(完整版)物理必修二圆周运动及综合题专项分类练习
人教版(2019)高中物理必修第二册第6章圆周运动练习及答案

新教材2020春人教物理必修第二册第6章 圆周运动练习及答案 *新教材人教物理必修第二册第 6章 圆周运动*1、(多选)假设“神舟十一号”实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了 n 周,起 始时刻为t i,结束时刻为t 2,运行速度为v,半径为r.则计算其运行周期可用()2 v D. T =—— r AC [由题意可知“神舟H ^一号”匀速圆周运动 n 周所需时间A^t 2-t i,故其 周期T = ^L 肝,选项A 正确;由周期公式有T = ?,r选项C 正确.] 2、(多选)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,开始时小球与钉子 A 、B 均在一条直线 上(图示位置),且细纯的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上,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A.t 2-t l B. T = t i —12 n C.B.小球的角速度变大C.小球的向心力变小D.细绳对小球的拉力变小CD [在绳子完全被释放后与释放前相比,由于小球所受的拉力与速度垂直,故不改变速度大小,选项A错误;由v=co『v不变,r变大,则角速度⑴变小,选项B 错误;小球的向心力Fn=mv-, v不变,r变大,则Fn变小,选项C正确;r 2细纯对小球的拉力F=mvp v不变,r变大,则F变小,选项D正确.]3、一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于。
点,在O点正下方2处钉有一颗光滑钉子.如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间,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.小球的向心加速度不变AC [由于悬线与钉子接触时,小球在水平方向上不受力,故小球的线速度不能发生突变,由于做圆周运动的半径变为原来的一半,由V=CD点口,角速度变为原2来的两倍,A正确,B错误;由an = 半知,小球的向心加速度变为原来的两倍,C正确,D错误.]4、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9,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<,gRtan时,小球对底面的压力为零D.当vo=4gRtan时,小球对侧壁的压力为零B [设小球刚好对底面无压力时的速度为v,此时小球的向心力F=mgtanamv\所以v =)gRtan造小球转动速度v o<JgRtan的,它受重力、底面的支R持力和侧壁的弹力三个力作用;当小球转动速度v o=4gRtan时,它只受重力和侧壁的弹力作用.因此选项B正确,A、C、D错误.]5、如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴。
人教版(新教材)高中物理必修2第二册课时作业1:专题强化 圆周运动的综合分析 练习

专题强化 圆周运动的综合分析一、选择题1.如图1所示,某公园里的过山车驶过轨道的最高点时,乘客在座椅里面头朝下,若轨道半径为R ,人体重为mg ,要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力,则过山车在最高点时的速度大小为( )图1A.0B.gRC.2gRD.3gR『答案』 C『解析』 由题意知F +mg =2mg =m v 2R ,故速度大小v =2gR ,C 正确.2.某飞行员的质量为m ,驾驶飞机在竖直面内以速度v 做匀速圆周运动,圆的半径为R ,飞行员对座椅的压力在最低点比最高点大(设飞行员始终垂直于座椅的表面)( ) A.mg B.2mg C.mg +m v 2RD.2m v 2R『答案』 B『解析』 在最高点有:F 1+mg =m v 2R ,解得:F 1=m v 2R -mg ;在最低点有:F 2-mg =m v 2R ,解得:F 2=mg +m v 2R .所以由牛顿第三定律可知,F 2′-F 1′=F 2-F 1=2mg ,B 正确.3.(多选)(2019·双峰一中高一下学期期末)如图2所示,长为l 的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直面内做圆周运动,关于小球在最高点的速度v ,下列说法正确的是( )图2A.v 的最小值为glB.v 由零逐渐增大,向心力也增大C.当v 由gl 逐渐增大时,杆对小球的弹力逐渐增大D.当v 由gl 逐渐减小时,杆对小球的弹力逐渐增大『答案』 BCD『解析』 由于是轻杆,即使小球在最高点速度为零,小球也不会掉下来,因此v 的最小值是零,故A 错误.v 由零逐渐增大,由F n =m v 2l 可知,F n 也增大,故B 正确.当v =gl 时,F n=m v 2l =mg ,此时杆恰好对小球无作用力,向心力只由其自身重力提供;当v >gl 时,杆对球的力为拉力,由mg +F =m v 2l 可得F =m v 2l -mg ,则当v 由gl 逐渐增大时,拉力F 逐渐增大;当v <gl 时,杆对球的力为支持力,此时,mg -F ′=m v 2l 可得F ′=mg -m v 2l ,当v 由gl 逐渐减小时,支持力F ′逐渐增大,杆对球的拉力、支持力都为弹力,故C 、D 正确. 4.(多选)如图3所示,一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内,其中管道半径为R .现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动,当小球通过最高点时速率为v 0,则下列说法中正确的是( )图3A.若v 0=gR ,则小球对管内壁无压力B.若v 0>gR ,则小球对管内上壁有压力C.若0 <v 0<gR ,则小球对管内下壁有压力D.不论v 0多大,小球对管内下壁都有压力『答案』 ABC『解析』 在最高点,只有重力提供向心力时,由mg =m v 20R ,解得v 0=gR ,此时小球对管内壁无压力,选项A 正确;若v 0>gR ,则有mg +F N =m v 20R,表明小球对管内上壁有压力,选项B 正确;若0<v 0<gR ,则有mg -F N =m v 20R,表明小球对管内下壁有压力,选项C 正确;综上分析,选项D 错误.5.(多选)如图4所示,小球m 在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动,下列说法正确的是( )图4A.小球通过最高点时的最小速度是RgB.小球通过最高点时的最小速度为零C.小球在水平线ab 以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab 以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力『答案』 BD6.(多选)(2019·襄阳四中期中考试)质量为m 的小球(不计大小)由轻绳a 和b 分别系于一竖直轻质细杆的A 点和B 点,如图5所示,当轻杆绕轴OO ′以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,a 绳与水平方向成θ角,b 绳沿水平方向且长为l ,则下列说法正确的是( )图5A.a 绳的张力不可能为零B.a 绳的张力随角速度的增大而增大C.若角速度ω>gl tan θ,b 绳将出现弹力 D.若b 绳突然被剪断,则a 绳的弹力一定发生变化『答案』 AC『解析』 对小球受力分析可得a 绳的弹力在竖直方向的分力平衡了小球的重力,解得F T a=mgsin θ,为定值,A 正确,B 错误.当F T a cos θ=mω2l ,即ω=gl tan θ时,b 绳的弹力为零,若角速度大于该值,则b 绳将出现弹力,C 正确.由于b 绳可能没有弹力,故b 绳突然被剪断,a 绳的弹力可能不变,D 错误.7.(多选)如图6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( )图6A.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=kg2l是b 开始滑动的临界角速度 D.当ω=2kg3l时,a 所受摩擦力的大小为kmg 『答案』 AC『解析』 小木块a 、b 做匀速圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即F f =mω2R .当角速度增大时,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 f a =mωa 2 l ,当F f a =kmg 时,kmg =mωa 2l ,可得ωa =kgl;对木块b :F f b =mωb 2·2l ,当F f b =kmg 时,kmg =mωb 2·2l ,可得ωb =kg2l,所以b 先达到最大静摩擦力,即b 先开始滑动,选项A 正确;两木块滑动前转动的角速度相同,则F f a =mω2l ,F f b =mω2·2l ,F f a <F f b ,选项B 错误;当ω=kg2l时b 刚要开始滑动,选项C 正确;ω=2kg 3l <ωa 时,a 没有滑动,则F f a =mω2l =23kmg ,选项D 错误.8.(2019·六安一中期中考试)如图7所示,在水平圆盘上,沿半径方向放置用平直细线相连的质量相等的两物体A 和B ,它们与圆盘间的动摩擦因数相同,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘转速增大到两物体刚要发生滑动时烧断细线,则两个物体将要发生的运动情况是()图7A.两物体仍随圆盘一起转动,不会发生滑动B.只有A仍随圆盘一起转动,不会发生滑动C.两物体均沿半径方向滑动,A靠近圆心、B远离圆心D.两物体均沿半径方向滑动,A、B都远离圆心『答案』 B『解析』当两物体刚要滑动时,A、B所受静摩擦力都是最大静摩擦力F fm.对A有F fm-F T =mω2r A,对B有F fm+F T=mω2r B,烧断细线的瞬间,F T消失,A的向心力由圆盘的静摩擦力提供,且F f=mω2r A<F fm,A仍随圆盘一起转动,而F fm不足以提供B所需的向心力,故B 将沿某一曲线做离心运动,故选项B正确.9.(2019·北京十一学校期末)一转动轴垂直于一光滑水平面,交点O的上方h处固定一细绳的一端,细绳的另一端固定一质量为m的小球B(体积可忽略),细绳长AB=l>h,小球可随转动轴转动,并在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图8所示,要使小球不离开水平面,转动轴的转速的最大值是(重力加速度为g)()图8A.12πgh B.πghC.12πgl D.2πlg『答案』 A『解析』如图所示,设细绳与转动轴夹角为θ,以小球为研究对象,小球受三个力的作用;重力mg、水平面支持力F N、细绳拉力F,在竖直方向合力为零,则有F cos θ+F N=mg,在水平方向上由牛顿第二定律有F sin θ=m(2πn)2R=m(2πn)2h tan θ,则n=12 πF cos θmh,当小球即将离开水平面时F N =0,F 有最大值mg cos θ,转速n 有最大值,则有n max =12πgh,故A 正确,B 、C 、D 错误.10.(多选)如图9甲所示,轻杆一端固定在O 点,另一端固定一小球(大小不计),现让小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F ,小球在最高点的速度大小为v ,其F -v 2图像如图乙所示.则( )图9A.小球的质量为aRbB.当地的重力加速度大小为RbC.v 2=c 时,小球对杆的弹力方向向上D.v 2=2b 时,小球受到的弹力与重力大小相等『答案』 ACD『解析』 当小球受到的弹力方向向下时,有F +mg =m v 2R ,解得F =mR v 2-mg ;当弹力方向向上时,有mg -F =m v 2R ,解得F =mg -m v 2R .对比F -v 2图像可知,a =mg ,当v 2=b 时,F=0,可得b =gR ,则g =b R ,m =aRb ,A 正确,B 错误;v 2=c 时,小球受到的弹力方向向下,则小球对杆的弹力方向向上,C 正确;v 2=2b 时,小球受到的弹力与重力大小相等,D 正确. 二、非选择题11.如图10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 从水平地面上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3mg ,B 通过最高点C 时,对管壁下部的压力为0.75mg .g 为重力加速度,忽略空气阻力,求A 、B 两球落地点间的距离.图10『答案』 3R『解析』 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,离开轨道后两球均做平抛运动,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 球由牛顿第二定律得 3mg +mg =m v 2A R解得A 球通过最高点C 时的速度大小为v A =2gR 对B 球由牛顿第二定律得 mg -0.75mg =m v 2B R解得B 球通过最高点C 时的速度大小为v B =gR 2A 、B 球做平抛运动的时间相同,由2R =12gt 2可得t =2×2Rg=2R g两球做平抛运动的水平分位移分别为 x A =v A t =4R x B =v B t =RA 、B 两球落地点间的距离Δx =x A -x B =3R .12.如图11所示,水平转盘的中心有一个光滑的竖直小圆孔,质量为m 的物体A 放在转盘上,物体A 到圆孔的距离为r ,物体A 通过轻绳与物体B 相连,物体B 的质量也为m .若物体A 与转盘间的动摩擦因数为μ(μ<1),则转盘转动的角速度ω在什么范围内,才能使物体A 随转盘转动而不滑动?(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g )图11『答案』g(1-μ)r≤ω≤g(1+μ)r『解析』当A将要沿转盘背离圆心滑动时,A所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向指向圆心,此时A做圆周运动所需的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力,即F+F fmax=mrω12①由于B静止,故有F=mg②又F fmax=μF N=μmg③由①②③式可得ω1=g(1+μ)r当A将要沿转盘向圆心滑动时,A所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向背离圆心,此时A做圆周运动所需的向心力为F-F fmax=mrω22④由②③④式可得ω2=g(1-μ)r故要使A随转盘一起转动而不滑动,其角速度ω的范围为ω2≤ω≤ω1,即g(1-μ)r≤ω≤g(1+μ)r.13.(拓展提升)如图12所示,质量为1 kg、大小不计的小球P用两根长度相等、不可伸长的细绳系于竖直杆上,随杆在水平面内做匀速圆周运动.AB的距离等于绳长为1 m.(重力加速度g=10 m/s2)图12(1)当ω1=4 rad/s时,细绳AP和BP的拉力分别为多少?(2)当ω2=5 rad/s时,细绳AP和BP的拉力分别为多少?『答案』(1)016 N(2)2.5 N22.5 N『解析』设AP刚伸直时小球做圆周运动的角速度为ω0此时BP与竖直方向夹角为60°,AP拉力为0球受力如图甲所示,F T1sin 60°=mω02L sin 60°F T1cos 60°=mg联立解得:ω0=2 5 rad/s(1)当ω1=4 rad/s<ω0时,AP上拉力为0,设BP拉力为F T2,其与竖直方向夹角为θ,受力分析如图乙,F T2sin θ=mω12L sin θ解得F T2=16 N(2)当ω2=5 rad/s>ω0时,AP、BP上都有拉力,设分别为F T3、F T4,受力分析(如图丙)F T4cos 30°+F T3cos 30°=mω22L sin 60°F T4sin 30°=F T3sin 30°+mg联立解得F T3=2.5 N,F T4=22.5 N.。
6.1 圆周运动 习题—2020-2021学年人教版(2019)高中物理必修第二册

一、圆周运动分题型练习同轴转动1.汽车后备箱盖一般都有可伸缩的液压杆,如图甲所示,图乙为简易侧视示意图,液压杆上端固定于后盖上A点,下端固定于箱内O′点,B也为后盖上一点,后盖可绕过O点的固定铰链转动,在合上后备箱的过程中()甲乙A.A点相对于O′点做圆周运动B.B点相对于O′点做圆周运动C.A与B相对于O点线速度大小相同D.A与B相对于O点角速度大小相同2.如图所示是一个玩具陀螺.a、b和c是陀螺外表面上的三个点.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,那么下列说法中正确的是()A.它们的半径之比为2∶9B.B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3D.D.它们的周期之比为1∶34.如图所示,两个小球固定在一根长为l的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动。
当小球A的速度为v A时,小球B的速度为v B,则轴心O到小球A的距离是()A.v A(v A+v B)l B.vAlvA+v BC.vA+v B lvAD.vA+v B lvB5.如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动,a和b是轮边缘上的两个点,则偏心轮转动过程中a、b两点()A.角速度大小相同B.线速度大小相同C.周期大小不同D.转速大小不同6.如图所示,圆环以直径AB为轴匀速转动,已知其半径R=0.5 m,转动周期T=4 s,求环上P点和Q点的角速度和线速度总结:同轴转动的各点角速度、转速、周期相等,线速度与半径成正比。
传动装置7.(多选)-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r 1 r 2 nD.从动轮的转速为r2r1n8.如图所示为锥形齿轮的传动示意图,大齿轮带动小齿轮转动,大、小齿轮的角速度大小分别为ω1、ω2,两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2,则() A.ω1<ω2,v1=v2B.ω1>ω2,v1=v2C.ω1=ω2,v1>v2D.ω1=ω2,v1<v29.(多选)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度,如图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿,则() A.该车可变换两种不同挡位B.该车可变换四种不同挡位C.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA∶ωD=1∶4D.当A轮与D轮组合时,两轮角速度之比ωA∶ωD=4∶110.在如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在—起绕同—转轴转动。
高中物理必修二第六章圆周运动专项训练(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动专项训练单选题1、如图所示,在竖直杆上的A点系一不可伸长的轻质细绳,绳子的长度为l,绳的另一端连接一质量为m的小球,小球可看作质点,现让小球以不同的角速度ω绕竖直轴做匀速圆周运动,小球离A点的竖直高度为ℎ,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.小球离A点的竖直高度ℎ与小球运动的角速度ω成正比B.小球离A点的竖直高度ℎ与小球运动的角速度ω成反比C.绳子的拉力与小球运动的角速度ω成正比D.绳子的拉力与小球运动的角速度ω的平方成正比答案:DAB.小球受力如图所示根据牛顿第二定律mg tanθ=mω2l sinθ解得ω=√gl cosθ=√gℎ得到ℎ=g ω2即ℎ与角速度的平方成反比,故AB错误;CD.绳子的拉力为T=mω2l sinθsinθ=mω2l即绳子的拉力与小球运动的角速度ω的平方成正比,故D正确, C错误。
故选D。
2、下列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了向心力B.向心力就是物体受到的合力C.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D.向心力改变做圆周运动的物体的速度方向答案:DA.物体做圆周运动就需要有向心力,向心力是由外界提供的,不是由物体本身产生的,选项A错误;B.匀速圆周运动中由合力提供向心力,变速圆周运动中合力与向心力是不同的,选项B错误;C.向心力始终指向圆心,方向时刻在改变,即向心力是变化的,选项C错误;D.向心力的方向与速度方向垂直,不改变速度的大小,只改变速度的方向,选项D正确。
故选D。
3、如图所示为时钟面板,当时钟正常工作时,关于时针、分针和秒针的转动,下列判断正确的是()A.时针的角速度最大B.秒针的周期最大C.分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度D.时针、分针、秒针的转动周期相等答案:CBD.时针的周期为12h,分针的周期为1h,秒针的周期为160h,故BD错误;A.根据ω=2πT由于时针的周期最大,可知时针的角速度最小,故A错误;C.分针的周期小于时针的周期,则分针的角速度大于时针的角速度,根据v=ωr分针尖端的半径大于时针尖端的半径,故分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度,故C正确。
高中物理必修二圆周运动练习题含答案

高中物理必修二圆周运动练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 某物体作匀速圆周运动,在其运动过程中,不发生变化的物理量是()A.角速度B.线速度C.向心加速度D.向心力2. 水平广场上一小孩骑自行车沿圆弧由M向N匀速转弯.他所受合力为F,下图A、B、C、D中能正确反映合力F方向的是()A. B. C. D.3. 地球自转一周为一昼夜,新疆乌鲁木齐市处于高纬度地区,而广州则处于低纬度地区,下列说法中正确的是()A.乌鲁木齐一昼夜的时间要比广州一昼夜的时间略长B.乌鲁木齐处物体的角速度大,广州处物体的线速度大C.两处地方物体的角速度、线速度都一样大D.两处地方物体的角速度一样大,但广州物体的线速度比乌鲁木齐处物体的线速度要大4. 风能是一种绿色能源.如图所示,叶片在风力推动下转动,带动发电机发电,M、N为同一个叶片上的两点,下列判断正确的是()A.M点的线速度小于N点的线速度B.M点的角速度小于N点的角速度C.M点的加速度大于N点的加速度D.M点的周期大于N点的周期5. 甲、乙、丙三个物体,甲静止地放在北京,乙静止地放在江苏,丙静止地放在广州.当它们随地球一起转动时,则()A.甲的角速度最大,乙的线速度最小B.三个物体的角速度、周期一样,丙的线速度最大C.三个物体的角速度、周期和线速度都相等D.丙的角速度最小,甲的线速度最大6. 关于匀速圆周运动的说法,正确的是()A.匀速圆周运动的速度大小保持不变,所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B.做匀速圆周运动的物体,虽然速度大小不变,但方向时刻都在改变,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速度大小不变,是匀速运动7. 对于物体做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.其转速与角速度成反比,其周期与角速度成正比B.运动的快慢可用线速度描述,也可用角速度来描述C.匀速圆周运动的速度保持不变D.做匀速圆周运动的物体,其加速度保持不变8. 下列说法中正确的是()A.匀速圆周运动是角速度不变的运动B.匀速圆周运动是线速度不变的运动C.匀速圆周运动是加速度不变的运动D.匀速圆周运动是向心力不变的运动9. 关于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是()A.线速度不变B.角速度不变C.向心加速度不变D.运动状态不变10. 如图,一圆球绕通过球心O点的固定轴转动,下列说法正确的是()A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点的线速度相等C.A、B两点转动半径相等D.A、B两点转动向心加速度相等11. 如图为一皮带传动装置,大轮与小轮固定在同一根轴上,小轮与另一中等大小的轮子间用皮带相连(皮带不打滑),它们的半径之比是1:2:4.A、B、C分别为小、中、大轮子边缘上的三点,那么角速度ωA:ωB=________;向心加速度a B:a C=________.12. 一质点以2r/s的转速沿半径为3m的圆周轨道作匀速圆周运动,在质点运动5r而回到出发点的过程中.质点在这段运动过程中的周期为________s,线速度是________m/s.13. 一质点做匀速圆周运动,它通过的圆弧长s和时间t、它与圆心连线扫过的角度φ与时间t的关系分别如图A和图B两个图像所示.则根据两个图像可知质点做圆周运动的周期为________s,运动半径为________m.14. 如图所示,直径为d的纸制圆筒,使它以速度W绕轴匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒,若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔,已知夹角为Ө,则子弹的速度V=________.15. 某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验.他采用图1所示的装置,该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴,设喷射速度大小为v0.一个直径为D=40cm的纸带环,安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线.在转台开始转动达到稳定转速时,向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴,当狭缝A转至与狭缝B正对平行时,雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹.改变喷射速度重复实验,在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d.将纸带,则:从转台上取下来,展开平放在刻度尺旁边,如图2所示.已知v0ωDπ(1)在图2中,速度最大的雾滴所留的痕迹是________点,该点到标志线的距离为________cm.(2)如果不计雾滴所受的空气阻力,转台转动的角速度为2.1rad/s,则该喷枪喷出的油漆雾滴速度的最大值为________m/s;考虑到空气阻力的影响,该测量值________真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”).16. 如图所示,直径为d的纸质圆筒以角速度ω绕轴心O匀速转动.一子弹对准圆筒并沿直径射入圆筒,若圆筒旋转不到半周时间内,子弹先后留下a、b两个弹孔,且∠aob=θ(弧度),则子弹的速度为________.17. 1920年科学家斯特恩测定气体分子速率的装置如图所示,A、B为一双层共轴圆筒形容器,外筒半径为R内筒半径为r,可同时绕其几何轴经同一角速度ω高速旋转,其内部抽成真空.沿几何轴装有一根镀银的铂丝K,在铂丝上通电使其加热,银分子(即原子)蒸发成气体,其中一部分分子穿过A筒的狭缝a射出到达B筒的内表面.由于分子由内筒到达外筒需要一定时间.若容器不动,这些分子将到达外筒内壁上的b点,若容器转动,从a穿过的这些分子仍将沿原来的运动方向到达外筒内壁,但容器静止时的b点已转过弧长s到达b’点.(1)这个实验运用了________规律来测定;(2)测定该气体分子的最大速度大小表达式为________.18. 两颗人造地球卫星,都在圆形轨道上运行,质量之比为m A:m B=1:2,轨道半径之比r A:r B=1:2,则它们的(1)线速度之比v A:v B=________;(2)角速度之比ωA:ωB=________;(3)周期之比T A:T B=________;(4)向心加速度之比a A:a B=________.19. 同轴的两个薄纸圆盘,相距为L,以角速度ω匀速转动,一颗子弹从左边平行于轴,则这段时间内射向圆盘,在两盘上留下两个弹孔,两弹空与盘心的连线间的夹角为π3圆盘转过的最小角度为________,子弹的速度可能为________.20. 如图所示,皮带传动装置中右边两轮粘在一起,且同轴,已知A、B、C三点距各自转动的圆心距离的关系为R a=R c=2R b,若皮带不打滑,则A、C点的线速度之比V a:V c=________;角速度之比ωa:ωc=________.21. 如图所示,圆盘绕圆心O沿逆时针方向匀速转动,圆盘上有A、B两点,A、B两点到O点的距离分别为S OA=10cm、S OB=30cm,圆盘的转速n=120r/min.求:(1)A点转动的周期T A;(2)B点转动的角速度;(3)A、B两点转动的线速度大小v A和v B.22. 一物体做匀速圆周运动,写出(1)周期T与频率f的关系式(2)角速度w与周期T的关系式(3)线速度v与角速度w的关系式.23. 如图所示,小球在半径为R的光滑半球面内贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动,小球与半球球心的连线与竖直方向的夹角为θ,(已知重力加速度为g)求:(1)小球运动的向心加速度的大小;(2)线速度的大小.24. 一质点做匀速圆周运动,其半径为2m,周期为3.14s,如图所示,求质点从A点转过180∘、270∘分别到达B、C点的速度变化量.25. 随着科学的进步,人类对深太空进行了不断的探索,宇宙飞船在距某星球表面ℎ高处绕该星球飞行周期为T,已知该星球的半径为R,万有引力常量为G,忽略该星球的自转,求:(1)宇宙飞船在距某星球表面ℎ高处飞行的线速度大小.(2)该星球表面的重力加速度大小.(3)该星球第一宇宙速度大小.26. 氢原子的核外电子绕核做圆周运动的轨迹半径为r,电子质量为m,电荷量为e,求电子绕核运动的速率和周期.27. 如图所示,直径为d的圆筒绕中心轴做匀速圆周运动,枪口发射的子弹速度为v,并沿直径匀速穿过圆筒,若子弹穿出后在圆筒上只留下一个弹孔,则圆筒运动的角速度为多少?28. 如图所示,半径为0.1m的轻滑轮,通过绕在其上面的细线与重物相连,若重物由静止开始以2m/s2的加速度匀加速下落,则当它下落高度为1m时的瞬时速度是多大?此刻的滑轮转动的角速度是多大?29. 光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由轻细绳连接,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O 处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成30∘夹角.已知B球的质量为m,求:(1)细绳对B球的拉力大小;(2)A球的质量.30. 一探照灯照射在云层底面上,这底面是与地面平行的平面.如图所示,云层底面高ℎ,探照灯以匀角速度ω在竖直平面内转动,当光束转过与竖直线夹角为θ时,此刻云层底面上光点的移动速度是多大?31.(15分) 为了探究物体做匀速圆周运动时,向心力与哪些因素有关?某同学进行了如下实验:如图甲所示,绳子的一端拴一个小沙袋,绳上离小沙袋L处打一个绳结A,2L处打另一个绳结B.请一位同学帮助用秒表计时.如图乙所示,做了四次体验性操作.操作1:手握绳结A,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周.体验此时绳子拉力的大小.操作2:手握绳结B,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周.体验此时绳子拉力的大小.操作3:手握绳结A,使沙袋在水平平面内做匀速圆周运动,每秒运动2周.体验此时绳子拉力的大小.操作4:手握绳结A,增大沙袋的质量到原来的2倍,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周.体验此时绳子拉力的大小.(1)操作2与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________;(2)操作3与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________;(3)操作4与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________;(4)总结以上四次体验性操作,可知物体做匀速圆周运动时,向心力大小与()有关A.半径B.质量C.周期D.线速度的方向(5)实验中,人体验到的绳子的拉力是否是沙袋做圆周运动的向心力________(“是”或“不是”)参考答案与试题解析高中物理必修二圆周运动练习题含答案一、选择题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分)1.【答案】A【考点】匀速圆周运动【解析】对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些,是标量还是矢量,如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键,尤其是注意标量和矢量的区别.【解答】解:在描述匀速圆周运动的物理量中,线速度、向心加速度、合外力这几个物理量都是矢量,虽然其大小不变,但是方向在变,因此这些物理量是变化的.角速度、周期、线速度的大小不变.故A正确,B、C、D错误.故选:A.2.【答案】D【考点】匀速圆周运动【解析】做曲线运动的物体受到的合力应该是指向运动轨迹弯曲的内侧,做匀速圆周运动的物体受到的合力的方向指向圆心.【解答】解:小孩骑自行车沿圆弧由M向N匀速转弯,可以看作是匀速圆周运动,所以合力与赛车的速度方向的垂直,并指向圆弧的内侧,故D正确.故选:D.3.【答案】D【考点】线速度、角速度和周期、转速【解析】同轴转动,角速度和周期相同,根据公式v=ωr,线速度与半径成正比.【解答】解:两地都绕地轴自转,角速度一样大,周期一样长,但由于广州的轨道半径大,故其线速度大,故ABC错误,D正确.故选D.4.【答案】A【考点】线速度、角速度和周期、转速【解析】同一个叶片上的点转动的角速度大小相等,根据v=rω、a=rω2比较线速度和加速度的大小.【解答】解:A、M、N两点的转动的角速度相等,则周期相等,根据v=rω知,M点转动的半径小,则M点的线速度小于N点的线速度.故A正确,B错误,D错误.C、根据a=rω2知,M、N的角速度相等,M点的转动半径小,则M点的加速度小于N 点的加速度.故C错误.故选:A.5.【答案】B【考点】线速度、角速度和周期、转速【解析】甲、乙、丙三个物体分别放在北京、江苏和广州,它们随地球一起转动时它们的周期相同,角速度相同,但半径不同,甲的半径最小而丙的半径最大,由线速度和角速度的关系v=ωr知甲的线速度小于乙的线速度.【解答】解:甲、乙、丙三个物体随地球一起转动时它们的周期相同,角速度相同,所以,A、D选项错误,由于甲的半径最小而丙的半径最大,由线速度和角速度的关系v=ωr知甲的线速度最小而丙的线速度最大,故选项B正确.C错误故选:B6.【答案】B【考点】匀速圆周运动【解析】根据匀速圆周运动的定义出发,抓住线速度、加速度都是矢量展开分析即可。
物理必修2圆周运动专题汇编(必须掌握经典题目)

、选择题[共51、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( )A.小球在最高点时所受向心力一定为重力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面内做圆周运动,则其在最高点速率是gL D.小球在圆周最低点时拉力可能等于重力2、在质量为M的电动机的飞轮上,固定着一个质量为m的重物,重物到转轴的距离为r,如图所示,为了使放在地面上的电动机不会跳起,电动机飞轮的角速度不能超过( )A.gmrmM+B.gmrmM+C.gmrmM-D.mrMg3.关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法正确的是:A.大小不变,方向变化B.大小变化,方向不变C.大小、方向都变化 D.大小、方向都不变4.同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥,在桥的中央处有:A.车对两种桥面的压力一样大B.车对平直桥面的压力大C.车对凸形桥面的压力大D.无法判断5、洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上,如图所示,则此时:A.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大6、关于物体做匀速圆周运动的正确说法是A速度大小和方向都改变 B速度的大小和方向都不变C速度的大小改变,方向不变 D速度的大小不变,方向改变7、如图所示,一光滑的圆锥内壁上,一个小球在水平面内做匀速圆周运动,如果要让小球的运动轨迹离锥顶远些,则下列各物理量中,不会引起变化的是 ( )A.小球运动的线速度 B.小球运动的角速度C.小球的向心加速度 D.小球运动的周期8、如图所示,汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时,则汽车 ( )A.的向心力由它的重力提供B.的向心力由它的重力和支持力的合力提供,方向指向圆心C.受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D.以上均不正确9、如图,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内作圆周运动。
高中物理必修二第六章圆周运动经典知识题库(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动经典知识题库单选题1、如图所示,一辆电动车在水平地面上以恒定速率v行驶,依次通过a,b,c三点,比较三个点向心力大小()A.Fa>Fb>Fc B.Fa<Fb<FcC.Fc<Fa<Fb D.Fa>Fc>Fb答案:B根据向心力公式F=mv2 r由于速率恒定,半径越小的位置向心力越大,从图可知曲率半径r a>r b>r c,故F a<F b<F c,故B正确,ACD错误。
故选B。
2、对于做匀速圆周运动的物体,下列说法不正确的是()A.转速不变B.角速度不变C.线速度不变D.周期不变答案:C做匀速圆周运动的物体,线速度的大小不变,方向时刻改变,角速度不变,由T=2πω=1n则周期不变,转速不变,ABD正确,C错误。
故选C。
3、如图所示,一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动,圆筒的半径r=1.5m,简壁内有一小物体(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),转动轴与圆筒始终保持相对静止,小物体与圆筒间的动摩擦因数为√32与水平面间的夹角为60°,重力加速度g取10m/s2,则ω的最小值是()rad/sC.√10rad/sD.5rad/sA.2rad/sB.√303答案:C对小物体,受力分析如图所示小物体恰不下滑,则有F N+mgcos60°=mω2r,f=μF N=mgsin60°联立解得ω=√10rad/s故选C。
4、如图所示,在圆锥体表面放置一个质量为m的小物体,圆锥体以角速度ω绕竖直轴匀速转动,轴与物体间的距离为R。
为了使物体m能在锥体该处保持静止不动,物体与锥面间的静摩擦系数至少为多少?()A.tanθB.gsinθ+ω2Rcosθgcosθ−ω2RsinθC.tanθ+ω2Rg D.√tan2θ+(ω2Rg)2答案:B水平方向受力μN cosθ−N sinθ=mω2R 竖直方向受力μN sinθ+N cosθ−mg=0解得μ=g sinθ+ω2R cosθg cosθ−ω2R sinθ故选B。
人教版高中物理必修二第五章第七节生活中的圆周运动+测试题+Word版含答案

第五章曲线运动第七节生活中的圆周运动A级抓基础1.在水平面上转弯的摩托车,向心力是()A.重力和支持力的合力B.静摩擦力C.滑动摩擦力D.重力、支持力、牵引力的合力解析:摩托车转弯时,摩托车受重力、地面支持力和地面对它的摩擦力三个力的作用,重力和地面支持力沿竖直方向,二力平衡,由于轮胎不打滑,摩擦力为静摩擦力,来充当向心力.综上所述,选项B正确.答案:B2.(多选)宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态,下列说法正确的是()A.宇航员仍受重力的作用B.宇航员受力平衡C.宇航员所受重力等于所需的向心力D.宇航员不受重力的作用解析:做匀速圆周运动的空间站中的宇航员,所受重力全部提供其做圆周运动的向心力,处于完全失重状态,并非宇航员不受重力作用,A、C正确,B、D错误.答案:AC3.(多选)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.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb做离心运动C.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc做近心运动解析:若拉力突然变大,则小球将做近心运动,不会沿轨迹Pb 做离心运动,A错误.若拉力突然变小,则小球将做离心运动,但由于力与速度有一定的夹角,故小球将做曲线运动,B正确,D错误.若拉力突然消失,则小球将沿着P点处的切线运动,C正确.答案:BC4.(多选)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压力D.当火车的速率v<v0时,火车对内轨有向内侧的压力解析:在转弯处,火车以规定速度行驶时,在水平面内做圆周运动,重力与支持力的合力充当向心力,沿水平面指向圆心,选项A 正确.当火车的速率v>v0时,火车重力与支持力的合力不足以提供向心力,火车对外轨有向外的侧向压力;当火车的速率v <v 0时,火车重力与支持力的合力大于火车所需的向心力,火车对内轨有向内的侧向压力,选项B 、D 正确.答案:ABD5.如图所示,一光滑的半径为R 的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m 的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道的压力恰好为零,则:(1)小球在B 点的速度是多少?(2)小球落地点C 距B 处的水平距离是多少?解析:(1)当小球在B 点时,由牛顿第二定律可得:mg =m v 2B R,解得:v B =gR . (2)小球从B 点飞出后,做平抛运动,运动的时间是t :由2R =12gt 2,解得:t =2R g ,小球落地点到A 点的距离:x =v B t =gR ×2R g=2R . 答案:(1)gR (2)2R6.(多选)如图所示,质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动,已知重力加速度为g ,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )A .在最高点小球的速度水平,小球既不超重也不失重B .小球经过与圆心等高的位置时,处于超重状态C .盒子在最低点时对小球弹力大小等于2mg ,方向向上D .该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πR g 解析:在最高点小球的加速度为g ,处于完全失重状态,A 错误;小球经过与圆心等高的位置时,竖直加速度为零,既不超重也不失重,B 错误;在最低点时,盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力,由F -mg =m v 2R,解得F =2mg ,选项C 正确;在最高点有mg =m v 2R,解得该盒子做匀速圆周运动的速度v =gR ,该盒子做匀速圆周运动的周期为T =2πR v =2πR g,选项D 正确. 答案:CDB 级 提能力7.(多选)如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R ,小球半径为r ,则下列说法正确的是( )A .小球通过最高点时的最小速度v min =g (R +r )B .小球通过最高点时的最小速度v min =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有作用力解析:小球沿管上升到最高点的速度可以为零,故选项A 错误、选项B 正确;小球在水平线ab 以下的管道中运动时,由外侧管壁对小球的作用力F N 与小球重力在背离圆心方向的分力F 1 的合力提供向心力,即:F N -F 1=m v 2R +r,因此,外侧管壁一定对小球有作用力,而内侧壁无作用力,选项C 正确;小球在水平线ab 以上的管道中运动时,小球受管壁的作用力与小球速度大小有关,选项D 错误.答案:BC8.(多选)质量为m 的小球由轻绳a 和b 分别系于一轻质木架上的A 点和C 点.如图所示,当轻杆绕轴BC 以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a 在竖直方向,绳b 在水平方向.当小球运动到图示位置时,绳b 被烧断的同时木架停止转动,则( )A .绳a 对小球拉力不变B .绳a 对小球拉力增大C .小球可能前后摆动D .小球不可能在竖直平面内做圆周运动解析:绳b 烧断前,小球竖直方向的合力为零,即F a =mg ,烧断b 后,小球在竖直面内做圆周运动,且F ′a -mg =m v 2l,所以F ′a >F a ,选项A 错误、选项B 正确;当ω足够小时,小球不能摆过AB所在高度,选项C正确;当ω足够大时,小球在竖直面内能通过AB 上方的最高点而做圆周运动,选项D错误.答案:BC9.(多选)如图所示,木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是()A.从水平位置a到最高点b的过程中A的向心加速度越来越大B.从水平位置a到最高点b的过程中B对A的摩擦力越来越小C.在a处时A对B的压力等于A的重力,A所受的摩擦力达到最大值D.在过圆心的水平线以下A对B的压力一定大于A的重力解析:由于木块A在竖直平面内做匀速圆周运动,A的向心加速度大小不变,A错误;从水平位置a到最高点b的过程中,A的向心加速度沿水平方向的分量逐渐减小,即此过程B对A的摩擦力越来越小,B正确;在a处时A的向心加速度水平向左,竖直方向上A 处于平衡,A对B的压力等于A的重力,A所受的摩擦力达到最大值,C正确;在过圆心的水平线以下有向上的加速度的分量,此时A 处于超重状态,B对A的支持力大于A的重力,D正确.答案:BCD10.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5 mg.求:(1)小球从管口飞出时的速率;(2)小球落地点到P点的水平距离.解析:(1)分两种情况,当小球对管下部有压力时,则有mg-0.5mg=m v21R,v1=gR2.当小球对管上部有压力时,则有mg+0.5mg=m v22R,v2=32gR.(2)小球从管口飞出做平抛运动,2R=12gt 2,t=2Rg,x1=v1t=2R,x2=v2t=6R.答案:(1) gR2或32gR(2)2R或6R11.如图是小型电动打夯机的结构示意图,电动机带动质量为m =50 kg的重锤(重锤可视为质点)绕转轴O匀速运动,重锤转动半径为R=0.5 m.电动机连同打夯机底座的质量为M=25 kg,重锤和转轴O之间连接杆的质量可以忽略不计,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)重锤转动的角速度为多大时,才能使打夯机底座刚好离开地面?(2)若重锤以上述的角速度转动,当打夯机的重锤通过最低位置时,打夯机对地面的压力为多大?解析:(1)当拉力大小等于电动机连同打夯机底座的重力时,才能使打夯机底座刚好离开地面:有:F T=Mg.对重锤有:mg+F T=mω2R.解得:ω=(M+m)gmR=30 rad/s.(2)在最低点,对重锤有:F′T-mg=mω2R.则:F′T=Mg+2mg.对打夯机有:F N=F′T+Mg=2(M+m)g=1 500 N.由牛顿第三定律得F′N=F N=1 500 N. 答案:(1)30 rad/s(2)1 500 N。
物理人教2019必修第二册第6章:圆周运动 练习附答案

物理人教2019必修第二册第6章:圆周运动练习附答案一、选择题。
1、共享单车是一种新型、便捷的公共交通方式。
如图甲所示是某共享单车采用的无链传动系统,利用圆锥齿轮90°轴交,将动力传至后轴,驱动后轮转动,杜绝了传统自行车“掉链子”的问题。
如图乙所示是圆锥齿轮90°轴交示意图,其中A是圆锥齿轮转轴上的点,B、C分别是两个圆锥齿轮边缘上的点,两个圆锥齿轮中心轴到A、B、C三点的距离分别记为r A、r B和r C(r A≠r B≠r C)。
下列说法正确的是()A.ωB=ωC B.v C=r Br A v A C.ωB=r Ar BωA D.v A=r Ar C v C2、(多选)如图所示,在水平转台上放一个质量M=2 kg的木块,它与转台间的最大静摩擦力为F max=6.0 N,绳的一端系在木块上,另一端通过转台的中心孔O(孔光滑)悬挂一个质量m=1.0 kg的物体,当转台以角速度ω=5 rad/s匀速转动时,木块相对转台静止,则木块到O点的距离可以是(g取10 m/s2,M、m均视为质点)()A.0.04 m B.0.08 m C.0.16 m D.0.32 m3、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4、(双选)一质点沿螺旋线自外向内运动,如图所示。
已知其走过的弧长s与时间t成正比。
则关于该质点的运动,下列说法正确的是()隐含:质点的线速度大小不变A.质点运动的线速度越来越大B.质点运动的向心力越来越大C.质点运动的角速度越来越大D.质点所受的合外力不变5、(双选)如图所示:是甲、乙两球做圆周运动的向心加速度随半径变化的关系图像,下列说法中正确的是()A.甲球线速度大小保持不变B.乙球线速度大小保持不变C.甲球角速度大小保持不变D.乙球角速度大小保持不变6、为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B,盘A、B平行且相距l=2 m,轴杆的转速为n=3 600 r/min。
2020春(新)人教高一物理必修第二册第6章 圆周运动练习包含答案

2020春(新)人教物理必修第二册第6章 圆周运动练习含答案 *新教材物理必修第二册第6章 圆周运动*1、(多选)如图所示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2.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r 1r 2nD .从动轮的转速为r 2r 1n 2、一辆满载新鲜水果的货车以恒定速率通过水平面内的某转盘,角速度为ω,其中一个处于中间位置的水果质量为m ,它到转盘中心的距离为R ,则其他水果对该水果的作用力为( )A .mgB .mω2R C.m 2g 2+m 2ω4R 2 D.m 2g 2-m 2ω4R 23、(多选)如图所示,一圆环以直径AB 为轴做匀速转动,P 、Q 、R 是环上的三点,则下列说法正确的是( )A .向心加速度的大小a P =a Q =a RB .任意时刻P 、Q 、R 三点向心加速度的方向相同C .线速度v P >v Q >v RD .任意时刻P 、Q 、R 三点的线速度方向均不同4、如图所示,汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶,其中最容易发生爆胎的点是(假定汽车运动速率v a =v c ,v b =v d )( )A.a点B.b点C.c点D.d点5、(多选)如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,下列说法正确的是()A.摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球受重力和拉力的作用C.摆球运动周期为2πLcos θgD.摆球运动的转速为gLcos θsin θ6、关于向心加速度,下列说法正确的是()A.向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量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.向心加速度的大小恒定,方向时刻改变D.向心加速度是平均加速度,大小可用a=v-v0t来计算7、(多选)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8、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,今使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.mω2R B.m2g2-m2ω4R2C.m2g2+m2ω4R2D.不能确定9、做匀速圆周运动的两物体甲和乙,它们的向心加速度分别为a1和a2,且a1>a2,下列判断正确的是()A.甲的线速度大于乙的线速度B.甲的角速度比乙的角速度小C.甲的轨道半径比乙的轨道半径小D.甲的速度方向比乙的速度方向变化快10、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<gRtan θ时,小球对底面的压力为零D.当v0=gRtan θ时,小球对侧壁的压力为零11、如图为两种传动装置的模型图。
高中物理必修二第五章圆周运动复习题(带答案解析)

D. 物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心
4. 下列关于向心力和向心加速度的说法中正确的是
A. 匀速圆周运动的向心力是恒力
B. 匀速圆周运动的合力就是向心力
C. 匀速圆周运动的加速度的方向始终不变 D. 匀速圆周运动的加速度的大小不断改变
5. (多选)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
住小球,在光滑的水平桌面上抡动细绳,使小球做圆周运动, 体验手对做圆周运动小球的拉力,下列叙述符合事实的是 A. 保持小球质量和半径不变,增大小球旋转线速度,拉力变小 B. 保持小球质量和旋转线速度不变,增大半径,拉力变小 C. 保持半径和旋转速度不变,换一个质量较大的小球,拉力变小 D. 保持半径和旋转速度不变,换一个质量较大的小球,拉力变大 14. (多选)小球质量为 m,用长为 L 的轻质细线悬挂在 O 点,在 O 点的正下方 处有一钉子 P, 把细线沿水平方向拉直,如图所示。由静止释放小球,在细线碰到钉子的瞬间,细线没有断 裂,则下列说法正确的是 A. 细线碰到钉子瞬间,小球的角速度突然增大 B. 细线碰到钉子瞬间,小球的瞬时速度突然增大 C. 细线碰到钉子瞬间,小球的向心加速度突然增大 D. 细线碰到钉子瞬间,小球对细线的拉力突然增大
高中物理必修二
第五章:圆 周 运 动 复 习 题
一:匀速圆周运动基础知识训练
1. 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,质点的路程都相等 C. 在任何时刻,质点的速度都相等
D. 在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相等
2. 如图为参加短道速滑比赛的运动员。假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则运动员
A. 所受的合力为零 B. 所受的合力大小恒定,方向不变 C. 所受的合力大小恒定,方向变化 D. 所受的合力大小变化,方向变化
高一物理 必修二(2019)第六章圆周运动 章末复习 单元复习 综合基础练习(含答案)

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法中正确的是()
A.合运动的时间等于两个分运动的时间之和
B.做匀速圆周运动的物体,所受到的合外力为零
C.曲线运动一定是变速运动
D.分运动是直线运动,则合运动必是直线运动
A. B.
C. D.
6.甲、乙两个做匀速圆周运动的物体,它们的半径之比为1:2,周期之比是2:1,则( )
A.甲与乙的线速度之比为1:4B.甲与乙的线速度之比为1:1
C.甲与乙的角速度之比为2:1D.甲与乙的角速度之比为1:1
二、多选题
7.如图,一陀螺在稳定转动过程中,陀螺上三点a、b、c三点的运动快慢说法正确的是( )
(2)同一条皮带相连,则A、C线速度相同,故 ,根据题意可知塔轮向心力之比为1:4,并且塔轮的半径相同,A、C转动和各自的塔轮角速度相同,故 ,可知 ,故 .
12.不同1:2
【详解】
(1).[1]由控制变量法可知,要探究向心力与角速度的关系,应保证两球的质量和运动半径相同,使两球的角速度不同;
(2).[2]因两球的线速度相同,由
(2)回旋弯道全长179m,
运动员通过回旋弯道某点时,钢架雪车对运动员作用力设为F,
,
代入数据,解得
16.500N
【详解】
以小孩为研究对象,分析受力,作出力图,如图.
根据牛顿第二定律得
FN-mg=m
得到
FN=mg+m =25(10+ )N=500N
根据牛顿第三定律得,小孩对秋千板的压力是500N.
2.A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,在相等时间内它们通过的弧长之比sA∶sB=2∶3,转过的圆心角之比θA∶θB=3∶2。则下列说法正确的是( )
部编版高中物理必修二第六章圆周运动带答案典型例题

(名师选题)部编版高中物理必修二第六章圆周运动带答案典型例题单选题1、下列说法中正确的是()A.向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢B.向心加速度描述线速度方向变化的快慢C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D.匀速圆周运动是匀变速曲线运动2、如图所示,在圆锥体表面放置一个质量为m的小物体,圆锥体以角速度ω绕竖直轴匀速转动,轴与物体间的距离为R。
为了使物体m能在锥体该处保持静止不动,物体与锥面间的静摩擦系数至少为多少?()A.tanθB.gsinθ+ω2Rcosθgcosθ−ω2RsinθC.tanθ+ω2Rg D.√tan2θ+(ω2Rg)23、如图所示为一种叫作“魔盘”的娱乐设施,当转盘转动很慢时,人会随着“魔盘”一起转动,当“魔盘”转动到一定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上,而不会滑下。
若魔盘半径为r,人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则人“贴”在“魔盘”竖直壁上随“魔盘”一起运动过程中,下列说法正确的是()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.若转速变大,则人与竖直壁之间的摩擦力变大C.若转速变大,则人与竖直壁之间的弹力不变D.“魔盘”的转速一定不小于12π√g μr4、2021年8月2日,中国队选手钟天使与鲍珊菊获得东京奥运会场地自行车女子团体竞速赛冠军,如图所示,钟天使以速度v在内外侧倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动,做圆周运动的半径为r,则钟天使的向心加速度大小为()A.v2r B.2vrC.vr2D.v2r5、将火车在铁轨上转弯的过程近似看作水平面内的匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.转弯时内轨一定不受力B.转弯时外轨一定不受力C.转弯时火车速度越小越好D.转弯处应内轨低外轨高6、如图所示是“陀螺旋转醒酒器”,它可以绕底座的支点旋转,当其转动醒酒时,瓶上的A、B两点,下列说法正确的是()A.AB杆上各点角速度大小都相同B.AB杆上各点线速度大小都相同C.AB杆上各点加速度大小都相同D.以上关于AB杆的说法都不正确7、在探究向心力大小的表达式的实验中,如图所示的情景研究的是()A.向心力与质量之间的关系B.向心力与角速度之间的关系C.向心力与半径之间的关系D.向心力与线速度之间的关系8、如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.小球在水平线ab以上的管道中运动时,内侧管壁对小球可能有作用力)B.小球通过最高点时的最小速度v min=√g(R+r2C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,外侧管壁对小球一定无作用力D.小球通过最高点时的最小速度v min=√g(R+r)多选题处钉有一颗钉子P,把轻绳沿水平方9、小球的质量为m,用长为L的轻绳固定于墙上的O点,在O点正下方L2向拉直,无初速度释放后,当轻绳碰到钉子的瞬间,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.小球的向心加速度不变10、如图所示,一长为L的细线一端固定在A点,另一端系一小球,现使小球在水平面内绕O点做匀速圆周运动,细线与竖直方向的夹角为θ,在小球的运动过程中,下列说法正确的是()A.小球所需向心力由重力和拉力的合力提供B.小球所受向心力的方向沿细绳指向A点C.小球做匀速圆周运动的半径为LD.小球做匀速圆周运动的半径为Lsinθ11、如图为车牌自动识别的直杆道闸装置。
高一物理必修二_第二章圆周运动知识点与例题练习

1.物体的运动轨迹是圆的运动叫圆周运动圆周运动圆周运动是变速..速率..运动,“速”特指匀速圆周运动:质点沿圆周运动,任意..相等时间内通过的圆弧长度相等(但任意相等时间内,位移大小..相等)2.线速度:方向:切线方向单位:m/s角速度:方向:右手螺旋定则单位:rad/s转速(n):质点在单位时间内转过的圈数。
单位:r/s或r/min周期(T):质点转动一周所用的时间。
单位:s3.几个有用的结论:①同轴转动的物体上各点转动的周期和角速度均相同②皮带不打滑时,皮带上各点和轮子边缘..各点的线速度大小相等③两齿轮间不打滑时,两轮边缘..各点的线速度大小相等4.向心力狭隘定义:物体做圆周运动时,所受的沿半径指向圆心方向的力(合力)。
向心力广义定义:质点(或物体)作曲线运动时所需的指向曲率中心的力,又称法向力。
向心力简单定义:改变物体运动方向的力..........。
5.对向心力的理解:①向心力是物体所受到的指向圆心方向的合力的新名字...,故受力分析时,不能“强迫”物体再受一个向心力.......,只能思考,是由哪些力去“充当”“提供”向心力。
②不是因为物体做圆周运动而产生了向心力,而是因为物体受到指向圆心的力(向心力)才做圆周运动。
③向心力是从力的作用效果..角度来命名的,它不是具有确定性质的某种类型的力。
相反,任何性质的力都可以作为向心力。
④向心力来源:它可是某种性质的一个力,或某个力的分力,还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。
⑤向心力总指向圆心,时刻垂直于速度方向,故向心力只能改变速度的方向,不能改变速度的大小。
6.向心加速度:与向心力相呼应的加速度,指向圆心,总垂直于速度方向。
匀速圆周运动是变速运动,是变加速...运动(加速度方向在变)。
7.变速圆周运动和匀速圆周运动的特点:8.圆周运动方程F合== 的理解:左边F合是外界(如绳子)实际提供的...力右边是物体做圆周运动需要的...力的大小等号的含义是:“满足”、“提供”、“充当”①F合= 时,物体刚好..能做圆周运动;②F合< 时,物体做离心运动;③F合> 时,物体做近心运动。
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。
高中物理必修二第六章圆周运动题型总结及解题方法(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动题型总结及解题方法单选题1、如图所示是利用两个大小不同的齿轮来达到改变转速的自行车传动结构的示意图。
已知大齿轮的齿数为48个,小齿轮的齿数为16个,后轮直径约为小齿轮直径的10倍.假设脚踏板在1s内转1圈,下列说法正确的是()A.小齿轮在1s内也转1圈B.大齿轮边缘与小齿轮边缘的线速度之比为3:1C.后轮与小齿轮的角速度之比为10:1D.后轮边缘与大齿轮边缘的线速度之比为10:1答案:DAB.齿轮的齿数与半径成正比,因此大齿轮的半径是小齿轮半径的3倍,大齿轮与小齿轮是链条传动,边缘点线速度大小相等,令大齿轮为A,小齿轮为B,后轮边缘为C,故v A:v B=1:1又r A:r B=3:1根据v=ωr可知,大齿轮与小齿轮的角速度之比ωA:ωB=r B:r A=1:3所以脚踏板在1s内转1圈,小齿轮在1s内转3圈,故AB错误;CD.B、C两点为同轴转动,所以ωB:ωC=1:1根据v=ωr可知,后轮边缘上C点的线速度与小齿轮边缘上B点的线速度之比v C:v B=r C:r B=10:1故C错误,D正确。
故选D。
2、某同学经过长时间的观察后发现,路面出现水坑的地方,如果不及时修补,水坑很快会变大,善于思考的他结合学过的物理知识,对这个现象提出了多种解释,则下列说法中不合理的解释是()A.车辆上下颠簸过程中,某些时刻处于超重状态B.把坑看作凹陷的弧形,车对坑底的压力比平路大C.车辆的驱动轮出坑时,对地的摩擦力比平路大D.坑洼路面与轮胎间的动摩擦因数比平直路面大答案:DA.车辆上下颠簸过程中,可能在某些时刻加速度向上,则汽车处于超重状态,A正确,不符合题意;B.把坑看作凹陷的弧形,根据牛顿第二定律有F N−mg=m v2 R则根据牛顿第三定律,把坑看作凹陷的弧形,车对坑底的压力比平路大,B正确,不符合题意;C.车辆的驱动轮出坑时,对地的摩擦力比平路大,C正确,不符合题意;D.动摩擦因数由接触面的粗糙程度决定,而坑洼路面可能比平直路面更光滑则动摩擦因数可能更小,D错误,符合题意。
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 。
新教材2019版高中物理必修第二册第六章《圆周运动》全章节练习题及单元测试卷含答案解析

【新教材】2019版高中物理必修第二册第六章《圆周运动》全章节课后巩固练习课堂作业6.1《圆周运动》课后巩固练习1.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.匀速圆周运动是变加速运动C.匀速圆周运动是匀加速运动D.匀速圆周运动物体的运动状态不变2.明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图),记录了我们祖先的劳动智慧。
若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图所示,则 ( )A.齿轮A的角速度比C的大B.齿轮A与B角速度大小相等C.齿轮B与C边缘的线速度大小相等D.齿轮A边缘的线速度比C边缘的大3.(多选)如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机,它是由两个大小相等、直径约为30 cm的感应玻璃盘起电的,其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接如图乙所示,现玻璃盘以100 r/min的转速旋转,已知主动轮的半径约为8 cm,从动轮的半径约为2 cm,P和Q是玻璃盘边缘上的两点,若转动时皮带不打滑,下列说法正确的是( )A.P、Q的线速度相同B.玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反C.P点的线速度大小约为1.6 m/sD.摇把的转速约为400 r/min4.如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具。
当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时,陀螺上B、C两点的周期、角速度及线速度的关系正确的是( )A.T B=T C,v B>v CB.T B=T C,v B<v CC.ωB=ωC,v B=v CD.ωB<ωC,v B<v C5.如图,半径为R的水平圆盘正以中心O为转轴匀速转动,从圆盘中心O的正上方h高处水平抛出一球,此时半径OB恰与球的初速度方向一致。
要使球正好落在B点,已知重力加速度为g,求:(1)球的初速度及落在B点时速度大小。
(2)圆盘的角速度。
6.如图,一小物体做半径为R=2 m的匀速圆周运动。
已知小物体从A 点到B点经历的时间为4 s,转过的圆心角θ=60°,求:(1)小物体运动的角速度和小物体运动的周期。
【单元练】《常考题》高中物理必修2第六章【圆周运动】复习题(含答案解析)

一、选择题1.市面上有一种自动计数的智能呼拉圈深受女士喜爱。
如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿过轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳,其模型简化如图乙所示。
已知配重质量0.5kg ,绳长为0.4m ,悬挂点到腰带中心的距离为0.2m 。
水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重做水平匀速圆周运动,计数器显示在1min 内显数圈数为120,此时绳子与竖直方向夹角为θ。
配重运动过程中腰带可看做不动,g =10m/s 2,sin37°=0.6,下列说法正确的是( )A .匀速转动时,配重受到的合力恒定不变B .若增大转速,腰受到腰带的弹力变大C .配重的角速度是120rad /sD .θ为37°B解析:BA .匀速转动时,配重受到的合力大小不变,方向时刻指向圆心,因此是变力,故A 错误;B .若增大转速,配重做匀速圆周运动的半径变大,绳与竖直方向的夹角θ将增大,由cos mg T θ=sin n T F θ=可知配重在竖直方向平衡,拉力T 变大,向心力F n 变大,对腰带分析如图可得cos f Mg T Mg mg θ=+=+sin n N T F θ==故腰受到腰带的摩擦力不变,腰受到腰带的弹力增大,则B 正确; C .计数器显示在1mi n 内显数圈数为120,可得周期为1min0.5120T s ==24rad /s Tπωπ== C 错误;D .配重构成圆锥摆,受力分析,如图可得224tan mg m r Tπθ=而圆周的半径为0sin r r L θ=+联立解得θ不等于37°,故D 错误; 故选B 。
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。
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一、几种圆周模型及一些临界点1、平台转动模型:由重力和支持力的合力提供向心力,如火车拐弯的向心力;由摩擦力和重力、拉力等提供向心力。
其中临界点通常是不挤压轨道和恰好无摩擦力,恰好能滑动火车转弯受力分析1、火车轨道在转弯处有外轨高于内轨,其标准转弯速度v与高度差和转弯半径有关,火车以标准转弯速度转弯时车轮时轮缘与内外轨均无挤压。
设在某转弯处半径为R,高度差为h,内外轨的水平宽度为d,内外轨的实际宽度为L(如图),则下列说法中正确的是。
已知重力加速度为g。
()A.v的大小为B.v的大小为C.当速度大于v时,轮缘挤压外轨D.当速度小于v时,轮缘挤压外轨2、(G):如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。
现测得转台半径R=0.5 m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。
设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:(1)物块做平抛运动的初速度大小V0;(2)物块与转台间的动摩擦因数。
(1m/s,0.2)3、(G)公路急转弯处通常是交通事故多发地带,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为时V,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于V,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于V,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比,V的值变小4、(G)如图在竖直平面内,滑到ABC关于B点对称,A、B、C三点在同一水平线上。
若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道动摩擦因数恒定,则()A.t1<t2B.t1>t2C. t1=t2D.无法比较、的大小5、(G)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的角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5m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(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g取10m/s2。
则ω的最大值是( )A. B.C. D.2、单摆摆动模型由单摆的拉力和重力提供向心力,临界点通常是:绳子恰好能拉断例题(G):如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m 的小球(小球的大小可以忽略)。
(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止。
画出此时小球的受力图,并求力F的大小;(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。
不计空气阻力。
例题:如图所示,将完全相同的两个小球A、B用长l=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向左匀速运动的小车顶部,两小球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中的张力FA与FB之比为______.A、1:1B、1:2C、1:3D:1:43、竖直圆摆模型绳子或轻杆拉力和重力提供向心力,临界点主要是:恰好能达到最高点、在最高点绳子或者杆无拉力或压力如果连接球体为杆、管型圆轨道,那么在最高点的速度为0如果连接体为细绳、圆弧轨道,那么在最高点恰是重力提供向心力1、(G):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.Mg-5Mg B.Mg+mg C.Mg+5mg D.Mg+10mg2、长度为l=0.50m轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg的小球,如图4-1所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球速率是2.0m/s,此时细杆OA受到(g取10m/s2)A.6.0N的拉力B.6.0N的压力C.24N的拉力D.24N的压力3、如图所示,滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,试求(1)AB段的距离;(2)滑块刚过B点时对轨道的压力;(3)滑块在AB段运动过程中的加速度(2R ,6mg ,5/4g)4、长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端可绕固定轴在竖直平面内自由转动,如图所示,求:(1)若小球恰好能到达圆周的最高点,杆对小球的作用力?(2)若小球在圆周的最高点杆对小球的作用力为,小球的速度?(mg,或)4、圆锥摆模型类似于单摆的模型,临界点主要是对绳子拉力、圆周半径、速度的分析1、(G):如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是()A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小2、(G):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。
(mg,mg,)二、离心、向心离心:向心力<mω2R,物体将远离原来的轨道向心:向心力>mω2R,物体将靠近原来的轨道例题:游戏转盘中,那个位置的人最容易被甩出去???三、传动装置模型特性突破点:寻找装置中的共同参数1、共轴转动2、皮带传动3、齿轮传动四、圆周运动多解和追及问题圆周运动的多解情况:因匀速圆周运动具有周期性,使得这一个周期中发生的事件,在后一个周期中以及后N个周期中同样可能发生1、如图1所示,直径为d的圆筒绕中心轴做匀速圆周运动,枪口发射的子弹速度为v,并沿直径匀速穿过圆筒。
若子弹穿出后在圆筒上只留下一个弹孔,则圆筒运动的角速度为多少?(v)2、如图3所示,在同一竖直面内A物体从a点做半径为R的匀速圆周运动,同时B物体从圆心O处自由落下,要使两物体在b点相遇,求A物体的角速度。
π3、(G):半径为r的水平圆盘绕过圆心o 的竖直轴匀速转动,为圆盘边缘上一点.点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,半径方向恰好与v的方向相同,如图所示oa.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是多少??圆盘转动的角速度大小是多少??、圆周运动中的追及和相遇问题:试试使用相对运动的法则计算,会简化很多。
例题(G):如图所示,三个质点a,b,c质量分别为m1,m2,M(M≥m1,M≥m2)。
在c的万有引力作用下,a,b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比为Ra:Rb= 1:4求它们的周期之比???求如图所示位置开始,在b运动一周的过程中,a,b,c共线了多少次?综合题:1、(G)如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC 段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量m=0.2Kg,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4.工件质量M=0.8Kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.(取g=10m/s2)(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h.(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动.①求F的大小.②当速度v=5m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离.(0.2m,8.5N,0.4m)2、(G)如图所示,装甲车在水平地面上以速度v0=20m/s沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h=1.8m。
在车正前方竖直一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触。
枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s。
在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进s=90m后停下。
装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹。
(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g=10m/s2)(,0.55m,)(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小;(2)当L=410m时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离;(3)若靶上只有一个弹孔,求L的范围。
3、(G)山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤,其示意图如下.图中A、B、C、D 均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h1=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m.开始时,质量分别为M=10kg和m=2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头,大猴抱起小猴跑到C 点,抓住青藤下端荡到右边石头上的D点,此时速度恰好为零.运动过程中猴子均看成质点,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2.求:(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值;(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小;(3)猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小.4、(G)一转动装置如图所示,四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球以及一小环通过铰链连接,轻杆长均为l,球和环的质量均为m,O端固定在竖直的轻质转轴上,套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间,原长为L,装置静止时,弹簧长为,转动该装置并缓慢增大转速,小环缓慢上升。
弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g,求:(1)4mg/L (2)(3)(1)弹簧的劲度系数k;(2)AB杆中弹力为零时,装置转动的角速度;(3)弹簧长度从缓慢缩短为的过程中,外界对转动装置所做的功W。