2020春人教版高一物理必修第二册第6章 圆周运动及答案

2020春人教物理新教材必修第二册第6章圆周运动及答案

*新教材人教物理必修第二册第6章圆周运动*

1、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，测得两弹孔所在半径的夹角θ＝30°，如图所示．则该子弹的速度可能是()

A．360 m/s B．720 m/s

C．1 440 m/s D．108 m/s

2、如图所示为“感受向心力”的实验，用一根轻绳，一端拴着一个小球，在光滑桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，通过拉力来感受向心力．下列说法正确的是()

A ．只减小旋转角速度，拉力增大

B ．只加快旋转速度，拉力减小

C ．只更换一个质量较大的小球，拉力增大

D ．突然放开绳子，小球仍做曲线运动

3、如图所示，两轮压紧，通过摩擦传动(不打滑)，已知大轮半径是小轮半径的2倍，E 为大轮半径的中点，C 、D 分别是大轮和小轮边缘上的一点，则E 、C 、D 三点向心加速度大小关系正确的是( )

A ．a nC ＝a nD ＝2a nE

B ．a n

C ＝2a n

D ＝2a n

E C ．a nC ＝a nD 2＝2a nE D ．a nC ＝a nD 2＝a nE

4、(多选)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨．如图所示，当火车以规

定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则()

A．该弯道的半径r＝

v2 gtan θ

B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变

C．当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压

D．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压

5、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动．当圆筒的角速度增大以后，物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动，则下列说法正确的是()

A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了

B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了

C．物体所受弹力和摩擦力都减小了

D．物体所受弹力增大，摩擦力不变

6、如图所示，半径为R的圆盘绕过圆心的竖直轴OO′匀速转动，在距轴为r 处有一竖直杆，杆上用长为L的细线悬挂一小球．当圆盘以角速度ω匀速转动时，小球也以同样的角速度做匀速圆周运动，这时细线与竖直方向的夹角为θ，则小球的向心加速度大小为()

A．ω2R B．ω2r

C．ω2Lsin θ D．ω2(r＋Lsin θ)

7、通过阅读课本，几个同学对生活中的圆周运动的认识进行交流．甲说：“洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动．”乙说：“火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压．”丙说：“汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶．”丁说：“我在游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是利用了离心现象．”你认为正确的是()

A．甲和乙B．乙和丙

C．丙和丁D．甲和丁

8、如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则()

A ．物块A 不受摩擦力作用

B ．物块B 受5个力作用

C ．当转速增大时，A 受摩擦力增大，B 受摩擦力减小

D ．A 对B 的摩擦力方向沿半径指向转轴

9、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O 点，在O

点正下方L 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

10、在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动．设内、外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于()

A.gRh

L B.

gRh

d

C.gRL

h D.

gRd

h

11、（计算题）如图所示，有一直径为d的纸制圆筒，使它以角速度ω绕轴O 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，就在圆筒上先后留下a、b两个弹孔，已知aO、bO的夹角为φ，求子弹的速度大小。

12、如图所示，甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动，甲沿顺时针方向做匀速圆周运动，圆半径为R；乙做自由落体运动，当乙下落至A点时，甲恰好第一次运动到最高点B，求甲物体做匀速圆周运动的向心加速度的大小．(重力加速度为g)

1、C[子弹从A盘到B盘，B盘转过的角度θ＝2πn＋π

6(n＝0,1,2，…)，B盘转

动的角速度ω＝2πT ＝2πf ＝2πn ＝2π×3 60060 rad/s ＝120π rad/s ，子弹在A 、B 盘间

运动的时间等于B 盘转动的时间，即2v ＝θω，所以v ＝2ωθ＝1 44012n ＋1

m/s(n ＝0,1,2，…)，n ＝0时，v ＝1 440 m/s ；n ＝1时，v ≈110.77 m/s ；n ＝2时，v ＝57.6 m/s ，C 正确．]

2、C [由题意，根据向心力公式F 向＝mω2r ，牛顿第二定律，则有T 拉＝mω2r ，

只减小旋转角速度，拉力减小，只加快旋转速度，拉力增大，只更换一个质量较大的小球，拉力增大，故A 、B 错误，C 正确；突然放开绳子，小球受到的合力为零，将沿切线方向做匀速直线运动，故D 错误．]

3、C [同轴转动，C 、E 两点的角速度相等，由a n ＝ω2r ，有a nC a nE

＝2，即a nC ＝2a nE ；两轮边缘点的线速度大小相等，由a n ＝v 2r ，有a nC a nD

＝12，即a nC ＝12a nD ，故选C.] 4、ABD [火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心

力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：mgtan θ＝m v 2r ，解得：r

＝v 2gtan θ，故A 正确；根据牛顿第二定律得：mgtan θ＝m v 2r ，解得：v ＝grtan θ，可知火车规定的行驶速度与质量无关，故B 正确；当火车速率大于v 时，重力和支持力的合力不能够提供足够的向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故C 错误，D 正确．]

5、D [物体随圆筒一起匀速转动时，受到三个力的作用：重力G 、筒壁对它的弹力F N 和筒壁对它的摩擦力F f (如图所示)．其中G 和F f 是一对平衡力，筒壁对它的弹力F N 提供它做匀速圆周运动的向心力．当圆筒匀速转动时，不管其角速度多大，只要物体随圆筒一起匀速转动而未滑动，则物体所受的摩擦力F f 大小等于其重力．而根据向心力公式F N ＝mω2r 可知，当角速度ω变大时，F N 也变大，故D 正确．]