张家港圆周运动检测题(WORD版含答案)
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《圆周运动》练习(二)1.如图所示,两个质量均为 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 ,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,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A . b 一定比 a 先开始滑动B .a 、 b 所受的摩擦力始终相等C .ω=kg是 b 开始滑动的临界角速度2lD .当 ω=2kg时, a 所受摩擦力的大小为 kmg3l2.如图所示,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 . Mg - 5mgB . Mg + mgC .Mg + 5mgD . Mg + 10mg3.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹.质点从M 点出发经 P 点到达 N 点,已知弧长 MP 大于弧长 PN ,质点由 M 点运动到 P 点与从 P 点运动到 N 点所用的时间相等.则下列说法 中正确的是 ()A .质点从 M 到 N 过程中速度大小保持不变B .质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同C .质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同D .质点在 M 、 N 间的运动不是匀变速运动4.如图所示,质量相同的钢球①、②分别放在 A 、 B 盘的边缘, A 、 B 两盘的半径之比为 2∶ 1,a 、 b 分别是与 A 盘、 B 盘同轴的轮, a 、 b 轮半径之比为 1∶ 2.当 a 、 b 两轮在同一皮带带动下匀速转动时,钢球①、②受到的向心力大小之比为 ( )A . 2∶ 1B . 4∶ 1C .1∶ 4D . 8∶ 15.利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面,如图所示,用两根长为 L 的细线系一质量为m 的小球,两线上端系于水平横杆上的A 、B 两点, A 、 B 两点相距也为 L ,若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动,则小球运动到最低点时,每根线承受的张力为 ( )A . 2 3mgB . 3mg73mgC.2.5mg D. 26.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,盘面上离转轴距离3(设最大静摩擦力等于2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为 2滑动摩擦力 ),盘面与水平面的夹角为30°, g 取 10 m/s2.则ω的最大值是 ()A. 5 rad/sB. 3 rad/sC.1.0 rad/s D.0.5 rad/ s7.如图所示,在竖直平面内有xOy 坐标系,长为 l 的不可伸长细绳,一端固定在 A 点,A 点的坐标为 (0,l2),另一端系一质量为m 的小球.现在x 坐标轴上 (x>0)固定一个小钉,拉小球使细绳绷直并呈水平位置,再让小球从静止释放,当细绳碰到钉子以后,小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动.5(1) 当钉子在 x=4 l 的 P 点时,小球经过最低点时细绳恰好不被拉断,求细绳能承受的最大拉力;(2) 为使小球释放后能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,而细绳又不被拉断,求钉子所在位置的范围.8.如图所示,一小物块自平台上以速度v0水平抛出,刚好落在邻近一倾角为α=53°的粗糙斜面AB 顶端,并恰好沿该斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h= 0.032 m ,小物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,A 点离 B 点所在平面的高度H= 1.2 m.有一半径为R 的光滑圆轨道与斜面AB 在 B 点相切连接,已知 cos 53 °= 0.6, sin 53 =°0.8, g 取 10 m/s2.求:(1)小物块水平抛出的初速度v0是多少;(2) 若小物块能够通过圆轨道最高点,圆轨道半径R 的最大值.9.如图所示为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的 AB 段轨道与四分之一光滑圆弧轨道 BC 在 B 点水平相切.点 A 距水面的高度为 H ,圆弧轨道 BC 的半径为 R ,圆心 O 恰在水面.一质量为m 的游客 (视为质点 )可从轨道 AB 的任意位置滑下,不计空气阻力.(1) 若游客从 A 点由静止开始滑下,到 B 点时沿切线方向滑离轨道落在水面D 点, OD = 2R ,求游客滑到 B 点时的速度 v B 大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功 W f ;(2) 某游客从 AB 段某处滑下,恰好停在B 点,又因受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P 点后滑离轨道,求 P 点离水面的高度 h.(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所2受的向心力与其速率的关系为 F 向 =m v )R10.如图所示, 一块足够大的光滑平板放置在水平面上,能绕水平固定轴 MN 调节其与水平面的倾角. 板上一根长为 l = 0.6 m 的轻细绳,它的一端系住一质量为m 的小球 P ,另一端固定在板上的O 点.当平板的倾角固定为 α时,先将轻绳平行于水平轴 MN 拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v 0= 3 m/s.若小球能在板面内做圆周运动,倾角α的值应在什么范围内 (取重力加速度 g =10 m/ s 2)?11.半径为 R 的水平圆盘绕过圆心O 的竖直轴匀速转动, A 为圆盘边缘上一点.在 O 的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v 水平抛出时,半径 OA 方向恰好与 v 的方向相同,如图所示.若小球与圆盘只碰一次,且落在 A 点,重力加速度为g,则小球抛出时距O 的高度 h= ________,圆盘转动的角速度大小ω= ________.12.一长 l= 0.80 m 的轻绳一端固定在O 点,另一端连接一质量m= 0.10 kg 的小球,悬点O 距离水平地面的高度H= 1.00 m.开始时小球处于 A 点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到 B 点时,轻绳碰到悬点O 正下方一个固定的钉子P 时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g= 10 m/s2.求:(1)当小球运动到 B 点时的速度大小;(2) 绳断裂后球从 B 点抛出并落在水平地面上的 C 点,求 C 点与 B 点之间的水平距离;(3)若 OP= 0.6 m,轻绳碰到钉子 P 时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力.4答案1. 答案 AC解析小木块 a 、 b 做圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即f = m ω 2R.当角速度增加时,静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,发生相对滑动,对木块 a : f a2 l ,当a2 aaa=m ω f =kmg 时, kmg = m ωl , ω=kg2 b2 bkg;对木块 b : f bbb,所以 b 先达到最大静摩l =m ω ·2l ,当 f = kmg 时, kmg = m ω ·2l , ω =2l擦力,选项 A 正确;两木块滑动前转动的角速度相同,则f a2 b 2 a b=m ω l , f = m ω ·2l , f <f ,选项 B 错误;kg2kg2 当 ω=2l 时 b 刚开始滑动,选项C 正确;当 ω= 3l 时, a 没有滑动,则f a = m ω2l = 3kmg ,选项 D 错误. 2. 答案 C解析 设大环半径为 R ,质量为m 的小环下滑过程中遵守机械能守恒定律,所以122mv = mg ·2R.小环滑mv 2到大环的最低点时的速度为v =2 gR ,根据牛顿第二定律得F N - mg = R ,所以在最低点时大环对小mv2环的支持力 F N = mg + R = 5mg.根据牛顿第三定律知, 小环对大环的压力F N ′= F N = 5mg ,方向向下.对大环,据平衡条件,轻杆对大环的拉力 T = Mg + F N ′ = Mg + 5mg.根据牛顿第三定律,大环对轻杆拉力的大小为 T ′ =T = Mg + 5mg ,故选项 C 正确,选项 A 、 B 、D 错误.3. 答案 B解析 由题图知,质点在恒力作用下做一般曲线运动,不同地方弯曲程度不同,即曲率半径不同,所以速度大小在变,所以A 错误;因是在恒力作用下运动,根据牛顿第二定律 F = ma ,所以加速度不变,根据v =a t 可得在相同时间内速度的变化量相同,故 B 正确, C 错误;因加速度不变,故质点做匀变速运动,所以 D 错误.4. 答案 D解析皮带传送,边缘上的点线速度大小相等,所以v a = v b ,因为 a 轮、 b 轮半径之比为 1∶ 2,根据线 速度公式 ωa 2v = ωr 得: b= ,共轴的点, 角速度相等, 两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等,2 ω 1 a 1 8 F 1 8 ω1 2 则 ω2=1.根据向心加速度 a = r ω,则 a 2= 1,由 F = ma 得F 2=1,故 D 正确, A 、 B 、C 错误.5. 答案 A 2解析小球恰好过最高点时有:mg = m v 1R解得 v 1 =32 gL ①根据动能定理得:1 2 1 2mg · 3L = 2mv 2 - 2mv 1②2由牛顿第二定律得:v 23T - mg =m③5联立 ①②③ 得, T = 2 3mg故 A 正确, B 、C 、 D 错误.6. 答案 C解析当小物体转动到最低点时为临界点,由牛顿第二定律知,μmgcos 30 °- mgsin 30 °= m ω2r解得 ω=1.0 rad/s ,故选项 C 正确.7. 审题突破(1)由数学知识求出小球做圆周运动的轨道半径, 由机械能守恒定律求出小球到达最低点时的速度,然后由牛顿第二定律求出绳子的拉力.(2)由牛顿第二定律求出小球到达最高点的速度,由机械能守恒定律求出钉子的位置,然后确定钉子位置范围.解析 (1) 当钉子在 x = 5l2 +x 24 l 的 P 点时,小球绕钉子转动的半径为: R 1= l -2小球由静止到最低点的过程中机械能守恒:mg( l + R )= 1mv 211222v 1在最低点细绳承受的拉力最大,有:F - mg =m R 1联立求得最大拉力F = 7mg.(2) 小球绕钉子做圆周运动恰好到达最高点时,有:2 v 2mg = m R 2运动中机械能守恒: mg( l - R 2)= 1mv 222 2钉子所在位置为 x ′ = l - R 2 2l 2- 2联立解得 x ′ =76 l因此钉子所在位置的范围为75 6 l ≤ x ≤ 4 l .答案 (1)7 mg (2)756 l ≤ x ≤4 l8. 解析 (1) 小物块自平台做平抛运动, 由平抛运动知识得: v y = 2gh = 2× 10× 0.032 m/s = 0.8 m/ s(2分 )由于物块恰好沿斜面下滑,则tan 53 =°v y(3 分 )v 0得 v 0= 0.6 m/s.(2 分 )(2) 设小物块过圆轨道最高点的速度为v ,受到圆轨道的压力为 N.v 2则由向心力公式得: N + mg = m R (2 分)μ mgHcos 53 °1 2 1 2由动能定理得: mg(H + h)- sin 53 °- mg(R + Rcos 53)°=2mv - 2mv 0 (5 分 )小物块能过圆轨道最高点,必有 N ≥ 0(1 分 )联立以上各式并代入数据得:88R ≤21 m ,即 R 最大值为 21 m . (2 分 )答案(1)0.6 m/s(2) 8m219. 答案(1) 2gR - (mgH - 2mgR) (2)2R3解析(1) 游客从 B 点做平抛运动,有2R =v B t ①1 R =2gt2 ②由 ①② 式得v B = 2gR ③从 A 到 B ,根据动能定理,有1 2mg(H - R)+W f = 2mv B - 0④由 ③④ 式得W f =- (mgH - 2mgR)⑤(2) 设 OP 与 OB 间夹角为 θ,游客在 P 点时的速度为 v P ,受到的支持力为 N ,从 B 到 P由机械能守恒定律,有1 mg(R - Rcos θ)= mv2 - 0⑥P2过 P 点时,根据向心力公式,有2 v Pmgcos θ- N = m R ⑦N =0⑧hcos θ=R⑨2由 ⑥⑦⑧⑨ 式解得 h =3R ⑩10. 答案 α≤ 30°解析小球在板面上运动时受绳子拉力、板面弹力、重力的作用.在垂直板面方向上合力为0,重力在沿板面方向的分量为mgsin α,小球在最高点时, 由绳子的拉力和重力分力的合力提供向心力:T + mgsin2 mv 1α= l ①研究小球从释放到最高点的过程,据动能定理:1212 - mglsin α= 2mv 1 - 2mv 0② 若恰好通过最高点绳子拉力 F T2= 0,v 321联立 ①② 解得: sin α= 03gl = 3× 10× 0.6 = 2.故 α最大值为 30°,可知若小球能在板面内做圆周运动,倾角α的值应满足α≤ 30°.11.答案gR22nπv2v2R (n= 1,2,3,⋯ )解析小球做平抛运,在直方向:12 h=gt ①2在水平方向R= vt②gR2由①②两式可得h=2v2③小球落在 A 点的程中, OA 的角度θ=2nπ=ωt (n=1,2,3,⋯ )④2nπv由②④两式得ω=R(n= 1,2,3,⋯ )12.答案 (1)4 m/s (2)0.80 m (3)9 N解析(1) 小球运到 B 点的速度大小v B,由机械能守恒定律得12=mgl2mvB解得小球运到 B 点的速度大小v B=2gl= 4 m/s(2)小球从 B 点做平抛运,由运学律得x= v B t1y= H- l= gt2解得 C 点与 B 点之的水平距离x= v B 2 H - l= 0.80 m g(3) 若碰到子,拉力恰好达到最大F m,由牛定律得2v BF m-mg=m rr = l- OP由以上各式解得F m= 9 N。
江苏省苏州市张家港市外国语学校2024届高三下第一次测试物理试题含解析
江苏省苏州市张家港市外国语学校2024届高三下第一次测试物理试题考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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,斜面体B放置在粗糙的水平地面上,在水平向左的推力F作用下,物体A和斜面体B均保持靜止。
若减小推力F,物体A仍然静止在斜面体B上,则()A.物体A受斜面体B的作用力一定减小B.物体A所受摩擦力一定减小C.斜面体B所受合力一定减小D.斜面体B所受地面的摩擦力可能增大2、在光滑水平面上静止着物体A,物体B与一质量不计的弹簧相连并以一定速度与A相碰,如图所示,则弹簧被压缩的过程中①当弹簧处于最大压缩状态时,两物体速度相等②只有A、B速度相等时,系统的动量才守恒③作用过程中,系统的动量总是守恒的④A、B速度相等时,系统动能最小下列选项组,完整、正确的一组是()A.①②B.①③④C.①②④D.③④3、在地球同步轨道卫星轨道平面内运行的低轨道卫星,其轨道半径为同步卫星半径的14,则该低轨道卫星运行周期为()A.1h B.3h C.6h D.12h4、如图所示,绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角θ=30°.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行,且小球A正好静止在斜面中点.在小球A的正下方地面处固定放置一带电小球B,两球相距为d.已知两球的质量均为m、电荷量均为+q,静电力常量为k,重力加速度为g,两球均可视为点电荷.则下列说法不正确的是()A.两球之间的库仑力F=kB.当时,斜面对小球A的支持力为C.当时,细线上拉力为0D.将小球B移到斜面底面左端C点,当时,斜面对小球A的支持力为05、新型冠状病毒防疫期间,医用一次性口罩是必备的呼吸防护用品,口罩的核心材料是中间一层熔喷无纺布。
圆周运动测试题及答案.docx
圆周运动基础训练A1.如图所示,轻杆的一端有个小球,另一端有光滑的固定轴O现给球一”初速度,使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F表示球到∕z、'达最高点时杆对小球的作用力,则F (): QA.一定是拉力B. 一定是推力\C.—定等于OD.可能是拉力,可能是推力,也可能等于O2.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,大轮半径为小轮半径2r, b点在小轮上,到小轮中心距离为「C点和d点分别位于小轮和人轮的边缘上。
若在传动过程中皮带不打滑,则(A・a点与b点速度大小相等E・JI点与C点角速度大小相等C・JI点与d点向心加速度犬小相等D. a、b、c、d四点,加速度最小的是b点3.地球卜.,赤道附近的物体A和北京附近的物体B.随地球的自转而做匀速圆周运动.∏J 以判断()A.物体A与物体B的向心力都指向地心B物体A的线速度的大小小于物体B的线速度的人小C・物体A的角速度的大小小于物体E的角速度的犬小D.物体A的向心加速度的人小人于物体B的向心加速度的人小4.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由干轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是()A.a处B. b处C・c处 D. d处5.如图为A、B两物体做匀速圆周运动时向心加速度随半径r变化的图线,由图可知()A.A物体的线速度人小不变B. A物体的角速度不变C. B物体的线速度人小不变D. B物体的角速度与半径成正比6.Ih上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中,如果保持飞行速度的大小和距离海面的高度均不变,则以下说法正确的是()A.飞机做的是匀速直线运动B.飞机上的乘客对座椅压力略人于地球对乘客的引力C.飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力D・飞机上的乘客对座椅的压力为零7.有一种大型游戏器械,它是一个圆筒形大容器,筒壁竖直,游客进人容器后靠筒壁站立, 当圆筒开始转动后,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,这是因为()A.游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁B.游客处于失重状态C.游客受到的摩擦力等于垂力D游客随肴转速的增大有沿壁向匕滑动的趙势8. 如图所示是一种娱乐设施“魔盘S 而且画面反映的是魔盘旋转转速较人时,盘中人的情景.甲、乙、丙三位同学看了图后发生争论,甲说:“图画错了,做圆周运动的物体受到向心力的作用,魔盘上的人应该向中心靠拢”.乙说:“画画 得对•因为旋转的魔盘给人离心力.所以人向盘边缘靠拢丙说:“图画得对,当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力时,人会逐渐远离圆心”•该三位同学的 说法应是()时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,如图所示,此时两小球到转轴的距离 n 与C 之比为()A.1: 1 E. 1: √2 C. 2: 1 D. 1: 2 10・如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体 A 和B.它们与盘间的动摩擦因数相同.当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,烧断细线,则两个物体的运动情况是()A. 两物体均沿切线方向滑动B. 两物全均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远C 两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动D. 物体E 仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A 发生滑 11. 司机为了能够控制驾驶的汽车,汽车对地面的压力一定要大于0.在高速公路上所建的 高架桥的顶部口J ■看作是一个圆弧,若高速公路匕汽车设计时速为40m∕s,则高架桥顶部的閱弧半径至少应为 _____ (g 取IOinZs 2)解析设当汽车行驶到弧顶时,对地面压力刚好为零的圆12. AB 是竖直平面内的四分Z —圆弧轨道,在卞端B 与水平直轨道柑切,如图所示,一小 球自A 点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径为R∙小球的质量为Ub 不计齐处摩 擦•求:(1) 小球运动到E 点时的动能;(2) 小球卜滑到距水平轨道的高度为R/2时速度的人小和方向:(3) 小球经过圆弧轨道的B 点和水平轨道的c 点时,所受轨道 支持力NB NC 各是多大?13、用钳子夹住一块质m=50kg 的混凝土砌块起用(如图所示)•己知钳子与砌块间的动 A.甲正确 B.乙正确 C.丙正确 D.无法判断9.在光滑杆上穿着两上小球m 2t 且m ι=2m 2,用细线把两球连起來•当盘架匀速转动 动,摩擦因数40. 4.砌块雨心至上端间距L=4m∙在钳子沿水平方向以速度v=4m∕ S匀速行驶中突然停止,为不使砌块从钳子Il滑卜•,对砌块上端施加的压力至少为多犬?(g=10m∕sJ圆周运动B能力提升1∙半径为R的光滑半圆球固定在水平面上(如图),顶部有一小物体A∙今给它一个水平初速Vo=J^,,则物体将OA.沿球面下滑至M点E.沿球面下滑至某一点N,便离开球面做斜下抛运动C.按半径大于R的新的圆弧轨道作圆周运动D.立即离开半圆球做平抛运动2.如图所示,固定在竖Jl平面内的光滑圆形轨道ABCDQ点为轨道最高点,DB为竖直直径,AE为过圆心的水平面,今使小球自A点正上方某处由静止释放,且从A点内侧进人圆轨道运动,只要适当调节释放点的高度,总能保证小球最终通过最高点D,则小球在通过D点后(不计空气阻力)()T「D :A、一定会落在水平面AE上E、一定会再次落到圆轨道上厂C、可能会落到水平面AED、可能会再次落到圆轨道上。
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必修2第二章圆周运动测试题班级 姓名 _ _____________ 总分 _____________ 本题共12小题,每小题6分,共72分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有 一个正确选项,有的小题可能不止一个正确选项,全部选对的得6分,选对但不全的得 分,有错选或不答的得 0分。
1.关于匀速圆周运动的下述说法中正确的是A. 角速度不变B. 线速度不变 下列说法中,正确的是( ) 物体在恒力作用下不可能作曲线运动 物体在变力作用下不可能作直线运动C. ( 是匀速运动D. ) 是变速运动 2 .A. C. 3. .物体在恒力作用下不可能作圆周运动 .物体在变力作用下不可能作曲线运动 如图1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( 球A 的角速度一定大于球 B 的角速度 球A 的线速度一定大于球 B 的线速度 球A 的运动周期一定小于球 B 的运动周期 球A 对筒壁的压力一定大于球 B 对筒壁的压力 A. B. C. D. 图14.正常走动的钟表,其时针和分针都在做匀速转动. 下列关系中正确的有( A. 时针和分针角速度相同B. 分针角速度是时针角速度的12倍C. 时针和分针的周期相同 D .分针的周期的时针周期的12倍 5 .有两人坐在椅子上休息, 他们分别在中国的大连和广州, 关于他们具有的线速度和角速 度相比较( ) A .在广州的人线速度大,在大连的人角速度大. B. 在大连的人线速度大,在广州的人角速度大.C. 两处人的线速度和角速度一样大 D .两处人的角速度一样大,在广州处人的线速度比在大连处人的线速度大6.小球m 用长为L 的悬线固定在 0点,在0点正下方L/2处有一个光滑钉子 C ,如图2所 示,今把小球拉到悬线成水平后无初速度地释放, A .小球的速度突然增大 B. 小球的角速度突然增大 C .小球的向心加速度突然增大 D .悬线的拉力突然增大当悬线成竖直状态且与钉子相碰时 ( ) 7 .用材料和粗细相同、 长短不同的两段绳子, 各栓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 .两个球以相同的线速度运动时,长绳易断 B.两个球以相同的角速度运动时,长绳易断 C .两个球以相同的周期运动时,长绳易断 D .无论如何,长绳易断8 .如图3,细杆的一端与一小球相连,可绕过 0点的水平轴自由转动现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中 a 、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球的作用力可能 是()A. a 处为拉力,b 处为拉力B.a 处为拉力,b 处为推力C.a 处为推力,b 处为拉力D.a 处为推力,b 处为推力随半径变化的关系图线中可以看出()A. B 物体运动时,其线速度的大小不变B. B 物体运动时,其角速度不变C. A 物体运动时,其角速度不变D. A 物体运动时,其线速度随 r 的增大而减小10.如图5所示,水平转台上放着 A B 、C 三个物体,质量分别为 2m m m 离转轴的距离分别为R 、R 、2R,与转台间的摩擦因数相同, 转台旋转时,下列说法中,正确的是 ( )A.若三个物体均未滑动, C 物体的向心加速度最大B.若三个物体均未滑动,B 物体受的摩擦力最大C.转速增加,A 物比B 物先滑动D.转速增加,C 物先滑动图511.火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定。
(完整版)圆周运动试题及参考答案
精心整理第(63)单元测试题一、单项选择题1、在某转弯处,规定火车行驶的速率为v0,则下列说法中正确的是()A.当火车以速率v0行驶时,火车的重力与支持力的合力方向一定沿水平方向B.当火车的速率v>v0时,火车对外轨有向外的侧向压力C.当火车的速率v>v0时,火车对内轨有向内的挤压力D.当火车的速率v<v0时,火车对内轨有向内侧的压力2、一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是()A.aC.c3A.4v,()A.5AC67、v8ABC.小球的角速度突然减小D.悬线拉力突然增大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向心力一定为重力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gLD.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力10、汽车驶向一凸形桥,为了在通过桥顶时,减小汽车对桥的压力,司机应()A.以尽可能小的速度通过桥顶B.适当增大速度通过桥顶C.以任何速度匀速通过桥顶D.使通过桥顶的向心加速度尽可能小11、图8两个质量相同的小球,在同一水平面内做匀速圆周运动,悬点相同,如图8所示,A运动的半径比B的大,则()A.A受到的向心力比B的大B.B受到的向心力比A的大C.A的角速度比B的大D.B的角速度比A的大12、关于铁路转弯处内外轨道间有高度差,下列说法正确的是()ABCD13vA.14A.vC.v15、如图P ABCD16小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列说法中正确的是()A.小球通过最高点时的最小速度是v=B.小球通过最高点时的最小速度为0C.小球在水平线ab以下的管道中运动时内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力17、洗衣机的脱水筒在工作时,有一衣物附着在竖直的筒壁上,则此时()A.衣物受重力、筒壁弹力和摩擦力作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供C.筒壁的弹力随筒转速的增大而增大D.筒壁对衣物的摩擦力随筒转速的增大而增大18、铁路转弯处的弯道半径r主要是根据地形决定的.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.v一定时,r越小则要求h越大B.v一定时,r越大则要求h越大C.r一定时,v越大则要求h越大D.r一定时,v越小则要求h越大19、修铁路时,两轨间距是1435 mm,某处铁路转弯的半径是300 m,若规定火车通过这里的速度是72 km/h.请你运用学过的知识计算一下,要想使内外轨均不受轮缘的挤压,内外轨的高度差应是多大?20、如图所示,半径为R、内径很小的光滑半圆管置于竖直平面内,两个质量均为m的小球A、B,以不同的速度进入管内,A通过最高点C时,对管壁上部的压力为3mg,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。
高一下册圆周运动单元测试卷 (word版,含解析)(1)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图,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 .滑块对轨道的压力为2v mg m R+B .受到的摩擦力为2v m RμC .受到的摩擦力为μmgD .受到的合力方向斜向左上方【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .根据牛顿第二定律2N v F mg m R-=根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小2NN v F F mg m R'==+ A 正确;BC .物块受到的摩擦力2N ()v f F mg m Rμμ==+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,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。
《圆周运动》练习题附答案
- 1 - 匀速圆周运动练习1.一质点做圆周运动,一质点做圆周运动,速度处处不为零,速度处处不为零,速度处处不为零,则则:①任何时刻质点所受的合力一定不为零①任何时刻质点所受的合力一定不为零,,②任何时刻质点的加速度一定不为零质点的加速度一定不为零,,③质点速度的大小一定不断变化③质点速度的大小一定不断变化,,④质点速度的方向一定不断变化④质点速度的方向一定不断变化 其中正确的是(其中正确的是( )) A .①②③.①②③ B B B.①②④.①②④.①②④ C C C.①③④.①③④.①③④ D D D.②③④.②③④.②③④2.火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶速度为v ,则下列说法中正确的是(,则下列说法中正确的是( )①当以速度v 通过此弯路时,火车重力与轨道支持力的合力提供向心力通过此弯路时,火车重力与轨道支持力的合力提供向心力 ②当以速度v 通过此弯路时,火车重力、轨道支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力 ③当速度大于v 时,轮缘挤压外轨压外轨 ④当速度小于v 时,轮缘挤压外轨时,轮缘挤压外轨A.①③①③B.①④①④C.②③②③D.②④②④3.如图所示,在皮带传动装置中,主动轮A 和从动轮B 半径不等,皮带与轮之间无相对滑动,则下列说法中正确的是(下列说法中正确的是( )) A .两轮的角速度相等.两轮的角速度相等 B .两轮边缘的线速度大小相等.两轮边缘的线速度大小相等C .两轮边缘的向心加速度大小相等.两轮边缘的向心加速度大小相等D .两轮转动的周期相同.两轮转动的周期相同4.用细线拴着一个小球,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.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.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.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.小球角速度一定时,线越短越容易断 5.长度为0.5m 的轻质细杆OA OA,,A 端有一质量为3kg 的小球,以O 点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,小球通过最高点时的速度为2m/s 2m/s,取,取g=10m/s 2,则此时轻杆OA 将(将( )) A .受到6.0N 的拉力的拉力 B B B.受到.受到6.0N 的压力的压力 C .受到24N 的拉力的拉力 D D D.受到.受到24N 的压力的压力6.滑块相对静止于转盘的水平面上,随盘一起旋转时所需向心力的来源是( ))A .滑块的重力.滑块的重力B B B.盘面对滑块的弹力.盘面对滑块的弹力.盘面对滑块的弹力C .盘面对滑块的静摩擦力.盘面对滑块的静摩擦力D D D.以上三个力的合力.以上三个力的合力.以上三个力的合力7.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(,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.V A >V BB.ωA >ωBC.a A >a BD. D.压力压力N A >N B 8.8.一个电子钟的秒针角速度为(一个电子钟的秒针角速度为(一个电子钟的秒针角速度为( ))A .πrad/sB rad/s B..2πrad/sC rad/s C..60prad/s D rad/s D..30prad/s9.甲、乙、丙三个物体,甲放在广州,乙放在上海,丙放在北京.当它们随地球一起转动时,则( ))AB B A OA- 2 - A .甲的角速度最大、乙的线速度最小.甲的角速度最大、乙的线速度最小B .丙的角速度最小、甲的线速度最大.丙的角速度最小、甲的线速度最大C .三个物体的角速度、周期和线速度都相等.三个物体的角速度、周期和线速度都相等D .三个物体的角速度、周期一样,丙的线速度最小.三个物体的角速度、周期一样,丙的线速度最小 1010.如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过.如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过O 点的水平轴自由转动,现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a 、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点。
2023-2024学年江苏省苏州市张家港市高三(上)阶段性调研测试物理试卷+答案解析(附后)
2023-2024学年江苏省苏州市张家港市高三(上)阶段性调研测试物理试卷(12月)一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1.如图所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜,若抽去一张纸片,则观察到干涉条纹( )A. 变疏B. 变密C. 不变D. 消失2.链球运动员用链子拉着铁球旋转做匀速圆周运动,在此过程中,运动员的手和链球的运动轨迹都可以近似为圆,不计空气阻力.关于手和球的位置关系,下面四幅图中正确的是( )A. B.C. D.3.如图所示,圆轨道上卫星1与椭圆轨道上卫星2周期相同,两卫星轨道相交于A、B两点,C、D连线过地心,D点为远地点.下列说法正确的是( )A. 椭圆轨道的长轴大于圆轨道的直径B. 卫星1和卫星2在A点向心加速度大小相等C. 卫星1在C点速度大于卫星2在D点速度D. 相等时间内卫星1与地球的连线扫过的面积等于卫星2与地球的连线扫过的面积4.如图所示,、为定值电阻,为滑动变阻器,电源有内阻.闭合电路后,若将滑动片向右滑动,则下列说法正确的是( )A. 功率减小B. 功率增大C.和功率之和一定增大D. 两端电压变化量一定大于两端电压变化量5.如图所示,某同学用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘,入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处,空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和已知光束a和b间的夹角为则( )A. 光盘材料的折射率B. 光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二C. 若增大入射角,在光盘内可能发生全反射现象D. 光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度6.小明同学用单摆测量学校的重力加速度。
他改变摆长L,测出几组对应的周期T,并作出图像如图所示。
下列说法错误的是( )A. 他应选用质量大、体积小的钢球做实验B. 他应从摆球经过平衡位置开始计时C. 图像不过坐标原点的原因可能是摆长测量值偏大D. 他通过作出图像处理数据来求得重力加速度,可消除因摆球质量分布不均匀而导致的系统误差7.宇宙尘埃有很大的科研价值,某人造地球卫星携带的收集装置如图所示.卫星飞行进入一个尘埃区,尘埃区每单位体积空间有n颗尘埃,每颗尘埃的平均质量为m,卫星正面面积为S,质量为M,前进速度保持为尘埃与卫星碰撞后吸附在卫星表面,为了保持卫星原有的飞行速度,卫星推进器需要提供的推力功率为( )A. B.C. D.8.如图所示,是带有等量异种电荷的金属板A和B间的水平线,A板带正电,B板水平带负电且接地.a、b、c是两板之间分别紧靠着金属板A和B表面的三个点,P、Q是水平线上的两点.下列说法中正确的是( )A. a、b、c三点电场强度大小相同B. Q点电势大于P点电势C. 在P点放一带负电的小液滴,则液滴有可能保持静止D. 将一试探正电荷分别从a、b点移动到c点,电势能变化量不同9.孔府建筑是中国传统建筑的杰出代表,采用了瓦片屋顶,屋顶结构可简化为下图:质量为m,半径为R 的弧形瓦片静止在两根相互平行且完全相同的倾斜细圆柱形椽子正中间,两根椽子间的距离为,与水平面的夹角均为。
张家港圆周运动达标检测(Word版 含解析)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,可视为质点的、质量为m 的小球,在半径为R 的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是( )A .小球能够到达最高点时的最小速度为0B gRC 5gR 为6mgD .如果小球在最高点时的速度大小为gR ,则此时小球对管道的外壁的作用力为3mg 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A .圆形管道内壁能支撑小球,小球能够通过最高点时的最小速度为0,选项A 正确,B 错误;C .设最低点时管道对小球的弹力大小为F ,方向竖直向上。
由牛顿第二定律得2v F mg m R-=将5v gR =代入解得60F mg =>,方向竖直向上根据牛顿第三定律得知小球对管道的弹力方向竖直向下,即小球对管道的外壁有作用力为6mg ,选项C 正确;D .小球在最高点时,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有2v F mg m R'+=将2v gR =30F mg '=>,方向竖直向下根据牛顿第三定律知球对管道的外壁的作用力为3mg ,选项D 正确。
故选ACD 。
2.如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的物体A 和B ,A 和B质量都为m .它们分居在圆心两侧,与圆心距离分别为R A =r ,R B =2r ,A 、B 与盘间的动摩擦因数μ相同.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,下列说法正确的是( )A .此时绳子张力为T =3mg μB .此时圆盘的角速度为ω=2grμ C .此时A 所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D .此时烧断绳子物体A 、B 仍将随盘一块转动 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】C .A 、B 两物体相比,B 物体所需要的向心力较大,当转速增大时,B 先有滑动的趋势,此时B 所受的静摩擦力沿半径指向圆心,A 所受的静摩擦力沿半径背离圆心,故C 正确; AB .当刚要发生相对滑动时,以B 为研究对象,有22T mg mr μω+=以A 为研究对象,有2T mg mr μω-=联立可得3T mg μ=2grμω=故AB 正确;D .若烧断绳子,则A 、B 的向心力都不足,都将做离心运动,故D 错误. 故选ABC.3.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 2D .向心加速度之比a 1:a 2=8:3【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .小球做圆周运动所需要的向心力由重力mg 和悬线拉力F 的合力提供,设悬线与竖直方向的夹角为θ。
圆周运动(提升篇)(Word版 含解析)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图,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 .滑块对轨道的压力为2v mg m R+B .受到的摩擦力为2v m RμC .受到的摩擦力为μmgD .受到的合力方向斜向左上方【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .根据牛顿第二定律2N v F mg m R-=根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小2NN v F F mg m R'==+ A 正确;BC .物块受到的摩擦力2N ()v f F mg m Rμμ==+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,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。
圆周运动测试题及答案
圆周运动测试题及答案一、选择题1. 一个物体做匀速圆周运动,下列哪些物理量是保持不变的?()A. 线速度B. 角速度C. 向心加速度D. 周期答案:B2. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,向心力的方向指向()A. 圆心B. 圆外C. 切线方向D. 法线方向答案:A3. 以下哪个公式与匀速圆周运动的向心力无关?()A. F = mv^2/rB. F = mω^2rC. F = maD. F = 2mv答案:D二、填空题4. 一个物体做匀速圆周运动时,其向心加速度的大小为________,其中v是线速度,r是半径。
答案:v^2/r5. 如果一个物体的角速度增加,而半径保持不变,那么其线速度会________。
答案:增加三、计算题6. 一个物体在水平面上以2米/秒的速度做匀速圆周运动,半径为5米。
求物体的向心加速度大小。
答案:向心加速度 a = v^2/r = (2 m/s)^2 / 5 m = 0.8 m/s^27. 一个物体绕垂直轴旋转,其角速度为10 rad/s,半径为0.5米。
求物体的线速度。
答案:线速度v = ωr = 10 rad/s * 0.5 m = 5 m/s四、简答题8. 描述一下匀速圆周运动的特点。
答案:匀速圆周运动的特点是物体在圆周轨迹上运动,速度大小保持不变,但方向始终指向圆心,因此存在向心加速度。
向心加速度的方向始终指向圆心,大小与物体的速度、半径成反比。
9. 解释为什么在匀速圆周运动中,物体的速度方向时刻改变。
答案:在匀速圆周运动中,虽然速度的大小保持不变,但由于物体在圆周轨迹上运动,其运动方向不断改变,始终沿着圆的切线方向。
因此,速度的方向时刻在变化,即使大小不变,速度矢量也在变化。
五、实验题10. 设计一个实验来验证匀速圆周运动的向心力公式 F = mv^2/r。
答案:实验设计应包括以下步骤:a. 准备一个可旋转的圆盘和一个可变质量的物体。
b. 将物体固定在细绳的一端,细绳的另一端固定在圆盘的中心。
【单元练】张家港市高中物理必修2第六章【圆周运动】(培优专题)(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C 解析:CABC .小孩随圆盘做匀速圆周运动,重力和支持力是一对平衡力,而圆盘对他的摩擦力充当向心力,因此摩擦力大小不变,方向始终指向圆心时刻改变,AB 错误,C 正确; D .减小转速,角速度减小,根据2f m r ω=可知,小孩收到的摩擦力减小, D 错误。
故选C 。
3.中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示,包括上下盖座,大小齿轮,压嘴座等部件。
大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中,大小齿轮相互吻合,a ,b 点分别位于大小齿轮的边缘。
c 点在大齿轮的半径中点,当修正带被匀速拉动进行字迹修改时( )A .大小齿轮的转向相同B .a 点的线速度比b 点大C .b 、c 两点的角速度相同D .b 点的向心加速度最大D解析:DAB .大小齿轮相互吻合,同缘传动时,边缘点的线速度大小相等,方向相反,AB 错误; C .根据v r ω=解得12a b b a r r ωω==:::同轴传动时,角速度相等,故a c ωω=所以b 与c 点的角速度不相同,C 错误; D .根据2a r ω=b 、c 点的向心加速度大小之比为2222::4:1b c b a ωωωω==b 点的向心加速度最大,D 正确。
张家港市高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试题(有答案解析)
一、选择题1.“木卫二”在离木星表面高h 处绕木星近似做匀速圆周运动,其公转周期为T ,把木星看作一质量分布均匀的球体,木星的半径为R ,万有引力常量为G 。
若有另一卫星绕木星表面附近做匀速圆周运动,则木星的质量和另一卫星的线速度大小分别为( )A .()3222R h GTπ+B .()3222R h GT π+C .()3224R h GT π+D .()3224R h GT π+2.对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,下列说法错误的是( )A .卫星做匀速圆周运动的向心力是由地球对卫星的万有引力提供的B .轨道半径越大,卫星线速度越大C .轨道半径越大,卫星线速度越小D .同一轨道上运行的卫星,线速度大小相等3.一宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动,宇航员要估测星球的密度,只需要测定飞船的( )A .环绕半径B .环绕速度C .环绕周期D .环绕加速度 4.下列说法正确的是( )A .在赤道上随地球一起转动的物体的向心力等于物体受到地球的万有引力B .地球同步卫星与赤道上物体相对静止,且它跟地面的高度为某一确定的值C .人造地球卫星的向心加速度大小应等于9.8m/s 2D .人造地球卫星运行的速度一定大于7.9km/s5.2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功,这颗卫星为地球静止轨道卫星,距地面高度为H 。
已知地球半径为R ,自转周期为T ,引力常量为G 。
下列相关说法正确的是( )A .该卫星的观测范围能覆盖整个地球赤道线B .该卫星绕地球做圆周运动的线速度大于第一宇宙速度C .可以算出地球的质量为2324πH GTD .可以算出地球的平均密度为3233π)R H GT R +( 6.下面说法正确的是( )A .曲线运动一定是变速率运动B .匀变速曲线运动在任意时间内速度的变化量都相同C .匀速圆周运动在相等时间的位移相同D .若地球自转角速度增大,则静止在赤道上的物体所受的支持力将减小7.2018年11月20日,国内首颗商业低轨卫星“嘉定一号”在酒泉卫星发射中心成功升空,随后卫星进入预定匀速圆周运动的轨道,它也是中国首个全球低轨通信卫星星座“翔云”的首发星,开启了中国天基物联探测新时代,下列说法正确的是( )A .该卫星的发射速度小于7.9km/sB .据了解该卫星在距离地面约400km 的近地轨道运行,则可以估算卫星所受的万有引力C .该卫星在预定轨道上的周期等于同步卫星的周期D .该卫星接到地面指令需要变轨至更高轨道,则卫星应向后喷气加速8.已知一质量为m 的物体分别静止在北极与赤道时对地面的压力差为ΔN ,假设地球是质量分布均匀的球体,半径为R 。
圆周运动基础练习题(含答案)
圆周运动操练题之青柳念文创作1.下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中,正确的是 (选C )A.物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用C.向心力是一个恒力B.物体所受的合外力提供向心力D.向心力的大小—直在变更2.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(选BC)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3.正常走动的钟表,其时针和分针都在做匀速转动,下列关系中正确的是 (选B)A.时针和分针的角速度相同 B.分针角速度是时针角速度的12倍C.时针和分针的周期相同D.分针的周期是时针周期的12倍4.A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,在相同的时间内它们通过的旅程之比sA∶sB=2∶3,转过的角度之比ϕA∶ϕB=3∶2,则下列说法正确的是(选BC)A.它们的半径之比RA∶RB=2∶3 B.它们的半径之比RA∶RB=4∶9C.它们的周期之比TA∶TB=2∶3 D.它们的周期之比TA∶TB=3∶25.如图所示的圆锥摆中,摆球A在水平面上作匀速圆周运动,关于A的受力情况,下列说法中正确的是(选C)A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用;B.摆球A受拉力和向心力的作用;C.摆球A受拉力和重力的作用;D.摆球A受重力和向心力的作用.(第5题)6.汽车甲和汽车乙质量相等,以相等速度率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车的外侧.两车沿半径方向受到的磨擦力分别为Ff甲和Ff乙,以下说法正确的是(选A)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7.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎能够性最大的地段应是(选D)A.a处 B.b处 C.c处 D.d处8.游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加(第15题)速度达到20 m/s2,g取10 m/s2,那末在此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的(选C)A.1倍B.2 倍C.3倍D.4倍9.一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s,车对桥顶的压3,如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速力为车重的4至少为(选B)A.15 m/s B.20 m/s C.25 m/s D.30 m/sD.能够是拉力,能够是推力,也能够等于零11.飞机在飞越太平洋上空的过程中,如果坚持飞行速度的大小和间隔海平面的高度不变,则以下说法中正确的是(选C)A.飞机做的是匀速直线运动12.一滑雪者连同他的滑雪板质量为70kg,他滑到凹形的坡底时的速度是20m/s,坡底的圆弧半径是50m,则在坡底时雪地对滑雪板的支持力是多少?1260N13.质量为m的小球,用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动,小球到达最高点时的速度为v,到达最低点时的速变成24vgR ,则两位置处绳子所受的张力之差是多少?6mg14.汽车沿半径为R = 100m的圆跑道行驶,设跑道的路面是1,要使汽水平的,路面作用于车的最大静磨擦力是车重的10车不致冲出圆跑道,车速最大不克不及超出多少?10sm/。
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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,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 53g l绳子AB 的拉力都是0。
由以上的分析可知,开始时AB 是拉力不为054g l 53glAB 的拉力为0,角速度再增大时,AB 的拉力又会增大,故A 错误;B 正确;C .当绳子AC 与竖直方向之间的夹角不变时,AC 绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力,所以绳子的拉力绳子等于1.25mg 54gl53glAC 上竖直方向的拉力不变,水平方向的拉力增大,则AC 的拉力继续增大;故C 正确; D .由开始时的分析可知,当ω54g l 53g lAB 的拉力都是0,故D 正确。
故选BCD 。
3.如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘,上面放置劲度系数为k 的弹簧,弹簧的一端固定于轴O 上,另一端连接质量为m 的小物块A (可视为质点),物块与圆盘间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为L ,若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g ,物块A 始终与圆盘一起转动。
则( )A .当圆盘角速度缓慢地增加,物块受到摩擦力有可能背离圆心B .当圆盘角速度增加到足够大,弹簧将伸长C gLμ D .当弹簧的伸长量为x mg kxmLμ+【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .开始时弹簧未发生形变,物块受到指向圆心的静摩擦力提供圆周运动的向心力;随着圆盘角速度缓慢地增加,当角速度增加到足够大时,物块将做离心运动,受到摩擦力为指向圆心的滑动摩擦力,弹簧将伸长。
在物块与圆盘没有发生滑动的过程中,物块只能有背离圆心的趋势,摩擦力不可能背离圆心,选项A 错误,B 正确;C .设圆盘的角速度为ω0时,物块将开始滑动,此时由最大静摩擦力提供物体所需要的向心力,有20mg mL μω=解得0gLμω=选项C 正确;D .当弹簧的伸长量为x 时,物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力,则有2mg kx m x L μω+=+()解得mg kxm x L μω+=+()选项D 错误。
故选BC 。
4.如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的物体A 和B ,A 和B 质量都为m .它们分居在圆心两侧,与圆心距离分别为R A =r ,R B =2r ,A 、B 与盘间的动摩擦因数μ相同.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,下列说法正确的是( )A .此时绳子张力为T =3mg μB .此时圆盘的角速度为ω2grμC .此时A 所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D .此时烧断绳子物体A 、B 仍将随盘一块转动 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】C .A 、B 两物体相比,B 物体所需要的向心力较大,当转速增大时,B 先有滑动的趋势,此时B 所受的静摩擦力沿半径指向圆心,A 所受的静摩擦力沿半径背离圆心,故C 正确; AB .当刚要发生相对滑动时,以B 为研究对象,有22T mg mr μω+=以A 为研究对象,有2T mg mr μω-=联立可得3T mg μ=2grμω=故AB 正确;D .若烧断绳子,则A 、B 的向心力都不足,都将做离心运动,故D 错误. 故选ABC.5.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 。
6.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 。
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 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 m R=解得v gR =即当速度v gR =A 正确;B .小球通过最高点的最小速度为零,选项B 错误; CD .小球在最高点,若v gR <2v mg F m R-=杆的作用力随着速度的增大而减小; 若v gR >2v mg F m R+=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.水平光滑直轨道ab 与半径为R 的竖直半圆形光滑轨道bc 相切,一小球以初速度v 0沿直轨道向右运动,如图所示,小球进入圆形轨道后刚好能通过c 点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d 点,则( )A .小球到达c gRB .小球在c 点将向下做自由落体运动C .小球在直轨道上的落点d 与b 点距离为2RD .小球从c 点落到d 点需要时间为2R g【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】小球恰好通过最高点C,根据重力提供向心力,有: 2v mg m R= 解得:v gR =A 正确;小球离开C 点后做平抛运动,即水平方向做匀速运动,0bd s v t = 竖直方向做自由落体运动,2122R gt =解得:2R t g=;2bd s R = 故B 错误;CD 正确;故选ACD9.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。