第14课时 圆周运动(B卷)排版

课时作业(十四) 圆周运动及其应用1．下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是( )A ．是线速度大小不变的运动B ．速度变化，加速度不变C ．是角速度不断变化的运动D ．速度和加速度的大小不变，方向时刻在变2．某质点做匀速圆周运动，线速度大小为r ，周期为T .那在T 2周期时间，速度改变量大小是( )A ．0 B.v 2C ．vD ．2v第3题图3．如图所示，一个环绕中心线AB 以一定的角速度转动的圆形线圈，下列说法正确的是( )A ．P 、Q 两点的角速度相同B ．P 、Q 两点的线速度相同C ．P 、Q 两点的角速度之比为3∶1D ．P 、Q 两点的线速度之比为3∶14．如图所示是一个玩具陀螺，a 、b 、c 是陀螺表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以第4题图角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是( )A ．a 、b 两点的线速度始终相同B ．a 、b 、c 三点的线速度大小相等C ．a 、b 两点的加速度比c 点的大D ．a 、b 两点的角速度比c 点的大5．关手向心力、向心加速度、加速度及物体所受合外力，下列说法中正确的是( )A ．做圆周运动的物体加速度一定指向圆心B ．向心力不改变圆周运动物体的速度大小C ．做匀速圆周运动的物体其向心加速度是不变的D ．做匀速圆周运动的物体其向心力为物体所受的合外力6．图示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r 1，从转动的半径为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( )第6题图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 2n D ．从动轮的转速为r 2r 1n第7题图7．如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m 的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料套上，手握塑料管使其保持竖直并沿水平方向做半径为r 的匀速圆周运动，则只要运动角速度大小合适，螺丝帽恰好不下滑．假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学转动塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是( )A ．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B ．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心C ．此时手转动塑料管的角速度ω＝mg μrD ．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动8．铁路转弯处的弯道半径r 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 越小则要求h 越大D ．r 一定时，v 越大则要求h 越大9．关于洗衣机脱水桶的有关问题，下列说法正确的是( )A ．如果脱水桶的角速度太小，脱水桶就不能进行脱水B ．脱水桶工作时衣服上的水做离心运动，贴在桶壁上的衣服没有做离心运动C ．脱水桶工作时桶内的衣服也会做离心运动，所以脱水桶停止工作时衣服紧贴在桶壁上D ．只要脱水桶开始旋转，衣服上的水就作离心运动10．汽车以某一速率在水平地面上匀速转弯时，地面对车的侧向摩擦力正好达到最大，当汽车的速率增为原来的两倍时，则汽车的转弯半径必须( )A ．减为原来的1/2B ．减为原来的1/4C ．增为原来的2倍D ．增为原来的4倍第11题图11．如图，铁路转弯处外轨就略高于内轨，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内侧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12．在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右转弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为θ.设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v 时，车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，θ应等于()A．arcsin v2Rg B．arccos v2RgC．arctan v2Rg D．arccot v2Rg13．如图所示，在水平圆盘上沿半径方向放置两个质量相等、用伸直的细线连接的物体A和B，物体与盘面间的动摩擦因数相同．现使物体和圆盘保持相对静止以角速度ω匀速转动，则()第13题图A．在细线中无张力的情况下，物体A、B所受摩擦力可能相同B．当角速度ω小于某个值时，细线中没有张力C．剪断细线，物体B可能相对圆盘滑动D．剪断细线，物体A可能相对圆盘滑动第14题图14．如图所示，某游乐场有一水上转台，可在水平面内匀速转动，沿半径方向面对面手拉手坐着甲、乙两个小孩，假设两小孩的质量相等，他们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两小孩刚好还未发生滑动时，某一时刻两小孩突然松手，则两小孩的运动情况是()A．两小孩均沿切线方向滑出后落入水中B．两小孩均沿半径方向滑出后落入水中C．两小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动而落入水中D．甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动，乙发生滑动最终落入水中第15题图15．如图所示，M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R，内筒半径比R小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空．两筒以相同的角速度绕其中心轴线(图中垂直于纸面)做匀速转动．设从M筒内部可以通过窄缝S(与M筒的轴线平行)不断地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒，从S处射出时的初速度方向都是沿筒的半径方向，微粒到达N筒后就附着在N筒上．如果R、v1和v2都不变，而ω取一合适的值，则() A．不可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与S缝平行的窄条上B．有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如b处一条与S缝平行的窄条上C．一定使微粒落在N筒上的位置分别在两处如b处和c处与S缝平行的窄条上D．只要时间足够长，N筒上将到处都落有微粒第16题图16．如图所示圆轨道AB是竖直平面内的四分之一圆周，在B点的轨道切线是水平的，一质点自A点从静止开始下滑，不计摩擦和空气阻力，则质点刚要到达B点时的加速度大小是多大？滑过B点的加速度是多大？课时作业(十四) 圆周运动及其应用1.AD 【解析】 匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，但线速度的方向时刻在变化，速度和加速度大小不变，方向时刻在变，角速度不变，故选AD.2.D 【解析】 T 2周期时间，速度大小相等，方向相反，速度改变量大小是2v ，故选D.3.AD 【解析】 线圈上每点角速度均相同，A 正确；设角速度为ω，半径为r ，则P 点线速度v P ＝ωr sin60°，Q 点线速度v Q ＝ωr sin30°， v P ∶v Q ＝3∶1，D 正确．4.C 【解析】 由题意知，a 、b 两点的线速度大小相等，方向不同，A 错；r a ＝r b >r c ，ωa ＝ωb ＝ωc ，则v a ＝v b >v c ，a a ＝a b >a c ，故选C.5.BD 【解析】 只有做匀速圆周运动的物体加速度才指向圆心，向心力是由物体所受合外力提供，向心力始终与速度方向垂直，只改变物体速度的方向，不改变速度大小，做匀速圆周运动的物体其向心加速度大小不变，但方向改变，故选BD.6.BC 【解析】 由题意可知，两轮的线速度相等，从动轮做逆时针转动，由v ＝ωr ，n ＝1T ，2π＝ωT 可知n 2n ＝T T 2＝ω2ω＝r 1r 2，即n 2＝r 1r 2n ，故选BC. 7.A 【解析】 由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑，则竖直方向上重力与最大静摩擦力平衡，杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力，有mg ＝F f ＝μF N ＝μmω2r ，得ω＝g μr，选项A 正确、B 、C 错误；杆的转动速度增大时，杆对螺丝帽的弹力增大，最大静摩擦力也增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动，故选项D 错误．8.AD 【解析】 设轨道平面与水平方向的夹角为θ，由mgtan θ＝m v 2r ，得tan θ＝v 2gr .可见v 一定时，r 越大，tan θ越小，内外轨道的高度差h 越小，故A 正确，B 错误；当r 一定时，v 越大，tan θ越大，内外轨道的高度差越大，故C 错误，D 正确．9.ABC 【解析】 由F ＝m rω2可知A 正确；贴在桶壁上的衣服由于受到桶壁的阻挡，无法向外做离心运动，而水则可以透过桶壁上的小孔做离心运动，B 正确．靠近桶中心的衣服，随着转速的增加，先做离心运动，直到贴在桶壁上．C 正确；开始转动时，当水所需的向心力小于水与衣服之间的吸附力时，不做离心运动，D 错误．10.D 【解析】 由F ＝m v 2r可得：r 2∶r 1＝v 22∶v 21＝4∶1. 11.AD 【解析】 火车转弯处火车需要的向心力是由重力和支持力的合力提供，方向水平且指向弯道内侧，则mgtan θ＝m v 2R，所以要提高速度就需要适当增大坡度，故AD 正确；火车做圆周运动的半径越大，所需向心力越小，故B 错误；如果速度小于规定值，火车有做向心运动的趋势，所以会对内侧轨道产生压力，故C 错误．12.C 【解析】 要使摩擦力为零，则满足mgtan θ＝m v 2r ，即θ＝arctan v 2Rg，C 正确． 13.BD 【解析】 因为AB 角速度相同，由F ＝mω2r ，半径越大向心力越大，故A 错；当向心力小于A 、B 的最大静摩擦力时，A 、B 间细线没有拉力，B 对；由于B 静止，故B 的向心力小于最大静摩擦力，故剪断细绳B 不可能滑动，C 错；A 受到细绳的拉力作用静止，剪断细绳时，可能会相对圆盘滑动，D 对；选BD.14.D 【解析】 在松手前，甲、乙两小孩做圆周运动的向心力均由静摩擦力及拉力的合力提供的，且静摩擦力均达到了最大静摩擦力．因为这两个小孩在同一个圆盘上转动，故角速度ω相同，设此时手中的拉力为F T ，则对甲：F fm －F T ＝mω2R 甲．对乙：F T ＋F fm ＝mω2R 乙，当松手时，F T ＝0，乙所受的最大静摩擦力小于所需要的向心力，故乙做离心运动，然后落入水中．甲所受的静摩擦力变小，直至与它所需要的向心力相等，故甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动，选项D 正确．15.B 【解析】 根据题意得R v＝t ，ωtR ＝S ，所以同一速率发射的粒子将落在与S 平行的窄条上，改变ω取一合适值时，可使S ＝2πR ，所以A 错，B 对；ω为可变值，所以不会出现一定，只是有可能，C 错；R v＝t 中的时间为粒子从S 到N 筒的时间在v 、R 不变时，t 不变，实验时间再长，t 也不会改变，无法使N 筒到处落有微粒，D 错；故选B.16.2g g 【解析】 设圆周半径为R ，小球到达B 点时的速度为v.由mgR ＝12mv 2可得v ＝2gR 因小球到达B 点时的运动是圆周运动，其加速度为向心加速度，大小为： a ＝v 2R ＝2gR R＝2g 小球滑过B 点后做平抛运动，只受重力作用，加速度大小为g.。