人教版新版高中物理必修二第六章圆周运动训练题 (46)
(常考题)人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(含答案解析)

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处的摩擦力可能为零2.如图,铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车必须按规定的速度行驶,则转弯时()A.火车所需向心力沿水平方向指向弯道外侧B.弯道半径越大,火车所需向心力越大C.火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动D.火车若要提速行驶,弯道的坡度应适当增大3.火车转弯处的外轨略高于内轨,若火车以理想的设计车速行驶时,则提供向心力的外力是下列各力中的()A.外轨对轮的侧向压力B.内外轨对轮的侧向压力C.火车的重力D.内外轨对轮的支持力4.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 5.物体做匀速圆周运动时,下列物理量中不发生变化的是( )A .线速度B .动能C .向心力D .加速度6.如图所示是两个圆锥摆,两个质量相等、可以看做质点的金属小球有共同的悬点,在相同的水平面内做匀速圆周运动,下面说法正确的是( )A .A 球对绳子的拉力较大B .A 球圆周运动的向心力较大C .B 球圆周运动的线速度较大D .B 球圆周运动的周期较大7.如图所示,A 、B 两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上。
已知两物块的质量AB 2m m ,运动半径A B 2r r =,两物块动摩擦因数均为μ,重力加速度为g 。
则在两物块随圆盘转动过程中,下列说法正确的是( )A .两物块相对圆盘静止时线速度AB v v = B .两物块相对圆盘静止时向心力F A >F BC Bg r 时A 物块开始相对圆盘滑动D .当圆盘角速度增加到Ag r 时A 物块开始相对圆盘滑动8.两个质量分别为2m 和m 的小木块a 和b (可视为质点)放在水平圆盘上,a 到转轴OO ′的距离为L ,b 到转轴的距离为2L ,a 、b 之间用长为L 的强度足够大的轻绳相连,两木块与圆盘间的最大静摩擦力均为各自所受重力的k 倍,重力加速度大小为g 。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(有答案解析)

一、选择题1.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2.一石英钟的秒针、分针和时针长度是2:2:1,它们的转动皆可以看做匀速转动,()A.秒针、分针和时针转一圈的时间之比1:60:1440B.分针和时针针尖转动的线速度之比为12:1C.秒针和时针转动的角速度之比720:1D.分针和时针转动的向心加速度之比144:13.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.由2var可知,匀速圆周运动的向心加速度恒定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.匀速圆周运动也是一种平衡状态D.向心加速度越大,物体速率变化越快4.火车转弯时,如果铁路弯道的内、外轨一样高,则外轨对轮缘(如左图所示)挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力(如图中所示),但是靠这种办法得到向心力,铁轨和车轮极易受损。
在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨(如右图所示),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侧向挤压,设此时的速度大小为v,重力加速度为g,以下说法中正确的是()A.该弯道的半径R=2 v gB.当火车质量改变时,规定的行驶速度也将改变C.当火车速率大于v时,外轨将受到轮缘的挤压D.按规定速度行驶时,支持力小于重力5.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6.用手掌平托一苹果,保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。
关于苹果从最低点a到最高点c的运动过程,下列说法中正确的是()A.苹果在a点处于超重状态B.苹果在b点所受摩擦力为零C.手掌对苹果的支持力越来越大D.苹果所受的合外力保持不变7.如图,甲是滚筒洗衣机滚筒的内部结构,内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(包含答案解析)

一、选择题1.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量不相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,关于球A和球B以下物理量的大小相等的是()A.线速度B.角速度C.向心加速度D.对内壁的压力2.如图所示,竖直平面上的光滑圆形管道里有一个质量为m可视为质点的小球,在管道内做圆周运动,管道的半径为R,自身质量为3m,重力加速度为g,小球可看作是质点,管道的内外径差别可忽略。
已知当小球运动到最高点时,管道刚好能离开地面,则此时小球的速度为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR3.如图所示,一圆盘绕过O点的竖直轴在水平面内旋转,角速度为ω,半径R,有人站在盘边缘P点处面对O随圆盘转动,他想用枪击中盘中心的目标O,子弹发射速度为v,则()A.枪应瞄准O点射击B.枪应向PO左方偏过θ角射击,cosRvωθ=C.枪应向PO左方偏过θ角射击,tanRvωθ=D.枪应向PO左方偏过θ角射击,sinRvωθ=4.2018年2月22日晚7时,平昌冬奥会短道速滑男子500米决赛正式开始,中国选手武大靖以39秒584的成绩打破世界记录强势夺冠,为中国代表团贏得平昌冬奥会首枚金牌,也是中国男子短道速滑队在冬季奥运会上的首枚金牌。
短道速滑项目中,跑道每圈的长度为111.12米,比赛的起点和终点并不是在一条线上,500米需要4圈多一点,运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度,将发生侧滑而摔离正常比赛路线。
图中圆弧虚线ob代表弯道,即运动正常运动路线,oa为运动员在o点时的速度方向。
下列论述正确的是()A.发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需的向心力B.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心C.若在O处发生侧滑,则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间D.若在O处发生侧滑,则滑动的方向在Oa左侧L L=的细线拴在同一5.如图所示,两个质量相同的小球A、B,用长度之比为:3:2A B点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的()ωω=A.角速度之比为:3:2A Bv v=B.线速度之比为:1:1A BF F=C.向心力之比为:2:3A BT T=D.悬线的拉力之比为:3:2A B6.下列关于运动和力的叙述中,正确的是()A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同7.关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是()A.物体做匀变速曲线运动时,其所受合外力的大小恒定、方向可以变化B.物体做变速率曲线运动时,其所受合外力不可能是恒力C.物体做变速率圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心D.物体做速率不变的曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直8.有关圆周运动的基本模型,下列说法不正确的是(已知重力加速度为g)()A.如图1,汽车通过拱桥(半径为R)的最高点处最大速度不能超过gRB.如图2所示是一圆锥摆,小球与悬点的竖直距离为h,则圆锥摆的周期h Tgπ=C.如图3,两相同小球A、B受筒壁的支持力相等D.如图4,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用9.如图所示,一连接体一端与一小球相连,绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动,设轨道半径为r,图中P、Q两点分别表示小球轨道的最高点和最低点,则以下说法正确的是()A.若连接体是轻质细绳时,小球到达P点的速度可以为零B.若连接体是轻质细杆时,小球到达P点的速度可以为零C.若连接体是轻质细绳时,小球在P点受到细绳的拉力不可能为零D.若连接体是轻质细杆时,小球在P点受到细杆的作用力为拉力,在Q点受到细杆作用力为推力10.以下是我们所研究的有关圆周运动的基本模型,如图所示,下列说法正确的是()A.如图甲,火车转弯小于规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用B.如图乙,汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力C.如图丙,两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角θ不同,但圆锥高相同,则两圆锥摆的线速度大小不相等D.如图丁,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等11.在一些公路的弯道处,我们可以看见路面向内侧倾斜,公路横截面如图所示。
人教版高一物理必修第二册第6章 圆周运动(word 含答案)

2020春人教物理新教材必修第二册第6章圆周运动含答案*新教材人教物理必修第二册第6章圆周运动*1、(双选)甲、乙两个做圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法正确的是()A.它们的半径之比为2∶9B.它们的半径之比为1∶2C.它们的周期之比为2∶3D.它们的周期之比为1∶32、对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中不正确的是()A.相等的时间内通过的路程相等B.相等的时间内通过的弧长相等C.相等的时间内通过的位移相等D.在任何相等的时间里,连接物体和圆心的半径转过的角度都相等3、(双选)(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),且细绳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4、(双选)如图所示为摩擦传动装置,B轮转动时带动A轮跟着转动,已知转动过程中轮缘间无打滑现象,下述说法中正确的是()A.A、B两轮转动的方向相同B.A与B转动方向相反C.A、B转动的角速度之比为1∶3D.A、B轮缘上点的向心加速度之比为3∶15、(多选)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.竖直方向汽车受到三个力:重力、桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车可能只受两个力:重力和桥面的支持力C.在竖直方向汽车可能只受重力D.汽车对桥面的压力小于汽车的重力6、如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ,线速度大小分别为v P和v Q,则()A.ωP<ωQ,v P<v Q B.ωP=ωQ,v P<v QC.ωP<ωQ,v P=v Q D.ωP=ωQ,v P>v Q7、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.mg B.mω2RC.m2g2+m2ω4R2D.m2g2-m2ω4R28、(双选)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9、飞机俯冲拉起时,飞行员处于超重状态,此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力,这种现象叫过荷.过荷过重会造成飞行员大脑贫血,四肢沉重,暂时失明,甚至昏厥.受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响.取g=10 m/s2,则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100 m/s时,圆弧轨道的最小半径为()A.100 m B.111 mC.125 m D.250 m10、(双选)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t1,结束时刻为t2,运行速度为v,半径为r.则计算其运行周期可用()A.T=t2-t1n B.T=t1-t2nC.T=2πrv D.T=2πvr11、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12、(实验题)如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r 之间的关系的实验装置图,转动手柄1,可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:圆周运动(课后习题)【含答案及解析】

第六章圆周运动圆周运动课后篇巩固提升合格考达标练1.如图所示,在圆规匀速转动画圆的过程中()A.笔尖的速率不变B.笔尖做的是匀速运动9C.任意相等时间内通过的位移相等D.两相同时间内转过的角度不同,匀速圆周运动的速度大小不变,也就是速率不变,但速度的方向时刻改变,故A 正确,B错误;做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长相等,但位移还要考虑方向,C错误;相同时间内转过角度相同,D错误。
2.如图所示为行星传动示意图。
中心“太阳轮”的转动轴固定,其半径为R1,周围四个“行星轮”的转动轴固定,半径均为R2,“齿圈”的半径为R3,其中R1=1.5R2,A、B、C分别是“太阳轮”“行星轮”和“齿圈”边缘上的点,齿轮传动过程中不打滑,那么()A.A点与B点的角速度相同B.A点与B点的线速度相同C.B点与C点的转速之比为7∶2D.A点与C点的周期之比为3∶5,A、B两点的线速度大小相等,方向不同,B错误;由v=rω知,线速度大小相等时,角速度和半径成反比,A、B两点的转动半径不同,因此角速度不同,A错误;B点和C点的线速度大小相等,由v=rω=2πnr可知,B点和C点的转速之比为n B∶n C=r C∶r B,r B=R2,r C=1.5R2+2R2=3.5R2,故n B∶n C=7∶2,C正确;根据v=2πr可知,T A∶T C=r A∶r C=3∶7,D错误。
T3.(多选)如图所示,在冰上芭蕾舞表演中,演员展开双臂单脚点地做着优美的旋转动作,在他将双臂逐渐放下的过程中,他转动的速度会逐渐变快,则它肩上某点随之转动的()A.转速变大B.周期变大C.角速度变大D.线速度变大,即转速变大,角速度变大,周期变小,肩上某点距转动圆心的半径r不变,因此线速度也变大。
4.(2020海南华侨中学高一上学期期末)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、b、c三点共轴,角速度相同,B正确,C错误;a、b、c三点半径不等,所以三点的线速度大小不等,A错误;R a=R b>R c,a、b、c三点角速度相同,故a、b两点的线速度大于c点线速度,D错误。
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。
(新教材)人教版 物理 必修第二册 第六章 圆周运动 单元测试题

绝密★启用前(新教材)人教版物理必修第二册第六章圆周运动单元测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示,小强在荡秋千.关于秋千绳上a,b两点的线速度和角速度的大小,下列判断正确的是()A.ωa=ωbB.ωa>ωbC.v a=v bD.v a>v b2.如图所示,在开门过程中,门上A,B两点的角速度ω、线速度v大小关系是()A.ωA<ωBB.ωA=ωBC.v A<v BD.v A=v B3.如图所示,两个小球a和b用轻杆连接,并一起在水平面内做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.a球的线速度比b球的线速度小B.a球的角速度比b球的角速度小C.a球的周期比b球的周期小D.a球的转速比b球的转速大4.如图所示,两个啮合齿轮,小齿轮半径为10 cm,大齿轮半径为20 cm,大齿轮中C点离圆心O2的距离为10 cm,A,B分别为两个齿轮边缘上的点,则A,B,C三点的()A.线速度之比为1∶1∶1B.角速度之比为1∶1∶1C.向心加速度之比为4∶2∶1D.转动周期之比为2∶1∶15.如图所示A、B、C分别是地球表面上北纬30°、南纬60°和赤道上的点.若已知地球半径为R,自转的角速度为ω0,A、B、C三点的向心加速度大小之比为()A. 1∶1∶1B. 1∶1∶2C.∶1∶2D. 1∶∶26.关于地球上的物体随地球自转,下列说法正确的是()A.在赤道上向心加速度最大B.在两极向心加速度最大C.在地球上各处向心加速度一样大D.在地球上各处线速度都一样大7.如图所示,在风力发电机的叶片上有A,B,C三点,其中A,C在叶片的端点,B在叶片的中点.当叶片转动时,这三点()A.线速度大小都相等B.线速度方向都相同C.角速度大小都相等D.向心加速度大小都相等8.如图所示,一半径为R的球体绕轴O1O2以角速度ω匀速转动,A,B为球体上两点.下列说法中正确的是()A.A,B两点具有相同的角速度B.A,B两点具有相同的线速度C.A,B两点具有相同的向心加速度D.A,B两点的向心加速度方向都指向球心9.如图所示,内壁光滑的半球形容器固定放置,其圆形顶面水平.两个完全相同的小球a,b分别沿容器内壁,在不同的水平面内做匀速圆周运动.下列判断正确的是()A.a对内壁的压力小于b对内壁的压力B.a的周期小于b的周期C.a的角速度小于b的角速度D.a的向心加速度与b的向心加速度大小相等10.质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋(如图所示),其做匀速圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则此时空气对飞机的作用力大小为()A.mB.mgC.mD.m二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示皮带传动装置,主动轮O1上有两个半径分别为R和r的轮,O2上的轮半径为r′,已知R=2r,r′=R,设皮带不打滑,则()A.ωA∶ωB=1∶1B.v A∶v B=1∶1C.ωB∶ωC=1∶1D.v B∶v C=1∶112.(多选)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘有三个点A,B,C,如图所示.在自行车正常骑行时,下列说法正确的是()A.A,B两点的线速度大小相等B.B,C两点的角速度大小相等C.A,B两点的角速度与其半径成反比D.A,B两点的角速度与其半径成正比13.(多选)如图,匀速转动的圆盘上有a,b,c三点,已知oc=Oa,则下面说法中正确的是()A.a,b,c三点的角速度相同B.a,b两点线速度相等C.c点的线速度大小是a点线速度大小的一半D.a点的加速度是c点的两倍14.(多选)如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕O点的水平轴自由转动.现给小球一初速度,使它在竖直平面内做圆周运动,图中a,b分别表示小球运动轨道的最低点和最高点,则杆对小球的作用力可能是()A.a处为拉力,b处为拉力B.a处为推力,b处为推力C.a处为推力,b处为拉力D.a处为拉力,b处为推力分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点的速度的实验,所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m).完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图a所示,托盘秤的示数为1.00 kg;(2)将玩具车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图b所示,该示数为________kg;将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:(3)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N;小车通过最低点时的速度大小为________m/s.(重力加速度g=9.8 m/s,计算结果保留2位有效数字).四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.一个圆环,以竖直直径AB为轴匀速转动,如图所示,求环上M、N两点的:(1)线速度的大小之比;(2)角速度之比.17.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,求甲物体匀速圆周运动的向心加速度的大小.18.质量为0.2 kg的小球固定在长为0.9 m的轻杆一端,杆可绕过另一端O点的水平轴在竖直平面内转动.(g=10 m/s2)求:(1)当小球在最高点的速度为多大时,球对杆的作用力为零?(2)当小球在最高点的速度分别为6 m/s和1.5 m/s时,球对杆的作用力.答案1.【答案】A【解析】a、b两点共轴转动,角速度大小相等,故A正确,B错误;根据v=rω知,b的半径大,则b的线速度大,故C、D错误.2.【答案】B【解析】AB两点都绕门轴做匀速圆周运动,两点共轴转动,角速度相同.故A错误,B正确;根据v=rω,角速度相同时,A的半径大,A的线速度大.故C、D错误.3.【答案】A【解析】两个小球一起转动,周期相同,所以它们的转速、角速度都相等,B、C、D错误;而由v =ωr可知b的线速度大于a的线速度.所以A正确.4.【答案】C【解析】同一个圆盘上各个点的角速度相等,两个齿轮边缘上的点线速度相等,A,B线速度相等,B,C角速度相等,A、B选项错误.a A∶a B=∶=,a B∶a C=r Bω∶r Cω=,即a A∶a B∶a C=4∶2∶1,C选项正确.T A∶T B=∶=1∶2,D选项错误.5.【答案】C【解析】A,B,C三点是同轴传动,角速度相等,根据a=ω2r,三点的向心加速度大小之比:a A∶a B∶a C=r A∶r B∶r C=R cos30°∶R cos60°∶R=∶1∶26.【答案】A【解析】地球自转时,各点绕地轴转动,具有相同的角速度,根据a=rω2,知到地轴的距离越大,向心加速度越大,所以在赤道处的向心加速度最大,两极向心加速度最小,故A正确,B,C错误;根据公式v=ωr可得在角速度相同的情况下,由于地球上各处的半径不同,所以线速度不同,D错误.7.【答案】C【解析】三点的角速度相同,半径不同,所以根据v=ωr可得,线速度大小不同,根据公式a=ω2r可得向心加速度不同,故选C8.【答案】A【解析】A,B两点随球体一起绕轴O1O2转动,转一周所用的时间相等,故角速度相等,有ωA=ωB=ω,选项A正确.A点做圆周运动的平面与轴O1O2垂直,交点为圆心,故A点做圆周运动的半径为r A=R sin 60°;同理,B点做圆周运动的半径为rB=R sin 30°,所以A,B两点的线速度分别为:v A=r Aω=Rω,v B=r Bω=Rω,显然v A>v B,选项B错误.A,B两点的向心加速度分别为:a A=r Aω2=Rω2,a B=r Bω2=Rω2,显然,A,B两点的向心加速度不相等,且它们的向心加速度方向指向各自平面的圆心,并不指向球心,故选项C,D错误.9.【答案】B10.【答案】C【解析】根据牛顿第二定律有:F合=F n=m.根据平行四边形定则,如图.空气对飞机的作用力F==m.故C正确11.【答案】AD【解析】A,B分别是同一转轴上两个轮子边缘上的点,它们的角速度相同,A对;由v=ωr得,v A∶v B=r∶R=1∶2,故B错;B,C为与皮带相连的两轮子边缘上的点,它们的线速度大小相等,故D对;由v=ωr得,ωB∶ωC=r′∶R=2∶3,故C错.12.【答案】ABC【解析】大齿轮与小齿轮类似于皮带传动,所以两轮边缘的点A,B的线速度大小相等,A正确;小齿轮与后轮类似于同轴传动,所以B,C的角速度大小相等,B正确.A,B两点的线速度大小相等,由v=ωr知A,B两点的角速度与半径成反比,C正确.13.【答案】ACD【解析】a,b,c三点共轴转动,角速度相等.故A正确.a、b两点的线速度大小相等,方向不同.故B错误.a、c两点的角速度相等,根据v=ωr知,a,c点的线速度是a点线速度大小的一半.故C正确.根据公式a=ω2r可得,角速度相等,Oc=Oa,所以a点的加速度是c点的两倍,D正确.14.【答案】AD【解析】小球在a点杆对球的作用力一定为拉力,但小球在b点时如果速度等于时不受力,大于时受拉力,小于时受推力,A、D正确.15.【答案】(2)1.40(3)7.9 1.4【解析】最小分度为0.1 kg,注意估读到最小分度的下一位;根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为mg,根据F m=m桥g+F N,知小车经过凹形桥最低点时对桥的压力F N,根据F N-mg=m,求解速度.(1)每一小格表示0.1 kg,所以示数为1.40 kg;(2)将5次实验的结果求平均值,故有F m=×9.8 N=m桥g+F N,解得F N≈7.9 N根据公式F N-mg=m可得v≈1.4 m/s16.【答案】(1)∶1(2)1∶1【解析】M、N是同一环上的两点,它们与环具有相同的角速度,即ωM∶ωN=1∶1,两点做圆周运动的半径之比r M∶r N=sin 60°∶sin 30°=∶1,故v M∶v N=ωM r M∶ωN r N=∶1.17.【答案】π2g【解析】设乙下落到A点所用时间为t,则对乙,满足R=gt2,得t=,这段时间内甲运动了T,即T=①又由于a=ω2R=R②由①②得,a=π2g.18.【答案】(1)3 m/s(2)6 N,方向竖直向上 1.5 N,方向竖直向下【解析】(1)当小球在最高点对杆的作用力为零时,重力提供向心力,则mg=m,解得v0=3 m/s.(2)v1>v0,由牛顿第二定律得:mg+F1=m,由牛顿第三定律得:F1′=F1,解得F1′=6 N,方向竖直向上.v2<v0,由牛顿第二定律得:mg-F2=m,由牛顿第三定律得:F2′=F2,解得:F2′=1.5 N,方向竖直向下.。
高中物理必修二第6章_圆周运动练习题含答案

高中物理必修二第6章圆周运动练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 某活动中有个游戏节目,在水平地面上画一个大圆,甲、乙两位同学(图中用两个点表示)分别站在圆周上两个位置,两位置的连线为圆的一条直径,如图所示,随着哨声响起,他们同时开始按图示方向沿圆周追赶对方.若甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为v1和v2,经时间t乙第一次追上甲,则该圆的直径为()A.t(v2−v1)πB.2t(v2−v1)πC.t(v1+v2)πD.2t(v1+v2)π2. 如图所示,光滑水平面上,小球在绳拉力作用下做匀速圆周运动,若小球运动到P 点时,绳突然断裂,小球将()A.将沿轨迹Pa做离心运动B.将沿轨迹Pb做离心运动C.将沿轨迹Pc做离心运动D.将沿轨迹Pd做离心运动3. 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小球的重力B.小球在最高点时绳子的拉力可能为零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零D.小球过最低点时绳子的拉力一定等于小球重力4. 如图所示,一个小球绕圆心O做匀速圆周运动,已知圆周半径为r,该小球运动的角速度大小为ω,则它运动线速度的大小为()A.ωrB.ωr C.ω2rD.ωr25. 关于做圆周运动的物体,下列说法中正确的是()A.所受合力一定指向圆心B.汽车通过凹形桥时处于超重状态C.汽车水平路面转弯时由重力提供向心力D.物体做离心运动是因为物体运动过慢6. 下列关于离心运动的说法错误的是()A.汽车转弯时限制速度,铁路转弯处轨道的外轨高于内轨都是为了更好地做离心运动B.脱水机的脱水原理是对离心原理的应用C.游乐场中高速转动磨盘把人甩到边缘上去是属于离心现象D.把低轨道卫星发射发射到高轨道上去,需要加速,是应用了离心原理7.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,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,它们与盘面间的动摩擦因数相同.当匀速转动的圆盘转速恰为两物体刚好未发生滑动时的转速,烧断细绳,则两物体的运动情况将是()A.两物体沿切线方向滑动B.两物体沿半径方向滑动,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,不发生滑动D.物体A仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体B发生滑动,离圆盘圆心越来越远8. 如图所示,一偏心轮绕O点做匀速转动.偏心轮边缘上A、B两点的()A.线速度大小相同B.角速度大小相同C.向心加速度大小相同D.向心加速度方向相同9. 下列关于圆周运动的说法正确的是()=k,公式中的k值对所有行星和卫星都相等A.开普勒行星运动的公式R3T2B.做匀速圆周运动的物体,其加速度一定指向圆心C.在绕地做匀速圆周运动的航天飞机中,宇航员对座椅产生的压力大于自身重力D.相比较在弧形的桥底,汽车在弧形的桥顶行驶时,陈旧的车轮更不容易爆胎10. 甲、乙做匀速圆周运动的物体,它们的半径之比为3:1,周期之比是1:2,则()A.甲与乙的线速度之比为1:3B.甲与乙的线速度之比为6:1C.甲与乙的角速度之比为6:1D.甲与乙的角速度之比为1:211. 请对下列实验探究与活动进行判断,说法正确的题后括号内打“√”,错误的打“×”.(1)如图甲所示,在“研究滑动摩擦力的大小”的实验探究中,必须将长木板匀速拉出________(2)如图乙所示的实验探究中,只能得到平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动,而不能得出水平方向的运动是匀速直线运动________(3)如图丙所示,在“研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验探究中,采取的主要物理方法是理想实验法________.12. 物体以4m/s的速度在半径为8m的水平圆周上运动,它的向心加速度是________m/s2,如果物体的质量是5kg,则需要________N的向心力才能维持它在圆周上的运动.13. 如图所示,A、B为啮合传动的两齿轮,已知R A=2R B,则A、B两轮边缘上两点角速度之比ωA:ωB=________,向心加速度之比a A:a B=________.14. 某中学的高一同学在学习了圆周运动的知识后,设计了一个课外探究性的课题,名称为:快速测量自行车的骑行速度.自行车的结构如图所示,他的设想是:通过计算踏脚板转动的角速度,推算自行车的骑行速度.经过骑行,他得到如下的数据:在时间t秒内踏脚板转动的圈数为N,那么脚踏板转动的角速度=________;为了推算自行车的骑行速度,这位同学还测量自行车的半径为R,计算了牙盘的齿数为m,飞轮齿数为n,则自行车骑行速度的计算公式可用以上已知数据表示为v=________.15. 一质点做半径为1m的匀速圆周运动,在1s的时间内转过30∘,则质点的角速度为________,线速度为________,向心加速度为________.16. 如图所示,在“用圆锥摆验证向心力表达式”的实验中,若测得小球质量为m,圆半径为r,小球到悬点大竖直高度为ℎ,则小球所受向心力大小为________.17. 汽车过平直桥、拱形桥、凹形桥,分别画出受力分析示意图并列出方程.18. 摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全,将身体及车身倾斜,车轮与地面间的动摩擦因数为μ,车手与车身总质量为M,转弯半径为R.为不产生侧滑,转弯时速度应不大于________;设转弯、不侧滑时的车速为v,则地面受到摩托车的作用力大小为________.19. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分,三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点分别为A、B、C,如图所示,当自行车运动时A、B、C三点中角速度最小的是________,向心加速度最大的是________.20. 某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合验证向心力表达式.实验时用手拨动旋臂产生圆周运动,力传感器和光电门固定在实验器上,实时测量角速度和向心力.(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间,并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r自动计算出砝码做圆周运动的角速度,则其计算角速度的表达式为________.(2)图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线,由图可知.曲线①对应的砝码质量________(填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量.21. 如图所示,竖直平面内粗糙水平轨道AB与光滑半圆轨道BC相切于B点,一质量m1=1kg的小滑块P(视为质点)在水平向右的力F作用下,从A点以v0=0.5m/s的初速度滑向B点,当滑块P滑到AB正中间时撤去力F,滑块P运动到B点时与静止在B点的质量m2=2kg的小滑块Q(视为质点)发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后小滑块Q恰好能滑到半圆轨道的最高点C,并且从C点飞出后又恰好落到AB的中点,小滑块P恰好也能回到AB的中点.已知半圆轨道半径R=0.9m,重力加速度g=10m/s2,求:(1)与Q碰撞前的瞬间,小滑块P的速度大小;(2)力F所做的功.22. 如图所示,长为L的轻绳下端连着质量为m的小球,上端悬于天花板上。
新教材物理人教必修第二册第6章 圆周运动提升练习及答案

2019—2020新教材物理人教必修第二册第6章圆周运动提升练习及答案*新教材人教物理必修第二册第6章圆周运动*1、(双选)下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是线速度不变的运动B.匀速圆周运动是角速度不变的运动C.匀速圆周运动是周期不变的运动D.做匀速圆周运动的物体经过相等时间的速度变化量相等2、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/sC.1 440 m/s D.108 m/s3、(双选)做匀速圆周运动的物体,下列说法中正确的是()A.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力B.因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能改变线速度的大小C.向心力的大小等于物体所受的合外力D.向心力和线速度的方向都是不变的4、(双选)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L2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5、(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6、对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中不正确的是()A.相等的时间内通过的路程相等B.相等的时间内通过的弧长相等C.相等的时间内通过的位移相等D.在任何相等的时间里,连接物体和圆心的半径转过的角度都相等7、在水平路面上转弯的汽车,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.牵引力8、(双选)如图所示为摩擦传动装置,B轮转动时带动A轮跟着转动,已知转动过程中轮缘间无打滑现象,下述说法中正确的是()A.A、B两轮转动的方向相同B.A与B转动方向相反C.A、B转动的角速度之比为1∶3D.A、B轮缘上点的向心加速度之比为3∶19、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零10、如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ,线速度大小分别为v P和v Q,则()A.ωP<ωQ,v P<v Q B.ωP=ωQ,v P<v QC.ωP<ωQ,v P=v Q D.ωP=ωQ,v P>v Q11、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同的时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们的向心力大小之比为()A.1∶4B.2∶3C.4∶9D.9∶1612、如图所示,压路机大轮的半径R是小轮半径r的2倍,压路机匀速行进时,大轮边缘上A点的向心加速度是0.12 m/s2,那么小轮边缘上的B点向心加速度是多少?大轮上距轴心的距离为R3的C点的向心加速度是多大?13、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)2019—2020新教材物理人教必修第二册第6章圆周运动提升练习及答案*新教材人教物理必修第二册第6章圆周运动*1、(双选)下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是线速度不变的运动B.匀速圆周运动是角速度不变的运动C.匀速圆周运动是周期不变的运动D.做匀速圆周运动的物体经过相等时间的速度变化量相等【答案】BC2、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/sC.1 440 m/s D.108 m/s【答案】C[子弹从A盘到B盘,B盘转过的角度θ=2πn+π6(n=0,1,2,…),B盘转动的角速度ω=2πT=2πf=2πn=2π×3 60060rad/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+1m/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.]3、(双选)做匀速圆周运动的物体,下列说法中正确的是()A.因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力B.因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能改变线速度的大小C.向心力的大小等于物体所受的合外力D.向心力和线速度的方向都是不变的【解析】做匀速圆周运动的物体的向心力来源是物体所受的合外力,指向圆心,且与线速度方向垂直,不能改变线速度的大小,只用来改变线速度的方向,向心力虽大小不变,但方向时刻改变,不是恒力。
高一物理(必修二)《第六章-圆周运动》单元测试卷及答案-人教版

高一物理(必修二)《第六章圆周运动》单元测试卷及答案-人教版一、单选题1. 2022年的北京冬奥会,任子威获得短道速滑1000米项目的金牌,如图是他比赛中正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他( )A. 所受的合力为零,做匀速运动B. 所受的合力恒定,做匀加速运动C. 所受的合力变化,做变加速运动D. 所受的合力恒定,做变加速运动2. 如图为车牌自动识别系统的直杆道闸,离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动.汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为3.3s,自动识别系统的反应时间为0.3s;汽车可看成高1.6m的长方体,其左侧面底边在aa′直线上,且O到汽车左侧面的距离为0.6m,要使汽车安全通过道闸,直杆转动的角速度至少为( )A. π4rad/s B. 3π4rad/s C. π6rad/s D. π12rad/s3. 如图为一个地球仪绕与其“赤道面”垂直的“地轴”匀速转动的示意图。
Q点和P点位于同一条“经线”上、Q点和M点位于“赤道”上,O为球心。
下列说法正确的是( )A. Q、P的线速度大小相等B. Q、M的角速度大小相等C. P、M的向心加速度大小相等D. P、M的向心加速度方向均指向O4. C919中型客机全称COMACC919,是我国首款按照最新国际适航标准,具有自主知识产权的干线民用飞机,由中国商用飞机有限责任公司研制,当前己有6架C919飞机完成取证试飞工作,预计2021年正式投入运营。
如图所示的是C919客机在无风条件下,飞机以一定速率v在水平面内转弯,如果机舱内仪表显示机身与水平面的夹角为θ,转弯半径为r,那么下列的关系式中正确的是( )A. r=v2gtanθB. r=√v2gtanθC. r=v2tanθgD. r=v gtanθ5. 2022年10月12日下午,“天宫课堂”第三课圆满完成,神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲面向广大青少年进行了精彩的太空授课,来自全国的中小学生共同观看了这一堂生动的太空科普课。
高中物理必修二第六章圆周运动经典大题例题(带答案)

高中物理必修二第六章圆周运动经典大题例题单选题1、离心现象在生活中很常见,比如市内公共汽车在到达路口转弯前,车内广播中就要播放录音:“乘客们请注意,车辆将转弯,请拉好扶手”。
这样做可以()A.使乘客避免车辆转弯时可能向前倾倒发生危险B.使乘客避免车辆转弯时可能向后倾倒发生危险C.使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒发生危险D.使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒发生危险答案:D车辆转弯时,如果乘客不能拉好扶手,乘客将做离心运动,向外侧倾倒发生危险。
故选D。
2、如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道放在竖直平面内,AB连线为竖直直径,一小球以某一速度冲上轨道,运动到最高点B时对轨道的压力等于重力的2倍。
则小球落地点C到轨道入口A点的距离为()A.2√3R B.3R C.√6R D.2R答案:A在最高点时,根据牛顿第二定律3mg=m v2 R通过B点后做平抛运动2R=12gt2x=vt 解得水平位移x=2√3R故选A。
3、已知某处弯道铁轨是一段圆弧,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车厢底面与水平面夹角)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.√gR答案:C受力分析如图所示当内外轨道不受侧向挤压时,列车受到的重力和轨道支持力的合力充当向心力,有F n=mg tan θ,F n=m v2R解得v=√gR tanθ故选C。
4、做匀速圆周运动的物体,它的加速度大小必定与()A.线速度的平方成正比B.角速度的平方成正比C.运动半径成正比D.线速度和角速度的乘积成正比答案:DA.根据a=v2 r可知只有运动半径一定时,加速度大小才与线速度的平方成正比,A错误;B.根据a=ω2r可知只有运动半径一定时,加速度大小才与角速度的平方成正比,B错误;C.根据,a=ω2ra=v2r当线速度一定时,加速度大小与运动半径成反比;当角速度一定时,加速度大小与运动半径成正比,C错误;D.根据a=ω2r,v=ωr联立可得a=vω可知加速度大小与线速度和角速度的乘积成正比,D正确。
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。
(典型题)高中物理必修二第六章《圆周运动》检测题(包含答案解析)

一、选择题1.光滑水平面上有一质量为2kg的物体,在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态,现同时撤去大小分别为8N和16N的两个水平力而其余力保持不变,关于此后物体的运动情况的说法中正确的是()A.可能做匀加速直线运动,加速度大小可能是23m/sB.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是24m/sC.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小可能是28m/sD.一定做匀变速运动,加速度大小可能是26m/s2.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量不相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,关于球A和球B以下物理量的大小相等的是()A.线速度B.角速度C.向心加速度D.对内壁的压力3.如图所示,一圆筒绕其中心轴匀速转动,圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,相对筒无滑动,物体所受向心力是()A.物体的重力B.筒壁对物体的弹力C.筒壁对物体的静摩擦力D.物体所受重力与弹力的合力4.如图所示为某种水轮机示意图,水平管中流出的水流垂直冲击在水轮机上的挡板上,水轮机圆盘稳定转动时的角速度为 ,圆盘的半径为R,挡板长度远小于R,某时刻冲击挡板时该挡板和圆盘圆心连线与水平方向夹角为30°,水流的速度是该挡板线速度的4倍,不计空气阻力,则水从管口流出速度的大小为()A ./2R ωB .R ωC .2R ωD .4R ω 5.教师在黑板上画圆,圆规脚之间的距离是25cm ,他保持这个距离不变,用粉笔在黑板上匀速地画了一个圆,粉笔的线速度是2.5m/s ,关于粉笔的运动,有下列说法:①角速度是0.1rad/s ;②角速度是10rad/s ;③周期是10s ;④周期是0.628s ;⑤频率是10Hz ;⑥频率是1.59Hz ;⑦转速小于2r/s ;⑧转速大于2r/s ,下列选项中的结果全部正确的是( )A .①③⑤⑦B .②④⑥⑧C .②④⑥⑦D .②④⑤⑧ 6.和谐号动车以80m/s 的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s 内匀速转过了约10︒。
人教版(2019)高中物理必修第二册第六章《圆周运动》检测题(包含答案)

《圆周运动》检测题一、单选题1.如图所示,有一个半径为R的光滑圆轨道,现给小球一个初速度,使小球在竖直面内做圆周运动,则关于小球在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是( )A.vB.v由零逐渐增大,轨道对球的弹力逐渐增大C.当vD.当v2.一杂技演员骑摩托车沿一竖直圆形轨道做特技表演,如图所示.若车的速率恒为v,人与车的总质量为m,轨道半径为r.下列说法正确的是:A.摩托车通过最高点C时,轨道受到的压力可能等于mgB.摩托车通过最低点A时,轨道受到的压力可能等于mgC.摩托车通过A、C两点时,轨道受到的压力完全相同D.摩托车通过B、D两点时,轨道受到的压力完全相同3.如图所示,在半径为R的水平圆盘中心轴正上方a处水平抛出小球,圆盘以角速度 匀速转动,当圆盘半径Ob恰好转到与初速度方向相同且平行的位置时,将小球抛出,要使球与圆盘只碰一次,且落点为b,重力加速度为g,小球抛点a距圆盘的高度h和小球的初速度0v可能满足A.222g Rh vπωωπ==, B.2244g Rh vπωωπ==,C.2226g Rh vπωωπ==, D.22328g Rh vπωωπ==,4.如图所示,带底座的圆管放在水平地面上,小球A、B(均可视为质点)沿圆管内壁在竖直平面内转动。
某一时刻,当小球A以大小为v的速度经过圆管的最低点时,小球B经过最髙点,且此时底座对地面的压力为零。
小球A的质量、B的质量和圆管(包括底座)的质量相同,圆管的半径为R,重力加速度大小为g,则此时小球B的速度大小为A B.2v C D5.如图所示,一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.初始时,传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度a开始运动,当其速度达到v后,便以此速度做匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度为g)( )A.μ与a之间一定满足关系ag μ>B.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为2 v g μC.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为v g μD.黑色痕迹的长度为()222a g vaμ-6.如图所示,质量为m的小球,用一细绳把它拴在圆锥体的顶点,圆锥顶角为 2θ,侧面是光滑的。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试卷(含答案解析)

一、选择题1.某活动中有个游戏节目,在水平地面上画一个大圆,甲、乙两位同学(图中用两个点表示)分别站在圆周上两个位置,两位置的连线为圆的一条直径,如图所示,随着哨声响起,他们同时开始按图示方向沿圆周追赶对方。
若甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为1v和2v,经时间t乙第一次追上甲,则该圆的直径为()A.()212t v vπ-B.()122t v vπ+C.()21t v vπ-D.()12t v vπ+2.如图所示,竖直转轴OO'垂直于光滑水平桌面,A是距水平桌面高h的轴上的一点,A 点固定有两铰链。
两轻质细杆的一端接到铰链上,并可绕铰链上的光滑轴在竖直面内转动,细杆的另一端分别固定质量均为m的小球B和C,杆长AC>AB>h,重力加速度为g。
当OO'轴转动时,B、C两小球以O为圆心在桌面上做圆周运动。
在OO'轴的角速度ω由零缓慢增大的过程中,下列说法正确的是()A.两小球的线速度大小总相等B.两小球的向心加速度大小总相等C.当ω=gh时,两小球对桌面均无压力D.小球C先离开桌面3.我国将在2022年举办冬季奥运会,届时将成为第一个实现奥运“全满贯”国家。
图示为某种滑雪赛道的一部分,运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道。
若运动员从图中a点滑行到最低点b的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率保持不变,对于这个过程,下列说法正确的是()A.运动员受到的摩擦力大小不变B .运动员所受合外力始终等于零C .运动员先处于失重状态后处于超重状态D .运动员进入圆弧形滑道后处于超重状态4.和谐号动车以80m/s 的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s 内匀速转过了约10︒。
在此10s 时间内,则火车( ) A .角速度约为1rad/s B .运动路程为800m C .加速度为零D .转弯半径约为80m5.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:第六章习题课 圆周运动的临界问题(课后习题)【含答案及解析】

第六章圆周运动习题课:圆周运动的临界问题课后篇巩固提升合格考达标练1.(2020全国Ⅰ卷)如图,一同学表演荡秋千。
已知秋千的两根绳长均为10 m,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。
绳的质量忽略不计。
当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8 m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为()A.200 NB.400 NC.600 ND.800 N,可以把该同学看成质点。
当该同学荡到秋千支架的正下方时,由牛顿第二定律有2F-mg=mv 2L(式中F为每根绳子平均承受的拉力,L为绳长),代入数据解得F=410 N,选项B正确。
2.如图所示,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,人体颠倒,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()A.0B.√gRC.√2gRD.√3gRF+mg=2mg=m v 2R,故速度大小v=√2gR,C正确。
3.(多选)如图所示,用细绳拴着质量为m的物体,在竖直面内做圆周运动,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,受重力mg、绳子竖直向下的拉力F(注意:绳子不能产生竖直向上的支持力),向心力为F向=mg+F,根据牛顿第二定律得mg+F=m v 2R。
可见,v越大,F越大;v越小,F越小。
当F=0时,mg=m v 2R,得v临界=√Rg。
因此,选项A、C正确,B、D错误。
4.如图,一长l=0.5 m的轻杆,一端固定在水平转轴上,另一端固定一质量m=0.5 kg的小球,轻杆随转轴在竖直平面内做角速度ω=4 rad/s的匀速圆周运动,其中A为最高点,C为最低点,B、D两点和圆心O 在同一水平线上,重力加速度g取10 m/s2。
人教版(2019)物理必修第二册第6章 圆周运动习题及答案

(新教材)2020春物理必修第二册第6章圆周运动习题及答案*新教材人教物理必修第二册第6章圆周运动*一、选择题1、(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∶1BC[A轮通过链条分别与C、D连接,自行车可有两种速度,B轮分别与C、D 连接,又可有两种速度,所以该车可变换4种挡位,故A错误,B正确.当A与D组合时,两轮边缘线速度大小相等,A轮转一圈,D转4圈,即ωAωD=14,故C正确,D错误.]2、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C[小球在重力和杆的作用力下做匀速圆周运动.这两个力的合力充当向心力必=指向圆心,如图所示.用力的合成法可得杆的作用力:F=(mg)2+F2向m2g2+m2ω4R2,根据牛顿第三定律,小球对杆的上端的反作用力F′=F,C 正确.]3、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B[向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小,它是描述线速度方向变化快慢的物理量,选项A错误,B正确;只有匀速圆周运动的向心加速度大小才恒定,选项C错误;公式a=v-v0t适用于平均加速度的计算,向心加速度是瞬时加速度,D错误.]4、(多选)如图所示,在高速路口的转弯处,路面外高内低.已知内外路面与水平面的夹角为θ,弯道处圆弧半径为R,重力加速度为g,当汽车的车速为v0时,恰由支持力与重力的合力提供了汽车做圆周运动的向心力,则()A.v0=Rgtan θB.v0=Rgsin θC.当该路面结冰时,v0要减小D.汽车在该路面行驶的速度v>v0时,路面会对车轮产生沿斜面向下的摩擦力AD[路面的斜角为θ,以汽车为研究对象,作出汽车的受力图,根据牛顿第二定律得:mgtan θ=m v20R,解得:v0=Rgtan θ,A正确,B错误;当路面结冰时与未结冰时相比,由于支持力和重力不变,则v0的值不变,C错误;车速若高于v0,所需的向心力增大,此时摩擦力指向内侧,增大提供的向心力,车辆不会向外侧滑动,D正确.]5、长度不同的两根细绳悬于同一点,另一端各系一个质量相同的小球,使它们在同一水平面内做圆锥摆运动,如图所示,则关于两个圆锥摆的物理量相同的是()A.周期B.线速度C.向心力D.绳的拉力A[摆动过程中绳子的拉力和重力的合力充当向心力,设绳与竖直方向间的夹角为θ,如图所示根据几何知识可得F=mgtan θ,r=htan θ,根据公式F=mω2r可得ω=gh,又知道T=2πω,所以两者的周期相同,A正确;根据公式v=ωr可得线速度不同,B错误;由于两者与竖直方向的夹角不同,所以向心力不同,C错误;绳子拉力:T=mgcos θ,故绳子拉力不同,D错误.]6、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D[由于不知甲和乙做匀速圆周运动的半径大小关系,故不能确定它们的线速度、角速度的大小关系,A、B、C错;向心加速度是表示线速度方向变化快慢的物理量,a1>a2,表明甲的速度方向比乙的速度方向变化快,D对.]7、(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 θB.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 v2r,解得:r=v2gtan θ,故A正确;根据牛顿第二定律得:mgtan θ=m v2r,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.]二、非选择题8、如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合.转台以一定角速度ω匀速转动,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°,重力加速度大小为g.若ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求ω0.[解析]对小物块受力分析如图所示,由牛顿第二定律知mgtan θ=mω20·Rsin θ,得ω0=gRcos θ=2gR.[答案]2g R9、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)[解析] 设乙下落到A 点所用时间为t ,则对乙,满足R =12gt 2得t =2R g这段时间内甲运动了34T ,即 34T =2R g① 又由于a n =ω2R =4π2T 2R ②由①②得,a n =98π2g. [答案] 98π2g。
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必修二第六章圆周运动训练题 (46)一、单选题(本大题共7小题,共28.0分)1.为了解决高速列车在弯路上运行时轮轨间的磨损问题,保证列车能经济、安全地通过弯道,常用的办法是将弯道曲线外轨轨枕下的道床加厚,使外轨高于内轨,外轨与内轨的高差叫曲线外轨超高。
已知某曲线路段设计外轨超高值为70mm,两铁轨间距离为1435mm,最佳的过弯速度为350km/ℎ,取g=10m/s2,则该曲线路段的半径约为A. 40kmB. 30kmC. 20kmD. 10km2.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3.向心加速度描述的是做圆周运动的物体()A. 向心力变化的快慢B. 线速度方向变化的快慢C. 线速度大小变化的快慢D. 转动角度变化的快慢4.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定在水平地面不动。
有两个质量均为m的小球A和小球B紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,小球B所在的高度为小球A所在的高度一半。
下列说法正确的是()A. 小球A.B所受的支持力大小之比为2:1B. 小球A.B所受的支持力大小之比为1:1C. 小球A.B的角速度之比为√2:1D. 小球A.B的线速度之比为2:15.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6.如图所示的皮带传动装置中,甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴,其中甲、乙、丙三轮的半径之比3:2:4.A,B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点,若传动中皮带不打滑,则()A. A,B两点的线速度大小之比为2:3B. A,C两点的角速度大小之比为1:3C. A,C两点的向心加速度大小之比为1:3D. A,B两点向心加速度大小之比为3:17.质子和α粒子在同一点由静止出发,经过相同的加速电场后,进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动。
已知质子和α粒子的质量之比m H:mα=1:4,电荷量之比q H:qα=1:2.则它们在磁场中做圆周运动的周期之比T H:Tα为()A. 4:1B. 1:4C. 2:1D. 1:2二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)8.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处,在杆的中点C处拴一细绳,通过两个滑轮后挂上重物M,C点与O点距离为L,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平(转过了90°角).下列有关此过程的说法中正确的是A. 重物M做匀速直线运动B. 重物M做变速直线运动C. 重物M的最大速度是ωLD. 重物M的最大速度是2ωL9.“食双星”是一种双星系统,两颗恒星互相绕行的轨道几乎在视线方向,这两颗恒星会交互通过对方,造成双星系统的光度发生周期性的变化。
双星的光变周期就是它们的绕转周期。
如大熊座UX星,光变周期为4小时43分,该双星由A星和B星组成,A星为2.3个太阳质量,B星为0.98个太阳质量,A星的表面物质开始受B星的引力离开A星表面流向B星表面,短时间内可认为两星之间距离不发生变化,不考虑因核反应产生的质量亏损。
关于该过程描述正确的是()A. 光变周期将变小B. 光变周期不变C. A星的线速度将增大D. B星的线速度增大10.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面对水平面倾角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度大于√Rgtanθ,则A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压C. 这时铁轨对火车的支持力等于mgcosθD. 这时铁轨对火车的支持力大于mgcosθ11.如图所示,皮带传动装置中,右边两轮连在一起共轴转动,图中三轮半径分别为,r1=3r,r2=2r,r3=4r;A、B、C三点为三个轮边缘上的点,皮带不打滑。
A,B,C三点的线速度分别为v1、v2、v3,角速度分别为ω1、ω2、ω3,向心加速度分别为a1、a2、a3,则下列比例关系正确的是()A. a1a2=32B. ω1ω2=23C. v2v3=21D. a2a3=1212.如图所示,设月球半径为R,假设“嫦娥四号”探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,运行周期为T,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B时,再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动,引力常量为G,不考虑其他星球的影响,则下列说法正确的是()A. 月球的质量可表示为256π2R3GT2B. 探测器在轨道Ⅱ上B点的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率C. 探测器在轨道I上经过A点时的加速度等于轨道II上经过A点时的加速度D. 探测器在A点和B点变轨时都需要加速三、实验题(本大题共1小题,共9.0分)13.重庆八中物理兴趣小组利用托盘秤探究小球用细线悬挂在竖直面内做圆周运动时,通过托盘秤的读数来反映细线拉力的变化情况。
实验器材有:托盘秤,铁架台,系有长度为L细线的小球等。
(1)分别将铁架台、小球放在托盘秤上,其读数分别为M和m,细线质量忽略不计。
(2)组装好实验装置如图所示。
保持细线自然长度将小球拉至使细线处于水平位置,此时托盘秤读数为M。
(3)松手后,小球向下运动,此时看到托盘秤读数____A.逐渐增大B.逐渐减小C.不变D.先减小后增大(4)当小球运动到最低点时,托盘秤读数为_______(重力加速度为g)。
四、简答题(本大题共1小题,共3.0分)14.如图1所示,BCD为光滑竖直圆形轨道,半径为R,O为圆心,DC分别为轨道的最高和最低点,∠BOC=θ,粗糙斜面AB恰好在B点与圆形轨道相切衔接,AB长度为L,摩擦系数为μ,以A 点为原点建立坐标系,竖直向上为y轴,水平向右为x轴,玩具手枪枪口在坐标(x,y)处,手枪弹簧压缩后弹性势能为E P,释放弹簧推动质量为m的弹丸水平飞出,弹丸可看成质点,弹出过程无机械能损失,忽略空气阻力,重力加速度为g(1)选择合适的枪口位置(x,y)能使弹丸恰好在A点沿AB方向滑入斜面,求满足该要求的x与y表达式。
(2)若θ=60°,R=1m,L=√3R,m=0.1kg,g取10m/s2,要使弹丸能经过圆形轨道最高点D,求E P满足什么条件?(答案可含μ)(3)若手枪弹簧压缩量有五挡,第一挡弹簧弹性势能为E0,第一到第五挡弹簧弹性势能之比为1:4:9:16:25,现在用五个挡位弹射弹丸,每次都选择好枪口位置使弹丸恰在A点沿AB方向滑入斜面,并记录轨道最高点D所受弹丸压力N D,可获得N D−E P图象,纵轴为压力,横轴为弹簧弹性势能(以E0为单位),求E0大小与AB斜面摩擦系数μ大小。
五、计算题(本大题共6小题,共60.0分)15.如图,在xOy平面直角坐标系中,直角三角形MPN区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直于xOy平面向外。
直角边MP与x轴重合,已知OM=L,OP=3L,∠MPN=30°.在直角坐标系xOy的第四象限区域内,存在方向沿x轴负方向、场强大小为E=Bv0的匀强电场,在y=−3L处垂直于y轴放置一足够长的平面荧光屏,与y轴交点为Q.一束带正电的同种粒子以相同的速度v0,从MO边上的各点沿y轴正方向射入磁场,已知从O点射入的粒子恰好不能从PN边射出磁场。
忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力。
(1)求粒子的比荷q;m(2)通过计算说明是否所有的粒子都从OQ之间射出电场打到荧光屏上;(3)求粒子打到荧光屏上的点距Q点的最远距离。
16.如图所示,MN和PQ是匀强磁场的理想边界,MN上方为匀强磁场Ⅰ,PQ下方为匀强磁场Ⅱ,d,之间区域没有场。
质量为m,带电量为q的负电粒子自M点以速MN和PQ间距为△d=12度v0,方向与边界夹角45°斜向右上第一次射入Ⅰ磁场,带电粒子每次穿越边界MN和PQ过程中动能可能有损失,穿越后的动能为穿越前的k倍(k≤1),已知,两部分磁场方向均垂直纸面向里,磁感强度大小均为B=mv0dq,粒子的重力和空气阻力可以忽略。
(1)为了使粒子能返回MN边界,磁场Ⅰ的最小宽度为多大?(2)若粒子自A点第一次离开磁场Ⅰ,为使粒子第二次进入磁场Ⅰ的位置为A点,k的值为多少?(3)若k=1,请计算第3次到达磁场Ⅰ位置距M点的距离?217.如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103V/m.一不带电的绝缘小球甲,以速度υ0沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞.已知乙球的质量为m=1.0×10−2kg,乙所带电荷量q=2.0×10−5C,甲球质量为乙球质量的k倍,g取10m/s2.(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)(1)若k=1,且甲乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点D,求甲的速度υ0;(2)若k>1,且甲仍以(1)中的速度υ0向右运动,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围.18.如图,竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,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,且其受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度。
19.如图所示,水平长直轨道AB与半径为R=0.8m的光滑1竖直圆轨道BC相切于B,轨道BC与4竖直圆轨道CD相切于C,质量m=1kg的小球静止在A点,现用F=半径为r=0.4m的光滑1418N的水平恒力向右拉小球,在到达AB中点时撤去拉力,小球恰能通过D点.已知小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2.求:(1)小球在D点的速度v D大小;(2)小球在B点对圆轨道的压力F NB大小;(3)A、B两点间的距离x.20.如图所示,在水平面上有一个固定的1光滑圆弧轨道ab,其半径R=0.4m。
紧靠圆弧轨道的右4侧有一足够长的水平传送带与圆弧轨道相切于b点,在电动机的带动下皮带以速度v0=2m/s顺时针匀速转动,在a的正上方高ℎ=0.4m处将小物块A由静止释放,在a点沿切线方向进入圆弧轨道ab,当A滑上水平传送带左端的同时小物块B在c点以v=4m/s的初速度向左运动,两物块均可视为质点,质量均为2kg,与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.4。