匀速圆周运动2.2-教科版高一物理必修二同步练习
最新教科版物理必修二练习：第二章 匀速圆周运动2.2 Word版含解析
2.匀速圆周运动的向心力和向心加速度课后作业提升一、选择题1.一走时准确的时钟(设它的指针连续均匀转动),则下列说法正确的是( )A.时针的周期是1h,分针的周期是60sB.分针的角速度是秒针的12倍C.如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的向心加速度是时针端点的1.5倍D.如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的线速度是时针端点的18倍解析:时针的周期是12h,分针的周期是1h=60min,秒针的周期是1 min=60s,由ω=可知分针的角速度是秒针角速度的,所以A、B均错.由v=可知分针端点的线速度是时针端点线速度的18倍,由a=()2r可知分针端点的向心加速度是时针端点向心加速度的216倍,故C错,D对.答案:D2.关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是( )A.由a=知a与r成反比B.由a=ω2r知a与r成正比C.由ω=知ω与r成反比D.由ω=2πn知ω与转速n成正比答案:D3.如图所示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直盘面的竖直轴OO'转动.在圆盘上放置一木块,木块随圆盘一起做匀速转动,则木块相对圆盘的运动趋势方向( )A.与木块运动方向相同B.与木块运动方向相反C.背离圆心D.指向圆心解析:木块做匀速圆周运动,向心力由静摩擦力提供,方向指向圆心,而静摩擦力的方向与物体相对圆盘运动趋势的方向相反,因此木块相对圆盘的运动趋势方向背离圆心.答案:C4.如图所示,一小球用细绳悬挂于O点,将其拉离竖直位置一个角度后释放,则小球以O点为圆心做圆周运动,运动中小球所需的向心力是( )A.绳的拉力B.重力和绳拉力的合力C.重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力解析:小球在竖直平面内做变速圆周运动,受重力和绳的拉力作用,由于向心力是指向圆心方向的合外力,因此它可以是小球所受合力沿绳方向的分力,也可以是各力沿绳方向的分力的合力,故选C、D.答案:CD5.如图所示,绳子的一端固定在O点,另一端拴一重物在水平面内做匀速圆周运动( )A.转速相同时,绳长的容易断B.周期相同时,绳短的容易断C.线速度大小相等时,绳长的容易断D.线速度大小相等时,绳短的容易断解析:根据F=mω2r=m r=m4π2rn2,转速n相同时,绳越长,即r越大,向心力F越大,故绳长的容易断,选项A正确;根据F=m r,周期相同时,r越大,F越大,也是绳长的容易断,故B错误;F=m,线速度v大小相等时,r越大,F越小,可以判断,绳短的容易断,选项D正确,C错误. 答案:AD6.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关系的图像正确的是( )解析:小球受到的重力和绳子的拉力的合力提供向心力,如图所示.则有mg tan θ=mω2l sin θ,所以ω=,当θ=0时,ω=,故选项D正确.答案:D二、非选择题7.如图所示,m1、m2是质量分别为50g和100 g的小球,套在水平光滑杆上.两球相距21cm,并用细线连接,欲使两球绕轴以600r/min的转速在水平面内转动而不滑动,两球离转动中心分别为多远?线上拉力是多大?解析:设m1、m2离转轴中心距离分别为r1、r2,需要的向心力分别是F1、F2,则有r1+r2=L,F1=m1r1ω2,F2=m2r2ω2且F1=F2,由以上各式解得r1=0.14mr2=0.07m,ω=2πn=20π rad/s线上的拉力大小F=F1=F2≈28N.答案:0.14m 0.07m 28N8.如图所示是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面,若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为θ,女运动员的质量为m,转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r,求:(1)男运动员对女运动员的拉力大小.(2)两人转动的角速度.(3)如果男、女运动员手拉手均做匀速圆周运动,已知两人质量比为2∶1,求他们做匀速圆周运动的半径比.解析:女运动员受到重力mg和男运动员的拉力F作用,如图所示.则:F cos θ=mg,F sin θ=mω2r解得(1)F=;(2)ω=;(3)男、女运动员手拉手均做匀速圆周运动时,他们之间的拉力提供各自做圆周运动的向心力,设拉力大小为F',则F'=m1ω'2r1=m2ω'2r2所以r1∶r2=1∶2.答案:(1)(2)(3)1∶2。
教科版(2019)高一物理必修第二册匀速圆周运动同步基础训练(包含答案)
教科版（2019)必修第二册匀速圆周运动同步基础训练▲不定项选择题1.关于做匀速圆周运动的物体的向心加速度，下列说法正确的是（）A.向心加速度的大小和方向都不变B.向心加速度的大小和方向都不断变化C.向心加速度的大小不变，方向不断变化D.向心加速度的大小不断变化，方向不变2.如图所示，长为L 的细线一端固定，另一端系一质量为m 的小球．小球在竖直平面内摆动，通过最低点时的速度大小为v，则此时细线对小球拉力的大小为A．mg B．mvLC.mg -mvLD.mg +mvL3.一质点做圆周运动，在时间t 内转动n 周，已知圆周半径为R，则该质点的线速度大小为( )2πRA．nt2πRnB．tnRC．2πt2πtD．nR4.如图所示，在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体，随盘一起转动，关于它的受力情况，下列说法中正确的是（）A.只受到重力和盘面的支持力的作用B.只受到重力、支持力和静摩擦力的作用C.除受到重力和支持力外，还受到向心力的作用D.受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用5.火车以60m/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°。
在此过程中，火车（）A．运动路程为6000m B．加速度为零C．角速度约为1rad/s D．转弯半径约为3.4km6.大型游乐场中有一种叫“摩天轮”的娱乐设施，如图所示，坐在其中的游客随轮的转动而做匀速圆周运2 2 23μ g4 r动，对此有以下说法，其中正确的是（ ）A ．游客处于一种平衡状态B ．游客做的是一种变速运动C ．游客做的是一种匀变速运动D ．游客的加速度不变7. 明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画，记录了我们祖先的劳动智慧。
如图，有大小两个齿轮，大齿轮半径为 1.2m ，小齿轮半径 60cm ，A 、B 分别为两个齿轮边缘上的点，C 为水车轮缘上的点，其半径 30cm ，则A 、B 、C 三点的（ ）A ．A 、B 点的角速度之比为 2：1B ．A 、B 点的线速度之比为 1：2C ．B 、C 点转动周期之比为 1：2D ．B 、C 点的向心加速度之比为 2：18. 如图所示，质量分别为 2m 、3m 的 A 、B 两物体放置在水平转台上，离转台中心的距离分别为 1.5r 和r ，它们与转台间的动摩擦因数都为 μ ，且都能够随转台一起以角速度ω 匀速转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
高一物理同步练习(人教版新教材必修2)6.1圆周运动(解析版)
2019-2020学年高一物理同步练习（人教版新教材必修2）6.1 圆周运动一、基础篇1.关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是( ) A ．匀速圆周运动是变速运动 B ．匀速圆周运动的速率不变 C ．任意相等时间内通过的位移相等 D ．任意相等时间内通过的路程相等解析：选ABD 由匀速圆周运动的定义知，速度的大小不变也就是速率不变，但速度方向时刻改变，故A 、B 两项正确；做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等，D 项正确、C 项错误。
2．汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。
某国产轿车的车轮半径约为30 cm ，当该型号轿车在高速公路上行驶时，驾驶员面前的速率计的指针指在“120 km/h”上，可估算出该车车轮的转速约为( )A ．1 000 r/sB ．1 000 r/minC ．1 000 r/hD ．2 000 r/s解析：选B 由v ＝rω、ω＝2πn 联立可得n ＝v 2πr ＝120×1033 600×2×3.14×30×10－2r/s≈17.7 r/s＝1 062 r/min ，故选B 。
3．关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是( ) A ．因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定 B ．若物体在0.1 s 内转过30°角，则角速度为300 rad/s C ．若半径r 一定，则线速度与角速度成反比 D ．若半径为r ，周期为T ，则线速度大小为v ＝2πrT解析：选D 物体做匀速圆周运动时，线速度大小恒定，方向沿圆周的切线方向，在不断地改变，A 错误；角速度ω＝ΔθΔt ＝π60.1 rad/s ＝5π3 rad/s ，B 错误；线速度与角速度的关系为v ＝ωr ，由该式可知，r 一定时，v 与ω成正比，C 错误；由线速度的定义可得v ＝2πrT ，D 正确。
2019年高一物理必修2同步习题：2.1 匀速圆周运动 Word版含答案
第二章 第一节 匀速圆周运动1．做匀速圆周运动的物体，改变的物理量是( )A ．速度 B ．速率C ．角速度D ．周期2．关于匀速圆周运动的线速度v 、角速度ω和半径r ，下列说法正确的是( )A ．若r 一定，则v 与ω成正比B ．若r 一定，则v 与ω成反比C ．若ω一定，则v 与r 成反比D ．若v 一定，则ω与r 成正比3.(多选)如图所示，一个匀速转动的半径为r 的水平圆盘上放着两个木块M 和N ，木块M 放在圆盘的边缘处，木块N 放在离圆心r 的地方，它们都随圆盘一起运动．比较两木13块的线速度和角速度，下列说法中正确的是( )A ．两木块的线速度相等B ．两木块的角速度相等C ．M 的线速度是N 的线速度的3倍D ．M 的角速度是N 的角速度的3倍4．有一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤．从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是( )A ．树木开始倒下时，树梢的角速度最大，易于判断B ．树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断C ．树木开始倒下时，树梢的周期较大，易于判断D ．伐木工人的经验缺乏科学依据5．在风力推动下，风叶带动发电机发电，M 、N 为同一个叶片上的两点，M 点离转轴较近，下列说法中正确的是( )A ．M 点的线速度等于N 点的线速度B ．M 点的角速度小于N 点的角速度C ．M 点的向心加速度小于N 点的向心加速度D ．M 点的周期大于N 点的周期6．(多选)如图所示，一个以过O 点垂直于盘面的轴匀速转动的圆盘上有a 、b 、c 三点，已知Oc ＝，则下面说法中正确的是( )Oa 2A ．a 、b 两点的线速度大小不相同B ．a 、b 、c 三点的角速度相同C ．c 点的线速度大小是a 点线速度大小的一半D ．a 、b 、c 三点的运动周期相同7．(多选)假设“神舟十号”飞船升空实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n 周，起始时刻为t 1，结束时刻为t 2，运动速度为v ，半径为r ，则计算其运行周期可用( )A ．T ＝B ．T ＝t 2－t 1n t 1－t 2nC ．T ＝D ．T ＝2πr v 2πv r8.(多选)如图所示，假设地球绕地轴自转时，在其表面上有A 、B 两物体(图中斜线为赤道平面)，θ1和θ2为已知，则( )A ．A 、B 两物体的角速度之比为ωA ∶ωB ＝1∶1B ．线速度之比v A ∶v B ＝sin θ1∶sin θ2C ．线速度之比v A ∶v B ＝1∶1D ．周期之比T A ∶T B ＝sin θ1∶sin θ29．如图所示，直径为d 的纸制圆筒以角速度ω绕垂直于纸面的轴O 匀速转动(图示为截面)．从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒．若子弹在圆筒旋转不到半周时，在圆周上留下a 、b 两个弹孔．已知aO 和bO 夹角为θ，求子弹的速度．若无旋转不到半周的限制，则子弹的速度又如何？答案1A 2A 3BC 4B 5C 6BCD 7AC 8AB9 设子弹速度为v ，则子弹穿过圆筒的时间t ＝.d v 此时间内圆筒转过的角度α＝π－θ.据α＝ωt ，得π－θ＝ω.d v 则子弹的速度v ＝.ωdπ－θ本题中若无旋转不到半周的限制，则在时间t 内转过的角度α＝2n π＋(π－θ)＝π(2n ＋1)－θ.则子弹的速度v ＝(n ＝0，1，2，…)．ωd（2n ＋1）π－θ答案： (n ＝0，1，2，…)ωd π－θωd（2n ＋1）π－θ。
教科版高中物理必修第二册课后习题 第二章 匀速圆周运动 2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度
2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度A级必备知识基础练1.下列关于向心加速度的说法正确的是( C )A.向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢B.向心加速度表示角速度变化的快慢C.匀速圆周运动的向心加速度大小不变D.只要是圆周运动,其加速度都是不变的,一是匀速圆周运动,二是非匀速圆周运动。
在匀速圆周运动中,加速度的方向指向圆心,叫向心加速度(大小不变,方向时刻改变);非匀速圆周运动中加速度可以分解为向心加速度和切向加速度。
圆周运动中的加速度是反映速度变化快慢的物理量。
故选项C正确。
2.(四川宜宾高一期末)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,座舱的质量为m,运动半径为R,角速度为ω,重力加速度为g,则座舱( D )A.运动周期为ω2πB.线速度大小为ω2RC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为mω2R,A错误;由线速度,运动周期为T=2πω与角速度的关系公式可得,线速度大小为v=ωR,B错误;座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,座舱受到的合力提供向心力,则由牛顿第二定律可知合力大小为F=mω2R,由于座舱的重力和摩天轮对座舱的作用力的合力提供向心力,因此摩天轮对座舱的作用力大小不等于mg,C错误,D正确。
3.(广东中山高一期末)很多餐厅在大餐桌中心设置可绕中心轴匀速转动的圆盘,以方便就餐,如图所示。
现在放置一小物体在转动的圆盘上并与其保持相对静止,圆盘角速度维持不变,则下列说法正确的是( D )A.小物体处于平衡状态B.小物体受到重力、支持力、摩擦力和向心力C.放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面,两物体到转动轴距离相等,则两物体线速度一样D.小物体位置离圆盘中心越远所受摩擦力越大,合力提供向心力,不是平衡状态,A错误;小物体受到重力、支持力、摩擦力,向心力是效果力,由合力提供,受力分析时不含向心力,B错误;放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面,两物体到转动轴距离相等,则两物体线速度大小相同,方向不同,C错误;根据f=mω2r,小物体位置离圆盘中心越远,所受摩擦力越大,D正确。
高一物理必修二《圆周运动》全章基础练习题
高一物理《匀速圆周运动》典型练习题一．选择题1．下列说法正确的是（）A ．匀速圆周运动是一种匀速运动B ．匀速圆周运动是一种匀变速运动C ．匀速圆周运动是一种变加速运动D ．物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向，不改变线速度的大小2．关于向心力的说法正确的是（）A ．物体由于做圆周运动而产生一个向心力B ．向心力不改变圆周运动物体速度的大小C ．做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D ．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的3．关于匀速圆周运动的周期大小，下列判断正确的是（ ）A ．若线速度越大，则周期一定越小B ．若角速度越大，则周期一定越小C ．若半径越大，则周期一定越大D ．若向心加速度越大，则周期一定越大．4．下列关于向心加速度的说法中，正确的是（）A ．向心加速度越大，物体速率变化越快B ．向心加速度越大，物体速度变化越快C ．向心加速度越大，物体速度方向变化越快D ．在匀速圆周运动中向心加速度是恒量5．下列说法中正确的是（）A ．物体在恒力作用下，一定做直线运动B ．物体在始终与速度垂直且大小不变的力作用下，一定做匀速圆周运动C ．物体在变力作用下有可能做匀速圆周运动D ．物体在恒力作用下，不可能做圆周运动6．质点作匀速圆周运动时，下面说法中正确的是（）A ．向心加速度一定与旋转半径成反比，因为2n v a rB ．向心加速度一定与角速度成正比，因为2n a r ω=C ．角速度一定与旋转半径成反比，因为v r ω=D ．角速度一定与转速成正比，因为2n ωπ=7．如图所示，甲．乙两球做匀速圆周运动，由图象可以知道（）A ．甲球运动时，线速度大小保持不变B ．甲球运动时，角速度大小保持不变C ．乙球运动时，线速度大小保持不变D ．乙球运动时，角速度大小保持不变8．用绳拴着一个物体，使它在无限大的光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，绳断以后物体将A ．沿半径方向接近圆心B ．沿半径方向远离圆心C ．沿切线方向做匀速直线运动D ．由于惯性，物体继续作圆周运动9．用长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（）A ．两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断B ．两个小球以相同的角速度运动时，短绳易断C ．两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断D ．不管怎样都是短绳易断10．小金属球质量为m ．用长L 的轻悬线固定于O 点，在O 点的正下方L /2处钉有一颗钉子P ，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度释放，当悬线碰到钉子后的瞬时（设线没有断），则A ．小球的角速度突然增大B ．小球的线速度突然减小到零C ．小球的向心加速度突然增大D ．悬线的张力突然增大11．如图所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么（）A．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心C．因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力D．因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反12：如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A的受力情况是（）A．受重力．支持力B．受重力．支持力和指向圆心的摩擦力C．重力．支持力．向心力．摩擦力D．以上均不正确13．如图所示，匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块，该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动，则在改变下列何种条件的情况下，滑块仍能与圆盘保持相对静止A．增大圆盘转动的角速度B．增大滑块到转轴的距离C．增大滑块的质量mD．改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止14．物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减小M的质量，则物体m的轨道半径r．角速度ω．线速度v的大小变化情况是（）A．r不变，v变小B．r增大，ω减小C．r减小，v不变D．r减小，ω不变15．A．B．C三个小物块放在旋转圆台上，最大静摩擦力均为重力的μ倍，A的质量为2m，B．C离轴为2R，则当圆台旋转时（）（设A．B．C都没有滑动，如图所示）A．C物的向心加速度最大B ．B 物的静摩擦力最小C ．当圆台转速增加时，C 比A 先滑动D ．当圆台转速增加时，B 比A 先滑动16．如图所示，水平圆盘可绕过圆的竖直轴转动，两个小物体M 和m 之间连一根跨过位于圆心的定滑轮的细线，M 与盘间的最大静摩擦力为m F ，物体M 随圆盘一起以角速度ω匀速转动，下述的ω取值范围已保证物体M 相对圆盘无滑动，则A ．无论取何值，M 所受静摩擦力都指向圆心B ．取不同值时，M 所受静摩擦力有可能指向圆心，也有可能背向圆心C ．无论取何值，细线拉力不变D ．ω取值越大，细线拉力越大17．若火车按规定速率转弯时，内、外轨对车轮的轮缘皆无侧压力，则火车以较小速率转弯时（）A ．仅内轨对车轮的轮缘有侧压力B ．仅外轨对车轮的轮缘有侧压力C ．内．外轨对车轮的轮缘都有侧压力D ．内．外轨对车轮的轮缘均无侧压力18．汽车在倾斜的弯道上拐弯，如图所示，弯道的倾角为θ（半径为r ），则汽车完全不靠摩擦力转弯，速率应是（ ）A ．sin gl θB ．cos gr θC ．tan gr θD ．cot gr θ19．在一段半径为R 的圆弧形水平弯道上，已知地面对汽车轮胎的最大摩擦力等于车重的μ倍（1μ<）则汽车拐弯时的安全速度是（）A ．v Rg ω≤B ．Rgv μ≤C ．2v Rg μ≤D ．v Rg ≤20．一个物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑，在下滑过程中由于摩擦力的作用，物块的速率恰好保持不变，如图所示，下列说法正确的是（）A．物块所受合外力为零B．物块所受合外力越来越大C．物块所受合外力大小不变，方向时刻改变D．物块所受摩擦力大小不变21．如图所示，在以角速度ω旋转的光滑的细杆上穿有质量分别为m和M的两球，两球用轻细线连接．若M m>，则（）A．当两球离轴距离相等时，两球都不动B．当两球离轴的距离之比等于质量之比时，两球都不动C．若转速为ω时两球不动，那么转速为2ω时两球也不会动D．若两球滑动．一定向同一方向，不会相向滑动22．如图在OO'为竖直转轴，MN为固定在OO'上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球A．B套在水平杆上，AC．BC为抗拉能力相同的两根细线，C端固定在转轴OO'上，当绳拉直时，A．B两球转动半径之比恒为2:1，当转轴角速度逐渐增大时（）A．AC线先断B．BC线先断C．两线同时断D．不能确定23．如图所示，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（）A．小球过最高点时，杆所受的弹力可以等于零B．小球过最高点时的起码速度为RgC．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受的重力方向相反，此时重力一定不小于杆对球的作用力D．小球过最高点时，杆对球作用力一定与小球所受重力方向相反24．如图所示，长度0.5mL=的轻质细杆OP，P端有一质量m=的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做匀速圆周3.0kg运动，其运动速率为2.0m/s，则小球通过最高点时杆OP受到（g取210m/s）A．6.0N的拉力 B．6.0N有压力C．24N的拉力D．54N的拉力25．如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是（）A．在竖直方向汽车受到三个力：重力和桥面的支持力和向心力B．在竖直方向汽车只受两个力，重力和桥面的支持力C．汽车对桥面的压力小于汽车的重力D．汽车对桥面的压力大于汽车的重力26．质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，若经最高不脱离轨道的临界速度为v，则当小球以2v速度经过最高点时，小球对轨道压力的大小为（）A．0 B．mg C．3mg D．5mg27．如图所示，小球m在竖直放置的光滑形管道内做圆周运动．下列说法中正确的有（）A．小球通过最高点的最小速度为v RgB．小球通过最高点的最小速度为0C．小球在水平线ab以下管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力D．小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力28．长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度v，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能过最高点，则下列说法中正确的是（）A．小球过最高点时速度为零B．小球开始运动时绳对小球的拉力为20vmLC．小球过最高点时绳对小球的拉力为mgD ．小球过最高点时速度大小为Lg 29：如图所示，用细绳拴着质量为m 的物体，在竖直平面内做圆周运动，圆周半径为R 则下列说法正确的是（ ）A ．小球过最高点时，绳子张力可以为零B ．小球过最高点时的最小速度为零C ．小球刚好过最高点时的速度是RgD ．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反 30：长度为0.50L m =的轻质细杆OA ，A 端有一质量为 3.0m kg =的小球，如图所示，小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是 2.0/v m s =，g 取210/m s ，则细杆此时受到（ ）A ．6.0N 拉力B ．6.0N 压力C ．24N 拉力D ．24N 压力31．把盛水的水桶拴在长为l 的绳子一端，使这水桶在竖直平面做圆周运动，要使水在水桶转到最高点时不从桶里流出来，这时水桶的线速度至少应该是（）A ．2glB ．/2glC ．glD ．2gl二 计算题1．一辆32.010m =⨯kg 的汽车在水平公路上行驶，经过半径50r =m 的弯路时，如果车速72v =km/h ，这辆汽车会不会发生测滑？已知轮胎与路面间的最大静摩擦力4max 1.410F =⨯N ．2：如图所示，半径为R 的半球形碗内，有一个具有一定质量的物体A ，A 与碗壁间的动摩擦因数为μ，当碗绕竖直轴OO '匀速转动时，物体A 刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动，求碗转动的角速度．3：如图所示，两个质量分别为150m=g和2100m=g的光滑小球套在水平光滑杆上．两球相距21cm，并用细线连接，欲使两球绕轴以600r／min的转速在水平面内转动而光滑动，两球离转动中心各为多少厘米？绳上拉力是多少？4．如图所示，行车的钢丝长3mL=，下面吊着质量为32.810kgm=⨯的货物，以速度2m/sv=匀速行驶。
教科版高中物理必修第二册课后习题 第二章 匀速圆周运动 1 圆周运动
第二章匀速圆周运动1 圆周运动A级必备知识基础练1.(四川成都高一期末)日常生活中,人们经常用到扳手这一工具。
当用扳手拧螺母时,如图所示,扳手上A、B两点的角速度分别是ωA和ωB,线速度分别是v A和v B,则( D )A.ωA>ωBB.ωA<ωBC.v A>v BD.v A<v B、B两点在同一物体上随物体做圆周运动,属于同轴转动,两点角速度相等,即ωA=ωB,根据v=ωr,A点转动半径小于B点转动半径,则线速度关系为v A<v B,故选D。
2.如图所示,在匀速转动的陀螺上,距轴心距离不等的A、B两点,分别滴有两滴水滴,随陀螺一起做圆周运动。
关于两滴水滴,下列说法不正确的是( B )A.角速度相等B.线速度相等C.频率相等D.周期相等,角速度相等,由ω=2πf=2πT可知,频率相等,周期相等,A、C、D正确,不符合题意;由v=rω可知,由于转动半径不同,导致线速度大小不同,B错误,符合题意。
故选B。
3.(上海第十中学高一期末)洗衣机脱水筒上小螺丝旋转半径为0.2 m,转速为1 200 r/min,小螺丝转动周期和线速度大小分别为( A )A.0.05 s,8π m/sB.20 s,8π m/sC.0.05 s,16π m/sD.20 s,16π m/s小螺丝转动周期大小为T=1n =120s=0.05s,线速度大小为v=2πrT =2π×0.20.05m/s=8πm/s,故选A。
4.(陕西西安长安一中高一期末)普通的手表上,分针正常转动时的角速度大约是( B )A.0.1 rad/sB.0.002 rad/sC.0.001 rad/sD.0.2 rad/s60min,则分针正常转动时的角速度大约是ω=2πT=2×3.1460×60rad/s≈0.002rad/s,故A、C、D错误,B正确。
5.(吉林长春德惠高一期末)如图所示为“行星传动示意图”。
教科版高中物理 必修第二册 第二章 匀速圆周运动 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 关于物理概念，下面说法正确的是（）A．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B．做匀速圆周运动的物体合力始终指向圆心C．由E p=mgh可知，放在地面上的物体，它具有的重力势能一定为零D．由E p=可知，弹簧变长时，它的弹性势能一定增大2. 如图，为某型号汽车变速箱齿轮传动系统，A、B、C三个齿轮半径之比为，B为主动轮、A、C为从动轮。
当B齿轮以角速度匀速转动时，对于A、B、C三个齿轮边缘上的a、b、c三点（图中未画出）的运动情况，下列说法正确的是（）A．a、b、c三点线速度大小之比为B．a、b、c三点角速度之比为C．a、b、c三点向心加速度大小之比为D．A、B、C三个齿轮转速之比为3. 如图所示，地球可以看作一个球体，O点为地球球心，位于长沙的物体A和位于赤道上的物体B，都随地球自转做匀速圆周运动，则（）A．物体的周期T A=T BB．物体的周期T A>T BC．物体的线速度大小v A>v BD．物体的角速度大小ωA<ωB4. 关于下图中的四个情景，下列说法正确的是（）A．图甲中，有些火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的B．图乙中，两个影子在x、y轴上的运动就是物体的两个分运动C．图丙中，无论小锤用多大的力去打击弹性金属片，A球都先落地D．图丁中，做变速圆周运动的物体所受的合外力F沿半径方向的分力大于所需要的向心力5. 关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A．周期不变B．线速度大小、方向均不变C．向心力大小、方向均不变D．向心加速度大小、方向均不变6. 高速公路某弯道处，该段公路宽度为16m，内外侧的高度差为2m，某车道设计安全时速为108km/h（无侧滑趋势）。
已知角度较小时，角的正切值可近似等于正弦值，若g取10m/s2。
该车道的转弯半径为（）A．500m B．720mC．700m D．520m7. 如图洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时()A．衣服受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力C．筒壁的弹力随筒的转速的增大而减小D．靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好8. 下列关于匀速圆周运动的说法正确的是（）A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是加速度不变的运动C．匀速圆周运动是变加速运动D．匀速圆周运动是受恒力的运动9. 如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A．小球在圆周最高点时所受的合力一定竖直向下B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为0D．小球过最低点时处于失重状态10. 如图所示，“伦敦眼”（The LondonEye），是世界上最大的观景摩天轮，仅次于南昌之星与新加坡观景轮．它总高度 135 米（443 英尺），屹立于伦敦泰晤士河南畔的兰贝斯区．现假设摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动，则对于坐在轮椅上观光的游客来说，正确的说法是（）A．因为摩天轮匀速转动，所以游客受力平衡B．因为摩天轮做匀速转动，所以游客的机械能守恒C．当摩天轮转动过程中，游客受到的合外力方向不一定指向圆心D．当摩天轮转到最低点时，游客处于超重状态11. 如图所示，a、b两物体放在圆盘上，其质量之比是1：2，a、b两物体到圆心的距离之比是2：3，圆盘绕圆心做匀速圆周运动，两物体相对圆盘静止，a、b两物体受到的静摩擦力之比是（）A．1：1 B．1：3 C．2：3 D．9：412. 如图，水平粗糙的桌面上有个光滑的小孔S，一轻绳穿过小孔，两端各系着质量分别为2m、m的两个小方块A、B，B以S正下方的点O为圆心做角速度为的匀速圆周运动，A恰好处于静止状态。
第二章 匀速圆周运动 单元检测试题2(解析版)-2021-2022学年高一下学期物理教科版必修第二册
第二章匀速圆周运动单元检测试题2（解析版）第I卷（选择题）一、选择题（共48分）1．如图所示，长为L的轻绳上端固定于O点，下端栓接一小球（可视为质点），小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则小球运动一周经过的时间为（）`A．sin2LgθπB．cos2LgθπC．cot2LgθπD．tan2Lgθπ2．关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（）A．物体做直线运动时，一定不受力B．物体做曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变C．物体做圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心D．物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心3．如图所示，一芭蕾舞者在冰面上滑冰。
此时此刻，他正绕着他的左脚保持该姿势做原地旋转的动作。
其中A点为他的脚尖，B与C位于同一竖直线。
对此，下列说法正确的是（）A．A点与C点的线速度大小相同B．B点与A点的线速度大小相同C．A点与B点的角速度大小不同D．B点与C点的线速度大小相同4．如图所示，质量为m的小孩在荡秋千，秋千绳的上端固定于O点，当小孩摆动到圆弧最低点时，秋千绳的拉力大小为T，则此时小孩所受向心力大小是（）A ．TB ．mgC ．T mg -D ．+T mg5．如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的（ ）A ．甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，处于失重状态B ．乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水桶底的压力最小C ．丙图中，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用D ．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥简内的A 、B 位置先后分别做匀速圆周运动，则在A 、B 两位置小球向心加速度相等6．如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s 时，车对桥顶的压力为车重的89。
如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（210m /s g =）（ ）A ．15m/sB ．20m/sC ．25m/sD ．30m/s7．如图所示，拖拉机的后轮的半径是前轮半径的两倍，A 和B 是前轮和后轮边缘上的点，C 是后轮某半径的中点，拖拉机正常行驶时，若车轮与路面没有滑动，设A 、B 、C 三点的线速度大小分别为v A 、v B 、v C ， 角速度大小分别为ωA 、ωB 、ωC ，向心加速度大小分别为a A 、a B 、 a C ， 则以下选项正确的是（ ）A ．v A ：vB ：vC =1∶ 1∶ 2 B ．ωA ：ωB ：ωC =2∶ 1∶ 2 C ．a A ：a B ：a C =4∶ 2∶ 1D ．a A ：a B ：a C =1∶ 2∶ 18．做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是（ ） A ．速度B ．速率C ．加速度D ．角速度9．如图所示，一位同学玩飞镖游戏。
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，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.如图所示. 一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个小木块M和N。
木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心处，它们都随圆盘一起运动。
下列说法中正确的是A．木块M受到4个力的作用B．M、N两木块的线速度相等C．M的角速度大于N的角速度D．M的向心加速度是N的3倍【答案】D【解析】据题意，由于圆盘匀速圆周运动，且木块M、N都保持静止，则只受到重力、支持力和摩擦力，故选项A错误，且据同轴转动体角速度相同，故选项B错误；据v=rω，转动半径较大的木块线速度较大，故选项C错误；据a=rω2可知，向心加速度与转动半径成正比，故选项D正确。
【考点】本题考查匀速圆周运动。
3. 2013年6月20日，航天员王亚平在运行的天宫一号内上了节物理课，做了如图所示的演示实验，当小球在最低点时给其一初速度，小球能在竖直平面内绕定点O做匀速圆周运动。
若把此装置带回地球表面，仅在重力场中，仍在最低点给小球相同初速度，则（）A．小球仍能做匀速圆周运动B．小球不可能做匀速圆周运动C．小球可能做完整的圆周运动D．小球一定能做完整的圆周运动【答案】BC【解析】试题分析:把此装置带回地球表面，在最低点给小球相同初速度，小球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则动能和重力势能相互转化，速度的大小发生改变，不可能做匀速圆周运动，故A错误，B正确；若小球到达最高点的速度v≥，则小球可以做完整的圆周运动，若小于此速度，则不能达到最高点，则不能做完整的圆周运动，故C正确，D错误．【考点】匀速圆周运动4.如图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r2.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nD．从动轮的转速为n【答案】BC【解析】因为皮带不打滑，两轮缘上各点的线速度大小等大，各点做圆周运动的速度方向为切线方向，则皮带上的M、N点均沿MN方向运动，从动轮沿逆时针方向转动，A错、B对．根据线速度与角速度的关系式：v＝rω，ω＝2πn得n∶n2＝r2∶r1，所以n2＝n，C对、D错．5.关于做匀速圆周运动的物体，下列说法错误的是()．A．相等的时间里通过的路程相等B．相等的时间里通过的弧长相等C．相等的时间里发生的位移相等D．相等的时间里转过的角度相等【答案】C【解析】匀速圆周运动是在相等的时间内转过的弧长相等的圆周运动，弧长即路程，但不等于位移大小．弧长相等，所对应的角度也相等．故A、B、D正确，C错误，应选C.6.如图所示，内壁光滑的装置绕竖直轴匀速旋转，有一紧贴内壁的小物体，物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是A．下滑力、弹力、静摩擦力B．重力、弹力、滑动摩擦力C．重力、弹力D．重力、弹力、向心力【答案】C【解析】故内壁光滑，故物体不受摩擦力，物体一定受重力，为保证物体做圆周运动，物体必受内壁弹力，两个力的合力提供物体圆周运动所需的向心力，需要注意的是，向心力是效果力，由其它性质力提供，并不能做为物体受的一个力来分析，故只有C正确。
第二章 匀速圆周运动 单元综合练习--高一下学期物理教科版(2019)必修第二册
匀速圆周运动 单元综合练习一、单选题1．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 μθ 2．2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京开幕，至此，北京成为全世界唯一一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。
如图所示，某次训练中，短道速滑运动员在水平冰面上做匀速圆周运动，则运动员（ ）A ．受到冰面的作用力大小恒定，做匀加速运动B ．受到冰面的作用力大小恒定，做变加速运动C ．受到冰面的作用力大小变化，做匀加速运动D ．受到冰面的作用力大小变化，做变加速运动3．如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R 和r ，且R =3r ，A 、B 分别为两轮边缘上的点，则皮带轮运动过程中，关于A、B 两点下列说法正确的是（ ）A ．角速度之比ωA ：ωB =3：1B．向心加速度之比a A：a B=1：3C．速率之比υA：υB=1：3D．在相同的时间内通过的路程之比s A：s B=3：14．小乔同学在17岁生日时，收到了小瑾送她的音乐盒，如图所示。
当音乐响起时，音乐盒上的女孩儿会随着音乐保持姿势原地旋转，此时手臂上A、B两点的角速度大小分别为ωA、ωB，线速度大小分别为vA、vB，则（）A．ωA<ωB B．ωA>ωB C．vA<vB D．vA>vB5．暑假期间，某同学乘坐高铁外出旅游，他观察到高铁两旁的树木急速向后退行，某段时间内，他发现水平桌面上玻璃杯中的水面呈现左低右高的状态，如图所示，由此可判断这段时间内高铁的运动情况是（）A．加速行驶B．减速行驶C．向右转弯D．向左转弯6．北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中，中国选手任子威以1分26秒768的成绩获得金牌。
教科版高中物理必修第二册第二章匀速圆周运动1圆周运动练习含答案
1.圆周运动基础巩固1.用细线拴住一个小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动,下列描述小球运动的物理量发生变化的是()A.速率B.线速度C.周期D.角速度答案：B解析：做匀速圆周运动的小球的速度大小恒定,线速度变化,匀速圆周运动的周期和角速度恒定,B符合题意,A、C、D不符合题意。
2.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答案：D解析：由v=ωr可知,当r一定时,v与ω成正比;v一定时,ω与r成反比,故A、C均错误。
由v=2πrT 可知,当r一定时,v越大,T越小,B错误。
由ω=2πT可知,ω越大,T越小,故D正确。
3.(多选)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,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∶3答案：AD解析：由v=ωr,得r=vω,r甲r乙=v甲ω乙v乙ω甲=29,A对,B错;由T=2πω,得T甲∶T乙=2πω甲∶2πω乙=1∶3,C错,D对。
4.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 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;由题图可知b 球的转动半径比a 球转动半径大,根据v=r ω可知:a 球的线速度比b 球的小,故A 、C 错误。
5.一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400圈,求: (1)曲轴转动的周期与角速度。
(2)距转轴r=0.2 m 点的线速度大小。
答案：(1)140 s 80π rad/s (2)16π m/s 解析：(1)由于曲轴每秒转2 40060=40(圈),周期T=140s;而每转一圈为2π rad,因此曲轴转动的角速度ω=2π×40 rad/s =80π rad/s 。
教科版高中物理必修第二册第二章匀速圆周运动测评(B)含答案
第二章测评(B)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共8个小题,每小题5分,共40分。
其中1~5小题只有一个正确选项,6~8小题有多个正确选项)1.质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是()A.速度的大小和方向都改变B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动C.当物体所受合力全部用来提供向心力时,物体做匀加速圆周运动D.向心加速度大小不变,方向时刻改变答案：D解析：匀速圆周运动的速度的大小不变,方向时刻变化,A错;它的加速度大小不变,但方向时刻改变,不是匀变速曲线运动,B错,D对;由匀速圆周运动的条件可知,C错。
2.火车在某个弯道按规定运行速度40 m/s转弯时,内、外轨对车轮皆无侧压力。
若火车在该弯道实际运行速度为30 m/s,则下列说法正确的是()A.仅内轨对车轮有侧压力B.仅外轨对车轮有侧压力C.内、外轨对车轮都有侧压力D.内、外轨对车轮均无侧压力答案：A解析：火车在弯道按规定运行速度转弯时,重力和支持力的合力提供向心力,内、外轨对车轮皆无侧压力。
若火车的运行速度小于规定运行速度时,重力和支持力的合力大于火车需要的向心力,火车有做近心运动趋势,内轨对车轮产生侧压力,重力、支持力和内轨的侧压力的合力提供火车做圆周运动的向心力,故A正确。
3.一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为2 s,则下列说法错误的是()A.角速度为0.5 rad/sB.转速为0.5 r/sC.轨迹半径为4πmD.向心加速度大小为4π m/s2答案：A解析：角速度为ω=2πT =π rad/s,选项A错误;转速为n=ω2π=0.5 r/s,选项B正确;半径r=vω=4πm,选项C正确;向心加速度大小为a n=v2r=4π m/s2,选项D正确。
4.假设某弯道铁轨是圆弧的一部分,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车厢地面与水平面夹角)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.√gRtanθ答案：C解析：轨道不受侧向挤压时,轨道对列车的作用力就只有弹力,重力和弹力的合力提供向心力,根据向心力公式mg tan θ=m v 2R,得v=√gRtanθ,C正确。
教科版高中物理必修第二册课后习题 第二章匀速圆周运动 2.匀速圆周运动的向心力和向心加速度
2.匀速圆周运动的向心力和向心加速度基础巩固1.下列关于向心加速度的说法正确的是( )A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B.向心加速度的方向始终保持不变C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化答案：A解析：向心加速度方向始终指向圆心,与速度方向垂直,方向时刻在变化,故选项A正确,B错误;在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不变,方向时刻变化,故选项C、D错误。
2.如图所示,用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉(系一绳套)做匀速圆周运动,关于小球的受力,下列说法正确的是( )A.重力、支持力B.重力、支持力、绳子拉力C.重力、支持力、绳子拉力和向心力D.重力、支持力、向心力答案：B解析：向心力是效果力,可以是一个力,也可以是一个力的分力或几个力的合力。
3.关于向心力,下列说法正确的是( )A.物体由于做圆周运动而产生一个向心力B.向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小C.做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力D.做一般曲线运动的物体的合力即为向心力答案：B解析：与速度方向垂直的力使物体运动方向发生改变,此力指向圆心,命名为向心力,所以向心力不是由于物体做圆周运动而产生的。
向心力与速度方向垂直,不改变速度的大小,只改变速度的方向。
做匀速圆周运动的物体的向心力始终指向圆心,方向在不断变化,是个变力。
做一般曲线运动的物体的合力通常可分解为切向分力和法向分力。
切线方向的分力提供切向加速度,改变速度的大小;法线方向的分力提供向心加速度,改变速度的方向。
正确选项为B。
4.关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法正确的是( )A.由于a=v 2r,所以线速度大的物体向心加速度大B.由于a=v 2r,所以旋转半径大的物体向心加速度小C.由于a=rω2,所以角速度大的物体向心加速度大D.以上结论都不正确答案：D解析：研究三个物理量之间的关系时,要注意在一个量一定时,研究另两个量的关系才有意义,比如a=v 2r,只有在r一定的前提下,才能说速度v越大,加速度a越大。
高一教科版物理必修二讲义及练习：第二章 第3节 圆周运动的实例分析1 火车、汽车拐弯的动力学问题
（答题时间：30分钟）1. 摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。
当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。
假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360 km/h 的速度拐弯，拐弯半径为1 km ，则质量为50 kg 的乘客在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为（g 取10 m/s 2）（ ）A. 0B. 500 NC. 1000 ND. 500 N22. 铁路转弯处的弯道半径r 是由地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h 的设计不仅与r 有关，还与火车在弯道上的行驶速率v 有关。
下列说法正确的是（ ）A. 速率v 一定时，r 越大，要求h 越大B. 速率v 一定时，r 越小，要求h 越大C. 半径r 一定时，v 越小，要求h 越大D. 半径r 一定时，v 越大，要求h 越大3. 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，下图为雪橇受到的牵引力F 及摩擦力F 1的示意图（O 为圆心），其中正确的是（ ）4. 火车转弯时，火车的车轮恰好与铁轨间没有侧压力。
若将此时火车的速度适当增大一些，则该过程中（ ）A. 外轨对轮缘的侧压力减小B. 外轨对轮缘的侧压力增大C. 铁轨对火车的支承力增大D. 铁轨对火车的支承力不变5. 冰面对溜冰运动员的最大静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，其安全速度的最大值是（ ）A. B. C. D. gR k kgR kgR kgR 26. 如图所示，某游乐场有一水上转台，可在水平面内匀速转动，沿半径方向面对面手拉手坐着甲、乙两个小孩，假设两个小孩的质量相等，他们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两个小孩刚好还未发生滑动时，某一时刻两个小孩突然松手，则两个小孩的运动情况是（ ）A. 两小孩均沿切线方向滑出后落入水中B. 两小孩均沿半径方向滑出后落入水中C. 两小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动而落入水中D. 甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动，乙发生滑动最终落入水中7. 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8. 如图所示，是从一辆在水平公路上行驶着的汽车后方拍摄的汽车后轮照片。
高中物理必修二同步练习61圆周运动(含答案)
人教版（2019）物理必修第二册同步练习6.1圆周运动一、单选题1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A.匀速圆周运动的线速度大小保持不变,所以做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B.做匀速圆周运动的物体,速度的方向时刻都在改变,所以必有加速度C.做匀速圆周运动的物体,加速度的大小保持不变,所以是匀变速曲线运动D.做匀速圆周运动的物体,其合外力提供向心力,是恒力作用下的曲线运动2.关于角速度和线速度，下列说法正确的是( )A．半径一定时，角速度与线速度成正比B．半径一定时，角速度与线速度成反比C．线速度一定时，角速度与半径成正比D．角速度一定时，线速度与半径成反比3.如图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,大轮的半径是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.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点的线速度大小相等4.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.a、b和c三点的角速度相等C.a 、b 的角速度比c 的大D.c 的线速度比a 、b 的大二、多选题5.质点做匀速圆周运动,则( )A.在任何相等的时间里,质点的位移都相等B.在任何相等的时间里,质点通过的路程都相等C.在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相等D.在任何相等的时间里,连接质点和圆心的半径转过的角度都相等6.如图所示,一个环绕中心线OO '以ω为角速度转动的球,球上有A 、B 两点,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θ=30°,则:3:2A B v v =D.以上选项都不对三、填空题7.在如图所示的传动装置中, B 、C 两轮固定在一起绕同一转轴转动. A 、B 两轮用皮带传动,三轮半径关系为2A C B r r r ==,若皮带不打滑,求A 、B 、C 轮边缘的a 、b 、c 三点的角速度之比为__________,线速度之比为__________。
教科版物理高一必修二练习：第二章_匀速圆周运动本章测评2
(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分)1.在匀速圆周运动中,发生变化的物理量是()A.速度B.速率C.角速度D.周期解析:匀速圆周运动的角速度、周期保持不变,线速度大小即速率不变,方向时刻变化,是变速运动,A正确,B、C、D错误.答案:A2.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期与向心加速度的关系,下列说法中正确的是()A.角速度大的向心加速度一定大B.线速度大的向心加速度一定大C.线速度与角速度乘积大的向心加速度一定大D.周期小的向心加速度一定大解析:由向心加速度公式a=rω2==r可知,当r一定时,角速度大的向心加速度一定大,故A错;当r一定时,线速度大的向心加速度一定大,故B错;由a=rω2=rω·ω=v·ω得线速度与角速度乘积大的向心加速度一定大,故C对;当r一定时,周期T小,向心加速度大,故D错.答案:C3.甲、乙两名滑冰运动员质量分别为80kg和40 kg,面对面拉着弹簧测力计做圆周运动的滑冰表演,如图所示.两人相距0.9 m,弹簧测力计的示数为96 N,冰面可视为光滑.下列判断中正确的是()A.两人的线速度相同,为40 m/sB.两人的角速度相同,为6 rad/sC.两人的运动半径相同,都是0.45 mD.两人的运动半径不同,甲为0.3 m,乙为0.6 m解析:甲、乙两人之间的距离不变,与弹簧始终在同一直线上,所以两人具有相同的角速度.设甲、乙两人的运动半径分别为r1、r2,两人转动时的向心力由弹簧的弹力提供,由牛顿第二定律得F=m1ω2r1①F=m2ω2r2②r1+r2=0.9③由①②③解得r1=0.3m,r2=0.6m,ω=2rad/s.答案:D4.一质量为m的小物块沿半径为R的圆弧轨道下滑,滑到最低点时的速度是v,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是()A.μmgB.μmC.μm(g+)D.μm(g-)解析:在最低点受力分析有:N-mg=m,再由f=μN得C正确.答案:C5.火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯时,内、外轨对车轮皆无侧压力,若火车在该弯道实际运行速度为50m/s,则下列说法中正确的是()A.仅内轨对车轮有侧压力B.仅外轨对车轮有侧压力C.内、外轨对车轮都有侧压力D.内、外轨对车轮均无侧压力答案:B6.如图所示,长0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2 m/s.g取10m/s2,下列说法正确的是()A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24NB.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6NC.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24ND.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54N解析:设小球在最高点时受杆的弹力向上,则mg-N=m,得N=mg-m=6N,故小球对杆的压力大小是6N,A错误,B正确;小球通过最低点时N-mg=m,得N=mg+m=54N,小球对杆的拉力大小是54N,C错误,D正确.答案:BD7.做匀速圆周运动的物体,其加速度的数值一定()A.跟半径成正比B.跟线速度的二次方成正比C.跟角速度的二次方成正比D.跟线速度和角速度的乘积成正比解析:由向心加速度与各运动参量的关系知a==rω2=vω,故D正确.A、B、C三个选项中,只有当其中一个量确定时,才能确定加速度与其他量的正反比关系.答案:D8.飞行员的质量为m,驾驶飞机在竖直面内以速度v做匀速圆周运动,在其运动圆周的最高点和最低点,飞行员对座椅产生的压力是()A.在最低点比最高点大2mB.相等C.在最低点比最高点大2mgD.在最高点的压力大些解析:在最低点,F-mg=m,F=mg+m,在最高点,F'-mg=m,F'=m-mg.由此可见在最低点压力大些,F-F'=2mg,C正确.答案:C9.如图所示,一个球绕中心线OO'以角速度ω转动,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θ=60°,则v A∶v B=D.若θ=30°,则v A∶v B=∶2解析:A、B两点随球一起转动,与球有相同的角速度,A正确;其线速度v=rω,由于r A=R cos θ<r B=R,故v A<v B,B错误;若θ=60°,,C错误;若θ=30°,,D正确.答案:AD10.如图所示,弹性杆插入桌面的小孔中,杆的另一端连有一个质量为m的小球,今使小球在水平面内做匀速圆周运动,通过传感器测得杆端对小球的作用力的大小为F,小球运动的角速度为ω,重力加速度为g.则小球做圆周运动的半径为()A. B.C. D.解析:设小球受到杆端作用力F在竖直方向的分力为F y,水平方向的分力为F x,则有:F y=mg,F x=mω2r.又F=,以上各式联立可求得:r=.故只有C正确.答案:C二、填空题(本题共2小题,每空4分,共16分)11.有同学想通过实验来体验向心力公式,设计的实验方案如下:如图所示,线的一端系一个重物,手执线的另一端,使重物在光滑水平桌面上做匀速圆周运动.当转速(角速度)相同时,根据你所学的知识,你认为线长易断,还是线短易断?(选填“长”或“短”).如果重物运动时细线被桌上的一个钉子挡住,随后重物以不变的速率在细线的牵引下绕钉子做圆周运动.细线碰钉子时,是钉子离重物越远线易断,还是离重物越近线易断?(选填“远”或“近”).解析:由F=mω2r=m(2πn)2r可知当转速(角速度)相同时,细线越长,向心力越大,即细线的拉力越大,细线越易断.由F=m知,线速度相同时,r越小,F越大,细线越易断.答案:长近12.一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱形桥的桥顶,汽车对桥面的压力等于车重的一半,这座拱形桥的半径是m.若要使汽车过桥顶时对桥面无压力,则汽车过桥顶时的速度大小至少是 m/s.解析:v=54km/h=15 m/s,由mg-F=m和F=mg得r=45m;若要使汽车对桥面无压力,则重力恰好完全提供向心力,由牛顿第二定律得mg=m,故v'=15m/s≈21m/s.答案:4521m/s三、解答题(本题共2小题,共24分)13.(12分)计算机上常用的“3.5英寸、1.44MB”软磁盘的磁道和扇区如图所示,磁盘上共有80个磁道(即80个不同半径的同心圆),每个磁道分成18个扇区,每个扇区可记录512个字节.电动机使磁盘以转速n=300r/min匀速转动.磁头在读、写数据时是不动的.磁盘每转一圈,磁头沿半径方向跳动一个磁道.(1)一个扇区通过磁头的时间是多少?(2)不计磁头转移的时间,计算机每秒可从软盘上最多读取多少个字节?解析:磁盘转速n=300r/min=5 r/s所以周期T==0.2s.(1)磁头扫描每个扇区的时间:t=s= s.(2)每个扇区的字节数N0=512个,1s内读取的字节数N=×1=512×90个=46080个.答案:(1)s(2)4608014.(12分)如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴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.求:(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度.解析:(1)如图所示,当圆锥筒静止时,小滑块受到重力、摩擦力f和支持力N.由题意可知f=mg sin θ=mg①N=mg cos θ=mg②(2)小物块受到重力和支持力的作用,设圆筒和物体匀速转动的角速度为ω竖直方向N cos θ=mg③水平方向N sin θ=mω2r④联立③④,得ω=又tan θ=,r=,解得ω=.答案:(1)mg mg(2)。
教科版高中物理 必修第二册 2. 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 如图，紫贴圆筒内壁的小物块与圆筒一起绕竖直中心轴旋转。
提供小物块在水平面内做匀速圆周运动向心力的是（）A．重力B．弹力C．摩擦力D．弹力与摩擦力的合力2. 如图所示，质量不等的甲、乙两个物块放在水平圆盘上，两物块与水平圆盘的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，让圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，并逐渐增大转动的角速度，结果发现甲物块先滑动，其原因是（）A．甲的质量比乙的质量小B．甲的质量比乙的质量大C．甲离转轴的距离比乙离转轴的距离小D．甲离转轴的距离比乙离转轴的距离大3. 如图所示，长度为L=2.5m的轻质细杆OA的A端有一质量为m=2.0kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是5.0m/s，重力加速度g取10m/s2，则此时小球对细杆OA的作用力为（）A．20.0N的拉力B．零C．20.0N的压力D．40.0N的压力4. 下列关于做匀速圆周运动的物体叙述正确的是（）A．角速度保持不变B．线速度保持不变C．加速度保持不变D．合外力保持不变5. 关于曲线运动的知识，下列说法全部正确的是（）①曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动②曲线运动合力的方向一定指向轨迹的凹侧③平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定④做圆周运动的物体，其加速度方向一定指向圆心A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④6. 曹冲称象故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重量称出了大象的重量，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是（）A．B．测定万有引力常量G伽利略理想斜面实验C．探究共点力合成的规律D．研究影响向心力大小的因素7. 一质量为的小球，以的速度在半径1m的轨道上做匀速圆周运动时，所需的向心力为（）A．B．C．D．8. 质量不计的轻质弹性杆P部分插入桌面上小孔中，杆另一端套有质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动，如图所示，则杆的上端受到球对它的作用力大小为（）A．B．C．D．9. 如图所示的皮带传动装置中，M、N分别是两个轮边缘的质点，两皮带轮半径分别为r和R，且，则（）A．M、N角速度之比为3∶2B．M、N线速度大小之比为3∶2C．M、N向心加速度之比为1∶1D．以上说法都不正确10. 网球是一个非常热门的体育运动项目，如图所示，假设运动员挥动球拍击球时，下列说法正确的是（）A．图中的A、B两点线速度大小相等B．图中的A、B两点中，B点线速度较大C．图中的A、B两点中，A点角速度较大D．图中的A、B两点中，A点向心加速度较大11. 如图所示为厦门某社区车库的道闸设备，道闸杆以O为转轴，N为右端点，M为ON的中点。
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2.匀速圆周运动的向心力和向心加速度
课后作业提升
一、选择题
1.一走时准确的时钟(设它的指针连续均匀转动),则下列说法正确的是()
A.时针的周期是1h,分针的周期是60s
B.分针的角速度是秒针的12倍
C.如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的向心加速度是时针端点的1.5倍
D.如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的线速度是时针端点的18倍
解析:时针的周期是12h,分针的周期是1h=60min,秒针的周期是1 min=60s,由ω=可知分针的角速度是秒针角速度的,所以A、B均错.
由v=可知分针端点的线速度是时针端点线速度的18倍,由a=()2r可知分针端点的向心加速度是时针端点向心加速度的216倍,故C错,D对.
答案:D
2.关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是()
A.由a=知a与r成反比
B.由a=ω2r知a与r成正比
C.由ω=知ω与r成反比
D.由ω=2πn知ω与转速n成正比
答案:D
3.如图所示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直盘面的竖直轴OO'转动.在圆盘上放置一木块,木块随圆盘一起做匀速转动,则木块相对圆盘的运动趋势方向()
A.与木块运动方向相同
B.与木块运动方向相反
C.背离圆心
D.指向圆心
解析:木块做匀速圆周运动,向心力由静摩擦力提供,方向指向圆心,而静摩擦力的方向与物体相对圆盘运动趋势的方向相反,因此木块相对圆盘的运动趋势方向背离圆心.
答案:C
4.如图所示,一小球用细绳悬挂于O点,将其拉离竖直位置一个角度后释放,则小球以O点为圆心做圆周运动,运动中小球所需的向心力是()
A.绳的拉力
B.重力和绳拉力的合力
C.重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力
D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
解析:小球在竖直平面内做变速圆周运动,受重力和绳的拉力作用,由于向心力是指向圆心方向的合外力,因此它可以是小球所受合力沿绳方向的分力,也可以是各力沿绳方向的分力的合力,故选C、D.
答案:CD
5.如图所示,绳子的一端固定在O点,另一端拴一重物在水平面内做匀速圆周运动()
A.转速相同时,绳长的容易断
B.周期相同时,绳短的容易断
C.线速度大小相等时,绳长的容易断
D.线速度大小相等时,绳短的容易断
解析:根据F=mω2r=m r=m4π2rn2,转速n相同时,绳越长,即r越大,向心力F越大,故绳长的容易
断,选项A正确;根据F=m r,周期相同时,r越大,F越大,也是绳长的容易断,故B错误;F=m,线速度v大小相等时,r越大,F越小,可以判断,绳短的容易断,选项D正确,C错误.
答案:AD
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关系的图像正确的是()
解析:小球受到的重力和绳子的拉力的合力提供向心力,如图所示.则有mg tan θ=mω2l sin θ,所以ω=,当θ=0时,ω=,故选项D正确.
答案:D
二、非选择题
7.如图所示,m1、m2是质量分别为50g和100 g的小球,套在水平光滑杆上.两球相距21cm,并用细线连接,欲使两球绕轴以600r/min的转速在水平面内转动而不滑动,两球离转动中心分别为多远?线上拉力是多大?
解析:设m1、m2离转轴中心距离分别为r1、r2,需要的向心力分别是F1、F2,则有
r1+r2=L,F1=m1r1ω2,F2=m2r2ω2
且F1=F2,由以上各式解得r1=0.14m
r2=0.07m,ω=2πn=20π rad/s
线上的拉力大小F=F1=F2≈28N.
答案:0.14m0.07m28N
8.如图所示是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面,若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为θ,女运动员的质量为m,转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r,求:
(1)男运动员对女运动员的拉力大小.
(2)两人转动的角速度.
(3)如果男、女运动员手拉手均做匀速圆周运动,已知两人质量比为2∶1,求他们做匀速圆周运动的半径比.
解析:女运动员受到重力mg和男运动员的拉力F作用,如图所示.
则:F cos θ=mg,F sin θ=mω2r
解得(1)F=;
(2)ω=;
(3)男、女运动员手拉手均做匀速圆周运动时,他们之间的拉力提供各自做圆周运动的向心力,设拉力大小为F',则
F'=m1ω'2r1=m2ω'2r2
所以r1∶r2=1∶2.
答案:(1)(2)(3)1∶2。