω和向心加速度a 的变化情况正确的是
A B
A.ω逐渐减小,a逐渐增大
B.ω逐渐增大,a不变
m
v
C.ω不变,a 逐渐减小
D.ω逐渐增大,a 逐渐减小 9. 小木块m 位于半径为R 的半圆球顶端,给m 一水平 初速v 时,m 对球顶压力恰为零,则: A.m 将立即离开球面作平抛运动 B.v 的值应为Rg
C.m 落地时的水平位移为2R
D.m 落地时速度方向与地面成450
角
10. 转台上放A 、B 、C 三物,质量分别是2m 、m 、m ,它们离轴的距离分别是R 、R 、2R ,如图,它们与转台间的动摩擦因数都相同,当转台转动时: A.三物都未滑动时,C 的向心加速度最大 B.若三物都未滑动,B 受静摩擦力较小 C.转速增加时,B 比A 先滑动 D.转速增加时,C 最先滑动
11. 如图所示为一种“滚轮——平盘无极变速器”的示
意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的
圆柱形滚组成,由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动。
如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速n 1,从动轴转速n 2、滚轮半径r 以及滚轮中心距离主动轴线的距离x 之间的关系是
A.n2=n1r x
B.n2=n1x
r
C.n2=n122r x
D.n2=n1r
x
12. 质量不计的轻质弹性杆P 插在桌面上,杆端套有一个质量为m 的小球沿水平方向做半径为R 的匀速圆周运动,角速度为ω,如图所示,则杆的上端受到的作用力大小为
A.R m 2
ω B.2
4222R m g m ω- C.24222R m g m ω+ D.不能确定
C B A ω
P
R
三.计算题(共4小题)
13. 如图所示轻杆长1m,其两端各连接质量为1kg的小球,杆可绕距B端0.2m处的轴O在竖直平面内转动,轻杆由水平从静止转至竖直方向,A球在最低点的速度为4m/s。
求:(1)A球此时对杆的作用力大小及方向
(2)B球此时对杆的作用力大小及方向
A B
O
14细绳一端系着质量M=8kg的物体,静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量m=2kg 的物体,M的中点与圆孔的距离r=0.2m,已知M与水平面间的动摩擦因数为0.2,现使此物体M随转台绕中心轴转动,问转台角速度ω在什么范围m会处于静止状态?(g=10 m/s2)
图10
15 如图所示,半径为R的水平圆板,绕中心轴OO`匀速转动.
在其中心轴上方高为h处水平抛出一小球,初速度方向和半径
OA平行.要使小球刚好落到圆板上的A点,那么小球的初速度
为多少?圆板转动的角速度为多少?
16. 如图所示,用长L的轻绳系一个质量为m的小球悬挂在O点做角速度ω的圆锥摆运动,求①悬线与竖直方向的夹角θ②若悬点O离地高OO'=H(H>L),在某一时刻悬线突然断了,则m的落地点离O'的距离多大?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B C A B AD C D B ABC ABD A C 二.实验题答案:
13. (1)7.99×10-2
, (2)0.2;0.52;13
解:(1)游标卡尺直接读数 (2)根据相邻两点时间间隔为0.02s ,a 到k 共10个间隔,故 t =0.2s ;由a 到k 通过的路程为s =10.4cm =0.104m ,所以 0.1040.520.2
s v t ===m/s ; 根据v r ω= → 20.52
134.0010
v r ω-=
==⨯ rad/s 三.计算题答案:
14. (1)29.8N (30N );方向竖直向下 (2)4.8N (5N );方向竖直向下 15. 当M 所受的摩擦力与拉力反向时,角速度最小.则有:
r M Mg T 2ωμ=- mg T = 得:s rad /2
10
min =
ω 当M 所受的摩擦力与拉力同向时,角速度最大.
r M Mg T 2ωμ=+ mg T = 得:s rad /2
10
3max =
ω
所以:m 处于静止状态时转台角速度ω的范围为:
//22
rad s s ω≤≤ 16. 因为小球做平抛运动,所以有:t v R 0= 2
2
1gt h = 所以,h
g R
v 20= 要使小球刚好落到圆板上的B 点应满足:πωk t 2= (k=1,2,3,……) 则:h
g
k t k 222ππω==
(k=1,2,3,……) 17. 对小球受力分析,绳子的拉力与小球的重力的合力为小球做圆周运动提供向心力.所以有:θωθsin tan 2
L m mg = 则:L
g
2arccos
ωθ=
在某一时刻悬线突然断了后,小球将做平抛运动,小球在水平方向的位移有:vt s =, 竖直方向上有:2
2
1cos gt L H =
-θ 所以g L H L s /cos (2sin θθω-= 由此可知:小球落地点到'
o 点的距离
2
2
)sin (θL s r +==θ
sin L g
g
L H +-)cos (22θω
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