圆周运动单元测试卷(含答案解析)
高一物理必修第二册第六章圆周运动同步提升综合测试卷含答案解析(69)
高一物理必修第二册第六章圆周运动同步提升综合测试卷含答案解析如图所示,半径为R 、内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m 的小球A 、B 以不同速率进入管内,A 通过最高点C 时,对管壁上部的压力为1.25mg ,B 通过最高点C 时,对管壁下部的压力为0.75mg 。
求A 、B 两球落地点间的距离。
【答案】2R【详解】两个小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力提供向心力对A 球,由牛顿第二定律得21.25A v mg mg m R +=得A v =同理对B 球:20.75B v mg mg m R -=得B v =两球离开轨道后均做平抛运动,设落地时间为t ,则2122R gt = 得t =A 、B 两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差对A 球:A A s v t =解得3A s R =对B 球:B B s v t =解得B s R =所以A 、B 两球落地点间的距离2A B s s R -=82.如图所示,把一个质量1kg m =的物体通过两根等长的细绳与竖直杆上A 、B 两个固定点相连接,绳a 、b 长都是1m , AB 长度是1.6m ,直杆和球旋转的角速度等于多少时, b 绳上才有张力?(210m/s g =)【答案】 3.5rad s ω>【解析】已知a 、b 绳长均为1m ,b 绳被拉直但无张力时,小球所受的重力mg 与a 绳拉力Ta F 的合力F 提供向心力,其受力分析如图所示由图可知1m AC BC ==,10.8m 2AD AB == 故在ADC ∆中0.8cos 0.81AD AC θ===,解得sin 0.6θ=,即37θ≈︒由图可知小球做圆周运动的轨道半径为sin 10.6m 0.6m r DC AC θ===⨯= 根据牛顿第二定律得:2tan F mg m r θω==解得:35rad/s ω===≈. 当直杆和球的角速度 3.5rad/s ω>时,b 中才有张力.83.如图所示,左侧竖直墙面上固定半径为R =0.3m 的光滑半圆环,右侧竖直墙面上与圆环的圆心O 等高处固定一光滑直杆。
平抛运动、圆周运动单元测试题
《平抛运动·圆周运动》 单元检测题一、选择题 (本题共12小题,每小题4分,每小题有四个答案,其中至少有一个是正确的,部分选对者得2分,共48分) 1.关于圆周运动,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变加速运动 C.由于物体做圆周运动,所以才产生向心力D. 由于物体受到向心力的作用,所以物体才不断改变速度的方向而做圆周运动2.用长为L 的细绳,拴着质量为m 的小球,在竖直平面内做匀速圆周运动,下列说法中错误..的是 ( ) A. 小球在最高点所受的向心力一定是重力 B. 小球在最高点绳子的拉力可能为零 C. 小球在最低点绳子的拉力一定大于重力D .若小球恰好能在竖直平面内做匀速圆周运动,则它在最高点的速率为gL3.一个物体从某一确定的高度为v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为,那么它的运动时间是 ( ) A.0t v v gB.02tv v gC.0222t v v gD.022t v v4.甲、乙两人在一幢楼房的三楼窗口掷垒球,他们都劲力沿水平抛出同样垒球,不计空气阻力。
甲掷的水平距离正好是乙的两倍。
若乙要想水平掷出相当于甲在三楼窗口掷出的距离,则乙应在哪一楼窗口水平抛出? A.5楼 B.6楼 C.9楼 D.12楼5.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面上的A 点,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α1,第二次初速度为v2,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α2,,若v1>v2,则 ( ) A.12B.12C.12D.无法确定6.如图所示,枪管对准小球C ,A 、B 、C 在同一水平面上,枪管和小球距地面的高度为45m ,已知=100m ,当子弹射出枪口时,小球开始自由下落,弱子弹射出枪口时的速度为v0=50m,子弹恰好能C 下落20m 时击中C 。
圆周运动单元测试题
圆周运动 周测三姓名 班级 分数1.对于做匀速圆周运动的物体,下面说法中不正确的是A.相等时间内通过的路程相等B.相等时间内通过的弧长相等C.相等时间内发生的位移相等D.相等时间内转过的角度相等2.甲,乙两个做圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法正确的是A.它们的半径之比为2∶9B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3D.它们的周期之比为1∶33.关于匀速圆周运动的角速度与线速度,下列说法中正确的是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,角速度与半径成反比D.角速度一定,线速度与半径成正比4.玩具车在圆形轨道上做匀速圆周运动,半径R =0.1 m ,向心加速度的大小为a =0.4 m/s 2,则下列说法正确的是( )A .玩具车运动的角速度为2 rad/sB .玩具车做匀速圆周运动的周期为π sC .玩具车在t =π4 s 时间内通过的位移大小为π20m D .玩具车在t =π4s 时间内通过的路程为零 5.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下列说法正确的是( )A .线速度大的角速度一定大B .线速度大的周期一定小C .角速度大的半径一定小D .角速度大的周期一定小6.(2010·温州高一检测)如图2所示为纸质圆筒,以角速度ω绕垂直纸面的轴O 高速转动,有一颗子弹沿直径穿过圆筒,若子弹在圆筒转动不到半周时,在圆筒上留下a 、b 两个弹孔,已知aO 与bO 夹角为Φ,圆筒直径为d ,则子弹的速度为( )A.dΦ/2πωB.dω/ΦC.dω/(2π-Φ)D.dω/(π-Φ)7.某品牌电动自行车的铭牌如下:根据此铭牌中的有关数据,可知该车的额定时速约为()A.15 km/hB.18 km/hC.20 km/hD.25 km/h8.如图所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它的边缘上的一点,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点线速度大小相等(B)a点与c点角速度大小相等(C)a点与d点向心加速度大小相等(D)a、b、c、d四点,加速度最小的是b点二、计算题题(本题包括3小题,共30分.有必要的文字叙述)9. 2009年花样滑冰世锦赛双人滑比赛中,张丹、张昊连续第二年获得亚军,如图3所示.张昊(男)以自己为转轴拉着张丹(女)做匀速圆周运动,转速为30 r/min.张丹的脚到转轴的距离为1.6 m.求:(1)张丹做匀速圆周运动的角速度;(2)张丹的脚运动速度的大小.10.如图4,一把雨伞,圆形伞面的半径为r,伞面边缘距地面的高度为h,以角速度ω旋转这把雨伞,问伞面边缘上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圆的半径R多大?。
4657圆周运动和万有引力单元测试
圆周运动和万有引力物理试题(本试卷考试时间45分钟,总分100分)第 I 卷(45分)一、题共12小题,每小题5分,共60分。
每小题给出的选项中,至少有一项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1、下列哪些运动属于加速度不变的运动:A 、匀速圆周运动B 、自由落体运动C 、竖直上抛运动D 、平抛运动 2、 关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度和周期的关系,以下说法中正确的是A 、线速度大的角速度一定大B 、线速度大的周期一定小C 、角速度大的半径一定小;D 、角速度大的周期一定小。
3、对于向心加速度这个量,下面哪种说法是证确的A 、它描述的是角速度变化的快慢;B 、 它描述的是线速度大小变化的快慢C 、它描述的是线进度方向变化的快慢D 、它描述的是物体沿圆周旋转的快慢4、把盛水的水桶拴在长为L 的绳子的一端,使这个水桶在竖直平面里做圆周运动,要使水在水桶转到最高点不从桶里流出来,这时水桶转动的角速度至少应该是 A 、gL 2 B 、2gL C 、L g D 、Lg2 5、汽车通过凸形桥最高点时,A 、汽车对桥的压力大于汽车的重力;B 、汽车速度越大,汽车对桥的压力越小;C 、当汽车速度大到一定值时,汽车对桥面的压力可以为零;D 、汽车速度越大,汽车对桥面压力也越大;6、当圆锥摆的摆长L 一定时,则圆锥摆运动的周期T 与摆线和竖直线之间夹角θ的关系是:A 、角θ越小,周期T 越长;B 、角θ越小,周期T 越短;C 、周期T 的长短与角θ的大小无关;D 、条件不足,无法确定;7、两个球形行星A 和B 各有一卫星a 和b ,卫星的圆轨道接近各行星的表面。
如果两行星质量之比为M A /M B =p ,两行星半径之比R A /R B =q ,则两卫星周期之比T a /T b 为 ( )A 、B 、C 、D 、 8、同步卫星是指相对地面不动的人造地球卫星。
A 、它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同值;B 、它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的;C 、它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同值;D 、它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的。
(新教材)人教版 物理 必修第二册 第六章 圆周运动 单元测试题(含答案)
绝密★启用前(新教材)人教版物理必修第二册第六章圆周运动单元测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.关于地球(看做球体)上的物体随地球自转而具有的向心加速度,下列说法正确的是()A.方向都指向地心B.赤道处最小C.邢台处的向心加速度大于两极处的向心加速度D.同一地点,质量大的物体向心加速度也大2.如图所示,在光滑的漏斗内部一个水平面上,小球以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动.则小球运动的加速度a的大小为()A.B.C.ωrD.rω23.如图所示为一皮带传动装置,右轮半径为r,a点在它的边缘上.左轮半径为2r,b点在它的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑,则a点与b点的向心加速度大小之比为()A. 1∶2B. 2∶1C. 4∶1D. 1∶44.如图所示,电风扇工作时,叶片上a,b两点的线速度分别为v a,v b,角速度分别为ωa,ωb,则下列关系正确的是()A.v a=v b,ωa=ωbB.v a<v b,ωa=ωbC.v a>v b,ωa>ωbD.v a<v b,ωa<ωb5.如图所示为一种早期的自行车,这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了().A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力6.如图所示,两个小球a和b用轻杆连接,并一起在水平面内做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.a球的线速度比b球的线速度小B.a球的角速度比b球的角速度小C.a球的周期比b球的周期小D.a球的转速比b球的转速大7.下列关于离心现象的说法正确的是()A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿切线做匀速直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动8.如图所示,细杆上固定两个小球a和b,杆绕O点做匀速转动,下列说法正确的是()A.a、b两球线速度相等B.a、b两球角速度相等C.a球的线速度比b球的大D.a球的角速度比b球的大9.有半径为R的圆盘在水平面上绕竖直轴匀速转动,圆盘边缘上有a,b两个圆孔且在一条直线上,在圆心O点正上方高R处以一定的初速度水平抛出一小球,抛出时刻速度正好沿着Oa方向,为了让小球能准确地掉入孔中,小球的初速度和圆盘转动的角速度分别应满足(重力加速度为g)()A.,2kπ(k=1,2,3…)B.,kπ(k=1,2,3…)C.,kπ(k=1,2,3…)D.,2kπ(k=1,2,3…)10.如图所示,左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗,碗口直径AB水平,O点为球心,碗的内表面及碗口光滑.右侧是一个固定光滑斜面,斜面足够长,倾角θ=30°.一根不可伸长、不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上,绳的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2,且m1>m2.开始时m1恰在碗口水平直径右端A处,m2在斜面上且距斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直.当m1由静止释放运动到圆心O的正下方C点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失,则下列说法中正确的是()A.在m1从A点运动到C点的过程中,m1的机械能一直减少B.当m1运动到C点时,m1的速率是m2速率的2倍C.细绳断开后,m1能沿碗面上升到B点D.m1最终将会停在C点二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示,直径为d的纸筒绕垂直于纸面的O轴匀速转动(图示为截面).从枪口射出的子弹以速度v沿直径穿过圆筒,若子弹穿过圆筒时先后在筒上留下A,B两个弹孔.则圆筒转动的角速度ω可能为()A.vB.vC.vD.v12.(多选)如图所示为一皮带传动装置,在传动过程中皮带不打滑,rB=2rC=2rA.,则轮上A,B,C 三点的线速度、角速度的关系正确的是()A.A,B,C三点的线速度之比为2∶2∶1B.A,B,C三点的线速度之比为1∶1∶2C.A,B,C三点的角速度之比为1∶2∶2D.A,B,C三点的角速度之比为2∶1∶113.(多选)如图所示A、B两个单摆,摆球的质量相同,摆线长LA>LB,悬点O、O′等高,把两个摆球拉至水平后,选OO′所在的平面为零势能面,都由静止释放,不计阻力,摆球摆到最低点时()A.A球的动能大于B球的动能B.A球的重力势能大于B球的重力势能C.两球的机械能总量相等D.两球的机械能总量小于零14.(多选)如图所示为半径分别为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心O1、O2均在同一水平面上,质量相等的两物体分别自两半圆形槽左边缘的最高点无初速度释放,在下滑过程中两物体()A.经最低点时动能相等B.均能达到半圆形槽右边缘的最高点C.机械能总是相等的D.到达最低点时对轨道的压力大小不同分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点的速度的实验,所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m).完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图a所示,托盘秤的示数为1.00 kg;(2)将玩具车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图b所示,该示数为________kg;将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:(3)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N;小车通过最低点时的速度大小为________m/s.(重力加速度g=9.8 m/s,计算结果保留2位有效数字).四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.如图所示,高速公路转弯处弯道圆半径R=100 m,汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.23.最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,若路面是水平的,问汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)所许可的最大速率v m为多大?当超过v m时,将会出现什么现象?(g=9.8 m/s2)17.如图所示,长L=0.5 m、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2 kg的小球,它绕O点在竖直平面内做圆周运动.当通过最高点时,求:(g取10 m/s2)(1)当v=1 m/s时,杆受到的力多大,是什么力?(2)当v=4 m/s时,杆受到的力多大,是什么力?18.如图所示,AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端B点与水平直轨道相切.一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑,已知轨道半径为R=0.2 m,小物块的质量为m=0.1 kg,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2.求:(1)小物块在B点时受到的圆弧轨道的支持力大小;(2)小物块在水平面上滑动的最大距离.答案1.【答案】C【解析】由于向心加速度的方向都是指向所在平面的圆心,所以地球表面各物体的向心加速度方向都沿纬度的平面指向地球的自转转轴,不是地心,故A错误;地球自转时,各点绕地轴转动,具有相同的角速度,根据a=rω2,知到地轴的距离越大,向心加速度越大,所以在赤道处的向心加速度最大,两极向心加速度最小,故B错误,C正确;同一地点,物体向心加速度也相等,与质量无关,故D错误.2.【答案】D【解析】小球做匀速圆周运动,转动的半径为r,角速度为ω,故向心加速度为:a n=ω2r故选:D.3.【答案】B4.【答案】B5.【答案】A【解析】在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下,据公式v=ωr知,轮子半径越大,车轮边缘的线速度越大,车行驶得也就越快,故A选项正确.6.【答案】A【解析】两个小球一起转动,周期相同,所以它们的转速、角速度都相等,B、C、D错误;而由v =ωr可知b的线速度大于a的线速度.所以A正确.7.【答案】C【解析】向心力是按效果命名的,做匀速圆周运动的物体所需要的向心力是它所受的某个力或几个力的合力提供的,因此,它并不受向心力和离心力的作用.它之所以产生离心现象是由于F合<mω2R,故A错误.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,根据牛顿第一定律,它将沿切线做匀速直线运动,故C正确,B、D错误.8.【答案】B【解析】细杆上固定两个小球a和b,杆绕O点做匀速转动,所以a、b属于同轴转动,故两球角速度相等,故B正确,D错误;由图可知b的半径比a球半径大,根据v=rω可知:a球的线速度比b球的小,故A、C错误.故选:B9.【答案】B【解析】小球为平抛运动,因此根据平抛运动规律则求得小球初速度为.排除A、C.小球落在a的时间内,圆盘可以转半圈,即=t,解得ω=nπ(n=1,2,3…),答案为B.10.【答案】A【解析】在m1从A点运动到C点的过程中,除重力做功外,绳子的拉力对小球做负功,所以m1的机械能一直减少,故A正确;设重力加速度为g,小球m1到达最低点C时,m1、m2的速度大小分别为v1、v2,由运动的合成分解得:v1=v2,故B错误;若从A到C的过程中,只有重力做功,小球m1到C后可以沿着碗面上升到B点,且速度刚好为零,但在m1从A点运动到C点的过程中,机械能一直减少,所以不能到达B点,故C错误;由于碗的内表面及碗口光滑,m1将在碗内一直关于C点对称的运动下去,不会停止在C点,故D错误.11.【答案】BC【解析】(1)当圆盘逆时针转动时,转过的角度可能为:2nπ+(π-θ)(n=0,1,2…),此时=,解得:ω=v,当n=0时,ω=v,选项B正确;(2)当圆盘顺时针转动时,转过的角度可能为:2nπ+(π+θ)(n=0,1,2…),此时=,解得:ω=v,当n=0时,ω=v,当n=1时,ω=v,选项C正确;而A、D均不是上两式里的值,故选B、C.12.【答案】AD【解析】设A点线速度为v,由于AB为共线关系,所以B点线速度也为v,B与C为共轴关系,角速度相等,由v=ωr可知C点线速度为0.5v故A、B、C三点的线速度之比为2∶1∶1,A对;设C点角速度为ω,由v=rω可知,B点线速度为2ωr,A的角速度为2ω故A、B、C三点的角速度之比为2∶1∶1,D对.13.【答案】AC【解析】根据动能定理mgL=mv2,摆球摆到最低点时A球的动能大于B球的动能,A正确.在最低点,A球的高度更低,由E p=mgh知A球的重力势能较小,B错误.A、B两球在运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,两球的机械能总量保持不变,所以在最低点,两球的机械能总量仍为0,C正确,D错误.14.【答案】BC【解析】物体初始机械能相等且运动中机械能守恒,B、C对;势能的减少量等于动能的增加量,故在半径为R的半圆形槽中运动的物体经最低点时的动能大,A错;由mgr=mv2及F N-mg=m知,F N=3mg,到达最低点时对轨道的压力大小相同,D错.15.【答案】(2)1.40(3)7.9 1.4【解析】最小分度为0.1 kg,注意估读到最小分度的下一位;根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为mg,根据F m=m桥g+F N,知小车经过凹形桥最低点时对桥的压力F N,根据F N-mg=m,求解速度.(1)每一小格表示0.1 kg,所以示数为1.40 kg;(2)将5次实验的结果求平均值,故有F m=×9.8 N=m桥g+F N,解得F N≈7.9 N根据公式F N-mg=m可得v≈1.4 m/s16.【答案】54 km/h汽车做离心运动或出现翻车事故【解析】在水平路面上转弯,向心力只能由静摩擦力提供,设汽车质量为m,则F m=μmg,则有m=μmg,v m=,代入数据可得v m≈15 m/s=54 km/h.当汽车的速度超过54 km/h时,需要的向心力大于最大静摩擦力,也就是说合外力不足以维持汽车做圆周运动所需的向心力,汽车将做离心运动,严重的将会出现翻车事故.17.【答案】(1)16 N压力(2)44 N拉力【解析】(1)当v=1 m/s时,小球所需向心力F1==N=4 N<mg,所需向心力小于重力,则杆对球为支持力,受力分析如图所示.小球满足mg-F N=,则F N=mg-=16 N由牛顿第三定律可知,杆受到的压力F N′=16 N,方向竖直向下.(2)当v=4 m/s时,小球所需向心力F2==64 N>mg,显然重力不能提供足够的向心力,则杆对球有拉力,受力分析如图所示.小球满足mg+F T=即F T=-mg=44 N由牛顿第三定律可知,小球对杆有拉力,大小F T′=44 N.方向竖直向上.18.【答案】(1)3 N(2)0.4 m【解析】(1)由机械能守恒定律,得mgR=mv,在B点F N-mg=m,联立以上两式得F N=3mg=3×0.1×10 N=3 N.(2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为l,对小物块运动的整个过程由动能定理得mgR-μmgl=0,代入数据得l==m=0.4 m.。
【单元练】2021年高中物理必修2第六章【圆周运动】经典测试卷(答案解析)(1)
一、选择题1.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C 解析:CAD .物体在b 、d 处受到重力、支持力、指向圆心的摩擦力,则吊篮对物体的作用不指向圆心,故AD 错误;B .在d 处对摩天轮受力分析,有重力、地面的支持力、物体对吊篮水平向左的摩擦力,摩天轮要保持平衡,则需要受到地面的摩擦力,故B 错误;C . a 处对物体受力分析,由重力和支持力的合力提供向心力,有2+=vG F m R支2v F F G m R==-压支则当gR v =时0F =压故C 正确。
故选C 。
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2F rv m= 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 。
3.一石英钟的秒针、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144:1C 解析:CA .秒针、分针和时针转一圈的时间分别为1分钟、1小时、12小时,所以::1:60:720T T T =秒分时故A 错误; B .由2rv Tπ=结合,秒针、分针和时针长度是2:2:1,知分针和时针针尖转动的线速度之比为:24:1v v =分时故B 错误; C .由2w Tπ=得秒针和时针转动的角速度之比::720:12:1w w w =秒分时故C 正确; D .由2a rw =::720:12:1w w w =秒分时结合,秒针、分针和时针长度是2:2:1,知分针和时针转动的向心加速度之比:288:1a a =分时故D 错误。
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 。
2022年高考考点完全题物理考点通关练文稿:第六单元 圆周运动 Word版含解析
第六单元圆周运动测试时间:90分钟满分:110分第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.[2022·衡水中学周测]关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是匀变速运动C.匀速圆周运动是线速度不变的运动D.匀速圆周运动是线速度大小不变的运动,属于变速运动答案 D解析匀速圆周运动速度大小不变,方向时刻变化,故速度是变化的,是变速运动,故A、B、C错误,D正确。
2.[2021·枣庄检测]如图所示,内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上,其质量为M。
有一质量为m的小球以水平速度v0从圆轨道最低点A 开头向左运动,小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道,在此过程中,铁块始终保持静止,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是()A.地面受到的压力肯定大于MgB.小球到达B点时与铁块间可能无作用力C.经过最低点A时小球处于失重状态D.小球在圆轨道左侧运动的过程中,地面受到的摩擦力方向可能向右答案 B解析若小球恰好通过C点,重力供应其做圆周运动的向心力,则小球与铁块间无作用力,地面受到的压力为Mg,A错误;若小球恰好到达B点时速度为零,则小球与铁块间无作用力,B正确;小球经过最低点A时具有竖直向上的加速度,则此时小球处于超重状态,C错误;小球在圆轨道左侧运动的过程中,地面可能不受摩擦力,也可能受到水平向左的摩擦力,故D错误。
3.[2021·湖南浏阳模拟]如图所示,半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动,轮上A、B两点均粘有一小物体,当B点转至最低位置时,A、B两点处的小物体同时脱落,最终落到水平地面上同一点。
此时O、A、B、P四点在同一竖直线上,已知:OA=AB,P是地面上一点。
第六章 圆周运动 单元测试-2022-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修二册
第六章 圆周运动 单元测试B 卷本试卷共4页,15小题,满分100分,考试用时75分钟。
A 卷难度:★★一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示的皮带传动装置中,轮A 和B 同轴,A 、B 、C 分别是三个轮边缘的质点,且R A =R C =2R B ,则下列说法中正确的是( )A. 三质点的线速度之比v A :v B :v C =2:1:1B. 三质点的角速度之比ωA :ωB :ωC =2:1:1C. 三质点的周期之比T A :T B :T C =2:2:1D. 三质点的转速之比n A :n B :n C =1:1:22. 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3. 如图所示是一个玩具陀螺。
a ,b 和c 是陀螺上的三个点,当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是( )A. a ,b 和c 三点的线速度大小相等B. c 的线速度比a ,b 的大C. a ,b 的角速度比c 的大D. a ,b 和c 三点的角速度相等4. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动.图中的圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h.下列说法中正确的是( )A. h 越高,摩托车对侧壁的压力将越大B. h 越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大C. h 越高,摩托车做圆周运动的周期将越小D. h 越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大5. 如图所示,为一辆越野车在比赛时经过一段起伏路段,M 、N 分别为该路段的最高点和最低点,已知在最高点M 附近汽车所走过的那一小段圆弧可认为是圆周运动的一部分,其对应半径为R ,在最低点N 附近对应圆周运动的半径为23R ,假设汽车整个运动可近似认为速率不变,汽车经过最高点M 时对轨道的压力为汽车自重的0.9倍,那么汽车经过最低点N 时对轨道的压力为自重的( )A. 1.1倍B. 1.15倍C. 1.2倍D. 1.25倍6. 如图所示,A ,B 两个圆环套在粗细均匀的光滑水平直杆上,用绕过固定在竖直杆上光滑定滑轮的细线连接,现让水平杆随竖直杆匀速转动,稳定时,连接A 和B 的细线与竖直方向的夹角分别为α和θ,已知A 和B 的质量分别为m 1、m 2,则m 1m 2的值是( )A. cosαcosθB. sinαsinθC. tanαtanθD. tanθtanα7. 如下图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO′旋转,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ。
第六章 圆周运动 章节测试卷(B卷)(备作业)(原卷版)-2020-2021学年高一物理同步备课系列
A. 600N B. 2400N C. 3000N D. 3600N 14.一探照灯照射在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,如图所示,云层底面距地面高 h,探照灯 以恒定角速度 在竖直平面内转动,当光束转到与竖直方向夹角为 时,云层底面上光点的移动速度是
A. cos2
B.
cos
C.
D. 圀⺁
A. 所受的地面的作用力与重力平衡 B. 冰面对武大靖支持力的方向斜向上 C. 静摩擦力提供向心力 D. 运动员进入弯道时,如果速度过快,离心力增大,他会做离心运动而滑离轨道 9.如图所示,地球可以看作一个球体,位于上海的物体 A 和位于赤道上的物体 B,都随地球的自转做匀速圆 周运动,则
A. 物体的周期 =
A. 人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用 B. 如果角速度变大,人与器壁之间的摩擦力变大 C. 如果角速度变大,人与器壁之间的弹力不变
D. “魔盘”的角速度一定不小于
⺁
17.七彩云南欢乐世界游乐园里的“旋转飞椅”最大高度超过 10 层楼,其基本装置是将绳子上端固定在转 盘的边上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成质点,“旋转 飞椅”可简化为如图所示的模型。其中,处于水平面内的圆形转盘,半径为 r,可绕穿过其中心的竖直轴转 动。让转盘由静止开始逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起以角速度 做匀速圆周运动,此时绳 子与竖直方向的夹角为 。已知绳长为 L 且不可伸长,质点的质量为 m,不计空气阻力及绳重。则下列说法 中正确的是
匀速圆周运动单元检测(题目很基础,有答案)
匀速圆周运动单元检测姓名_______分数________一、选择题(不定项选择,每题4分,共56分)1、关于轮船渡河,正确的说法是:()A、水流的速度越大,渡河的时间越长B、欲使渡河时间越短,船头的指向应垂直河岸C、欲使轮船垂直驶达对岸,则船相对水的速度与水流速度的合速度应垂直河岸D、轮船相对水的速度越大,渡河的时间一定越短2、一架飞机水平地匀速飞行.从飞机上每隔1秒钟释放一个铁球,先后共释放4个.若不计空气阻力,则四个球:()A、在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是等间距的.B、在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是不等间距的.C、在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线;它们的落地点是等间距的.D、在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线;它们的落地点是不等间距的.3、如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动,对其合运动的描述中正确的是:()A、合运动一定是曲线运动B、合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动C、合运动一定是匀速直线运动D、只有当两个分运动的速度数值相等时,合运动才为匀速直线运动4、火车以0982./m s的加速度在平直轨道上加速行驶,车厢中一乘客把手伸出窗外从距地面高2.5m处自由释放一物体,不计空气阻力,物体落地时与乘客的水平距离为:()A、0B、0.25mC、0.50mD、因不知火车速度无法判断5、小球以水平速度v向竖直墙抛出,小球抛出点与竖直墙的距离为L,在抛出点处有一点光源,在小球未打到墙上前,墙上出现小球的影子向下运动,则影子的运动是:()A、匀速运动B、匀加速运动,加速度是gC、匀加速运动,加速度大于gD、匀加速运动,加速度小于g6、飞机驾驶员最多可承受9倍的重力加速度带来的影响,当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲时速度为v,则圆弧的最小半径为:()A、vg29B、vg28C、vg27D、vg27、如图7所示。
a、b两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向被抛出, A 在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜面运动,落地点为P2。
圆周运动单元测试——2020-2021学年高一物理人教版(2019)必修第二册
圆周运动单元测试 一、单选题 1.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图,A 、B 为缠绕磁带的两个轮子边缘上的点,两轮的半径均为r ,在放音结束时,磁带全部绕到了B 轮上,磁带的外缘半径3R r ,C 为磁带外缘上的一点,现在进行倒带此时下列说法正确的是( )A .A 、B 、C 三点的周期之比为3:1:3 B .A 、B 、C 三点的线速度之比为3:1:3C .A 、B 、C 三点的角速度之比为1:3:3D .A 、B 、C 三点的向心加速度之比为9:1:42.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3.如图所示,光滑水平面上,质量为m 的小球在拉力F 作用下做匀速圆周运动。
若小球运动到P 点时,拉力F 发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是 ( )A .若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa 做离心运动B .若拉力突然变小,小球可能沿轨迹Pa 做离心运动C .若拉力突然变大,小球可能沿轨迹Pb 做离心运动D .若拉力突然变小,小球可能沿轨迹Pc 做近心运动 4.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R ,甲、乙物体质量分别为M 和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 )的水平轻绳连在一起.如图所示,若将甲物体放在转轴的正上方,甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直,要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看作质点,重力加速度为g )( )A .()M m gmL μ- B .g L μ C .()M m gM μ+ D .μ(M m)g mL+ 5.如图所示,长为L 的轻杆,一端固定一个质量为m 的小球,另一端固定在水平转轴O 上,杆随转轴O 在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ是(重力加速度为g )A .2sin Lg ωθ= B .2tan Lg ωθ= C .2sin gL θω= D .2tan gL θω=6.如图所示,照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动,已知图中双向四车道的总宽度约为15m ,假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍,则运动的汽车( )A .所受的合力可能为零B .只受重力和地面支持力作用C .最大速度不能超过25m/sD .所需的向心力由重力和支持力的合力提供7.质量为m 的小球由不能伸长的轻绳a 和b 分别系于一轻质细杆的A 点和B 点,如图所示,当绳a 与水平方向成θ角时,绳b 恰处于伸直状态且水平,此时绳b 的长度为l 。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试卷(含答案解析)
一、选择题1.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+2.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800m C .加速度为零D .转弯半径约为80m5.一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。
《动量守恒定律》单元测试题(含答案)(1)
《动量守恒定律》单元测试题(含答案)(1)一、动量守恒定律选择题1.如图所示,A是不带电的球,质量0.5kgAm=,B是金属小球,带电量为2210Cq-=+⨯,质量为0.5kgBm=,两个小球大小相同且均可视为质点。
绝缘细线长0.25mL=,一端固定于O点,另一端和小球B相连接,细线能承受的最大拉力为276N。
整个装置处于竖直向下的匀强电场中,场强大小500N/CE=,小球B静止于最低点,小球A以水平速度0v和小球B瞬间正碰并粘在一起,不计空气阻力。
A和B整体能够做完整的圆周运动且绳不被拉断,210m/sg=。
则小球A碰前速度v的可能值为()A.27 m/s B.211 m/s C.215 m/s D.219 m/s2.如图,斜面体固定在水平面上,斜面足够长,在斜面底端给质量为m的小球以平行斜面向上的初速度1v,当小球回到出发点时速率为2v。
小球在运动过程中除重力和弹力外,另受阻力f(包含摩擦阻力),阻力f大小与速率成正比即f kv=。
则小球在斜面上运动总时间t为()A.12sinv vtgθ+=⋅B.12sinv vtgθ-=⋅C.1212sin2mv mvtv vmg kθ+=+⋅+D.1212sin2mv mvtv vmg kθ-=+⋅-3.如图所示,小车的上面是由中间凸起的两个对称曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止在光滑的水平面上。
今有一个可以看做质点的小球质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下。
关于这个过程,下列说法正确的是()A .小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置B .小球滑到小车最高点时,小球和小车的动量不相等C .小球和小车相互作用的过程中,小车和小球系统动量始终守恒D .车上曲面的竖直高度若高于24v g,则小球一定从小车左端滑下4.如图所示为水平放置的固定光滑平行直轨道,窄轨间距为L ,宽轨间距为2L 。
轨道处于竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中,质量分别为m 、2m 的金属棒a 、b 垂直于导轨静止放置,其电阻分别为R 、2R ,现给a 棒一向右的初速度v 0,经t 时间后两棒达到匀速运动两棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触,不计导轨电阻,b 棒一直在宽轨上运动。
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 。
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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,叠放在水平转台上的物体 A 、B 及物体 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 。
设最大静摩擦力等于 滑动摩擦力,下列说法正确的是(重力加速度为 g )( )A .B 对 A 的摩擦力一定为 3μmg B .B 对 A 的摩擦力一定为 3m ω2rC .转台的角速度需要满足grμωD .转台的角速度需要满足23grμω 【答案】BD 【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()()233f 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()()233m r m g ωμ对AB 整体有()()23232m m r m m g ωμ++对物体C 有()21.52m r mg ωμ解得grμω故C 错误, D 正确。
故选BD。
3.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。
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/s2,则转盘转动角速度ω的可能值为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A .1rad/sB .3rad/sC .4rad/sD .9rad/s【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】根据题意可知,斜面体的倾角满足3tan 0.54θμ=>= 即重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力,所以角速度为零时,木块不能静止在斜面上;当转动的角速度较小时,木块所受的摩擦力沿斜面向上,当木块恰要向下滑动时11cos sin N f mg θθ+= 2111sin cos N f m r θθω-=又因为滑动摩擦力满足11f N μ=联立解得1522rad/s 11ω=当转动角速度变大,木块恰要向上滑动时22cos sin N f mg θθ=+2222sin cos N f m r θθω+=又因为滑动摩擦力满足22f N μ=联立解得252rad/s ω=综上所述,圆盘转动的角速度满足522rad/s 2rad/s 52rad/s 7rad/s 11ω≈≤≤≈ 故AD 错误,BC 正确。
故选BC 。
5.如图所示,两个啮合的齿轮,其中小齿轮半径为10cm ,大齿轮半径为20cm ,大齿轮中C 点离圆心O 2的距离为10cm ,A 、B 两点分别为两个齿轮边缘上的点,则A 、B 、C 三点的( )A .线速度之比是1:1:2B .角速度之比是1:2:2C .向心加速度之比是4:2:1D .转动周期之比是1:2:2 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A .同缘传动时,边缘点的线速度相等v A =v B ①同轴转动时,各点的角速度相等ωB =ωC ②根据v =ωr ③由②③联立代入数据,可得B C 2v v =④由①④联立可得v A :v B :v C =2:2:1A 错误;B .由①③联立代入数据,可得A B :2:1ωω=⑤再由②⑤联立可得A B C ::2:1:1ωωω=⑥B 错误; D .由于2T πω=⑦由⑥⑦联立可得A B C ::1:2:2T T T =D 正确; C .根据2a r ω= ⑧由⑥⑧联立代入数据得A B C ::4:2:1a a a =C 正确。
故选CD 。
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 。
7.一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.小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零B.小球过最高点的最小速度是gRC.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大D.小球过最高点时,杆对球的作用力可能随速度增大而增大【答案】AD【解析】【分析】【详解】A.当小球到达最高点弹力为零时,重力提供向心力,有2v=mg mR解得v gR==时,杆所受的弹力为零,选项A正确;即当速度v gRB.小球通过最高点的最小速度为零,选项B错误;<,则有CD.小球在最高点,若v gR2v-=mg F mR杆的作用力随着速度的增大而减小;>,则有若v gR2v+=mg F mR杆的作用力随着速度增大而增大。
选项C错误,D正确。
故选AD。
8.A、B、C三个物体放在旋转圆台上,它们由相同材料制成,A的质量为2m,B、C的质量各为m.如果OA=OB=R,OC=2R,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动),下述结论中正确的是( )A.物体A 向心加速度最大B.B物静摩擦力最小C.当圆台旋转转速增加时,C比B先开始滑动D .当圆台旋转转速增加时,A 比B 先开始滑动 【答案】BC 【解析】A 、三个物体都做匀速圆周运动,角速度相等,向心加速度2n a r ω=,可见,半径越大,向心加速度越大,所以C 物的向心加速度最大,A 错误; B 、三个物体的合力都指向圆心,对任意一个受力分析,如图支持力与重力平衡,由静摩擦力f 提供向心力,则得 f n F =. 根据题意,222C A B r r r R ===由向心力公式2m n F r ω=,得三个物体所受的静摩擦力分别为:()2222A f m R m R ωω==,2B f m R ω=.()2222C f m R m R ωω==,故B 物受到的静摩擦力最小,B 正确;C 、D 当ω变大时,所需要的向心力也变大,当达到最大静摩擦力时,物体开始滑动.当转速增加时,A 、C 所需向心力同步增加,且保持相等.B 所需向心力也都增加,A 和C 所需的向心力与B 所需的向心力保持2:1关系.由于B 和C 受到的最大静摩擦力始终相等,都比A 小,所以C 先滑动,A 和B 后同时滑动,C 正确;D 错误;故选BC .9.无级变速是指在变速范围内任意连续地变换速度,其性能优于传统的挡位变速器,很多高档汽车都应用了“无级变速”.图所示为一种“滚轮-平盘无级变速器”的示意图,它由固定在主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.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,那么主动轴的转速n 1、从动轴的转速n 2、滚轮半径r 以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x 之间的关系是 ( ).A .n 2=n 1x rB .n 1=n 2x rC .n 2=n 122x rD .n 2=n 1x r【答案】A 【解析】由滚轮不会打滑可知,主动轴上的平盘与可随从动轴转动的圆柱形滚轮在接触点处的线速度相同,即v 1=v 2,由此可得x·2πn 1=r·2πn 2,所以n 2=n 1xr,选项A 正确.10.如图所示,12O O 两轮紧挨在一起靠摩擦力传动而同时转动,其中A 、B 是两轮边缘上的点,C 为1O 上的一点,且C 点到1O 的距离与B 点到2O 的距离相等,则下列说法正确的是( )A .BC 两点线速度大小相等B .AB 两点角速度相等C .BC 两点角速度相等D .AB 两点线速度大小相等【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】BD .A 、B 两点靠传送带传动,线速度大小相等,即A B =v v根据v r ω=可知半径不同因此角速度不相等,选项B 错误,D 正确; AC .A 、C 共轴转动,角速度相同,即A C =ωω根据v r ω=可知A 线速度大于C 的线速度,所以B C B C ,v v ωω≠≠选项AC 错误。