6圆周运动2练习
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圆周运动的计算题练习 一、计算题 1.如图所示,AB 是一段光滑的水平支持面(不计支持面厚度),一个质量为m 的小物体P 在支持面上以速度v 0滑到B 点时水平飞出,落在水平地面的C 点,其轨迹如图中虚线BC 所示.已知P 落地时相对于B 点的水平位移OC =l ,重力加速度为g ,不记空气阻力的作用.(1)现于支持面下方紧贴B 点安装一水平传送带,传送带右端E 与B 点相距l/2,先将驱动轮锁定,传送带处于静止状态.使P 仍以v 0离开B 点在传送带上滑行,然后从传送带右端E 水平飞出,恰好仍落在C 点,其轨迹如图中虚线EC 所示,求小物块P 与传送带之间的动摩擦因数μ;(2)若解除锁定,驱动轮以不同的角度ω顺时针匀速转动,仍使P 以v 0从B 点滑上传送带,最后P 的落地点为D (图中未画出).试写出角速度ω对应的OD 的可能值.2.如图所示,水平传送带的长度L=10m,皮带轮的半径R=0.1m,皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动.现有一小物体(视为质点)从A 点无初速度滑上传送带,到B 点时速度刚好达到传送带的速度0v ,越过B 点后做平抛运动,落地时物体速度与水平面之间的夹角为045θ=.已知B 点到地面的高度5h m =.(1)小物体越过B 点后经多长时间落地及平抛的水平位移S.(2)皮带轮的角速度ω(3)物体与传送带间的动摩擦因μ3.如图所示,小球从倾斜轨道上静止释放,下滑到水平轨道,当小球通过水平轨道末端的瞬间,前方的圆筒立即开始匀速转动,圆筒下方有一小孔P,圆筒静止时小孔正对着轨道方向.已知圆筒顶端与水平轨道在同一水平面,水平轨道末端与圆筒顶端圆心的距离为d,P孔距圆筒顶端的高度差为h,圆筒半径为R,现观察到小球从轨道滑下后,恰好钻进P孔,小球可视为质点.求:(1)小球从水平轨道滑出时的初速度V0.(2)圆筒转动的角速度ω.4.如图所示的皮带传动装置中,两轮半径之比为1:2,a为小轮边缘一点,b为大轮边缘一点,两轮顺时针匀速转动,皮带不打滑,求:(1)a、b两点的线速度的大小之比;(2)a、b两点的角速度之比;(3)a、b两点的加速度的大小之比;(4)a、b两点的转动周期之比。
(名师选题)部编版高中物理必修二第六章圆周运动经典大题例题单选题1、如图所示,赛车在跑道上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,这是由于赛车行驶到弯道时()A.运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的B.运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的C.运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的D.由公式F=mω2r可知,弯道半径越大,越容易冲出跑道答案:C赛车在水平路面上转弯时,它需要的向心力是由赛车与地面间的摩擦力提供的,有F=m v2 r在弯道半径不变时,速度越大,向心力越大,摩擦力不足以提供向心力时,赛车将冲出跑道。
同理在速度大小不变时,弯道半径越大,所需向心力越小,越不容易冲出跑道。
故ABD错误;C正确。
故选C。
2、“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目。
某次练习过程中,有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上,并且始终与汽车保持相对静止,汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动,行驶过程中未发生打滑。
如图所示,当汽车在水平“S路”图示位置处减速行驶时()A.两名学员具有相同的线速度B.两名学员具有相同的角速度C.汽车受到的重力和支持力的合力提供向心力D.在副驾驶座上的学员需要的向心力较大答案:BAB.两名学员绕同一点做圆周运动,则他们的角速度相等,两名学员离圆心的距离不相等,据v=rω,所以他们的线速度大小不相同,故A错误,B正确;C.摩擦力指向圆心方向的分力提供向心力,故C错误;D.两学员质量未知,无法比较他们所需向心力的大小,故D错误。
故选B。
3、无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度,性能优于传统的挡位变速器,很多种高档汽车都应用了无级变速。
如图所示是截锥式无级变速模型示意图,两个锥轮之间有一个滚轮,主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。
当位于主动轮和从动轮之间的滚轮从左向右移动时,从动轮转速降低;滚轮从右向左移动时,从动轮转速增加。
当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置时,主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是()A.n1n2=D1D2B.n1n2=D2D1C.n2n1=D12D22D.n2n1=√D1D2答案:B因主动轮、从动轮边缘的线速度大小相等,所以2πn1D12=2πn2D22即n1 n2=D2D1故选B。
第6章圆周运动练习题一、选择题。
1、如图所示的齿轮传动装置中,主动轮的齿数z1=24,从动轮的齿数z2=8,当主动轮以角速度ω顺时针转动时,从动轮的转动情况是()A.顺时针转动,周期为2π3ω B.逆时针转动,周期为2π3ωC.顺时针转动,周期为6πω D.逆时针转动,周期为6πω2、下列关于向心力的说法中正确的是()A.做匀速圆周运动的物体除了受到重力、弹力等力外还受到向心力的作用B.向心力和重力、弹力一样,是性质力C.做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受的合外力D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力3、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、如图所示,一根轻杆(质量不计)的一端以O点为固定转轴,另一端固定一个小球,小球以O点为圆心在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动。
当小球运动到图中位置时,轻杆对小球作用力的方向可能()A.沿F1的方向B.沿F2的方向C.沿F3的方向D.沿F4的方向5、关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向,下列说法中正确的是()A.与线速度方向始终相同B.与线速度方向始终相反C.始终指向圆心D.始终保持不变6、(双选)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7、(双选)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。
⼈教版新版⾼中物理必修⼆第六章圆周运动训练题(35)必修⼆第六章圆周运动训练题 (35)⼀、单选题(本⼤题共3⼩题,共12.0分)1.长为L的细绳,⼀端系⼀质量为m的⼩球,另⼀端固定于某点。
当绳竖直时⼩球静⽌,再给⼩球⼀⽔平初速度v0,使⼩球在竖直平⾯内做圆周运动。
关于⼩球的运动下列说法正确的是( )A. ⼩球过最⾼点时的最⼩速度为零B. ⼩球开始运动时绳对⼩球的拉⼒为m v02LC. ⼩球过最⾼点时速度⼤⼩⼀定为√gLD. ⼩球运动到与圆⼼等⾼处时向⼼⼒由细绳的拉⼒提供2.如图所⽰,⼀质量为m的⼩球⽤长度为l的细线悬挂于O点,已知细线能够承受的最⼤张⼒为7mg重⼒加速度为g,在最低点给⼩球⼀个初速度,让⼩球在竖直平⾯内绕O点做完整的圆周运动,下列说法正确的是A. ⼩球通过最低点的最⼩速度为√7glB. ⼩球通过最低点的最⼤速度为√7glC. ⼩球通过最⾼点的最⼤速度为√2glD. ⼩球通过最⾼点的最⼩速度为03.如图所⽰,某两相邻匀强磁场区域B1、B2以MN为分界线,⽅向均垂直于纸⾯。
有甲、⼄两个电性相同的粒⼦同时分别以速率v1和v2从边界的a、c点垂直于边界射⼊磁场,经过⼀段时间后甲、⼄粒⼦恰好在b相遇(不计重⼒及两粒⼦间的相互作⽤⼒),o1和o2分别位于所在圆的圆⼼,其中R1=2R2则()A. B1、B2的⽅向相反B. v2=2v1C. 甲、⼄两粒⼦做匀速圆周运动的周期不同D. 若B1=B2,则甲、⼄两粒⼦的荷质⽐相同⼆、多选题(本⼤题共3⼩题,共12.0分)4.若宇航员在⽉球表⾯附近⾃⾼h处以初速度v0⽔平抛出⼀个⼩球,测出⼩球的⽔平射程为L.已知⽉球半径为R,万有引⼒常量为G.则下列说法正确的是()A. ⽉球表⾯的重⼒加速度g⽉=2?v02L2B. ⽉球的质量m⽉=2?R2v02GL2C. ⽉球的⾃转周期T=2πRv0D. ⽉球的平均密度ρ=3?v022πGL25.质量为m的⼩球由轻绳a和b分别系于⼀轻质细杆的A点和B点,如图所⽰,绳a与⽔平⽅向成θ⾓,绳b在⽔平⽅向且长为l.当轻杆绕轴AB以⾓速度ω匀速转动时,⼩球在⽔平⾯内做匀速圆周运动.下列说法正确的是(重⼒加速度为g)()A. a绳的张⼒不可能为零B. a绳的张⼒随⾓速度ω的增⼤⽽增⼤C. 当⾓速度ω>√g,b绳中将出现张⼒ltan?θD. 若b绳突然被剪断,则a绳的张⼒⼀定发⽣变化6.如图所⽰如图,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,它们与圆台之间的动摩擦因数均为µ,A的质量为2m,B、C质量均为m,A、B离轴⼼距离为R,C离轴⼼2R,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动)A. 物体C的向⼼加速度最⼤B. 物体B受到的静摩擦⼒最⼤C. ω=√µg是C开始滑动的临界⾓速度2RD. 当圆台转速增加时,B⽐A先滑动三、填空题(本⼤题共1⼩题,共4.0分)7.有关圆周运动的基本模型,回答下列问题(1)如图a,汽车通过拱桥的最⾼点处于_______ (填“超重”或“失重”)状态(2)如图b所⽰是两个圆锥摆,增⼤θ,但保持圆锥的⾼度不变,则圆锥摆的⾓速度________(填“不变”、“增⼤”或“减⼩”)(3)如图c,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两位置⼩球的⾓速度ωA_____ωB(填>、=、<)四、计算题(本⼤题共13⼩题,共130.0分)8.如图所⽰,长度为L的绝缘细线将质量为m、电荷量为q的带正电⼩球悬挂于O点,整个空间(其中g为重⼒加速度)的匀强电场,⼩球可视为质点。
一、选择题1.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,盘面与水平面的夹角为15,盘面上离转轴距离为1m r =处有一质量1kg m =的小物体,小物体与圆盘始终保持相对静止,且小物体在最低点时受到的摩擦力大小为6.6N 。
若重力加速度g 取l0m/s 2,sin150.26=,则下列说法正确的是( )A .小物体做匀速圆周运动线速度的大小为2m/sB .小物体受到合力的大小始终为4NC .小物体在最高点受到摩擦力大小为0.4N ,方向沿盘面指向转轴D .小物体在最高点受到摩擦力大小为1.4N ,方向沿盘面背离转轴2.下列关于圆周运动的说法中正确的是( )A .匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动B .广州随地球自转的线速度大于北京的线速度C .图中转盘上跟随水平转盘匀速转动的物块收到重力支持力、静摩擦力和向心力共4个力的作用D .时针与分针的角速度之比为1∶603.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800mC.加速度为零D.转弯半径约为80m5.两个质量相同的小球,在同一水平面内做匀速圆周运动,悬点相同,如图所示,A运动的半径比B的大,则()A.A所需的向心力比B的大B.B所需的向心力比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,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动。
2022—2023学年物理人教(2019)必修第二册第6章圆周运动课后选练含答案人教(2019)第6章圆周运动课后选练一、选择题。
1、(双选)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r1r2n D.从动轮的转速为r2r1n2、对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是()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.向心力是物体所受的合外力D.向心力的方向总是不变的3、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的向心力大小相等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4、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5、如图所示,一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为d,飞镖距圆盘的水平距离为L。
将飞镖对准A点以初速度v0水平抛出,在飞镖抛出的同时,圆盘以角速度ω绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动。
要使飞镖恰好击中A点,则飞镖的初速度和圆盘的角速度应满足()A.v0=L g2d,ω=nπg2d(n=1,2,3,…)B.v0=L g2d,ω=(2n+1)πg2d(n=0,1,2,…)C.v0>0,ω=2nπg2d(n=1,2,3,…)D.只要v0>L g2d,就一定能击中圆盘上的A点6、静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法中正确的是()A.它们的运动周期都是相同的B.它们的线速度都是相同的C.它们的线速度大小都是相同的D.它们的角速度是不同的7、如图所示,竖直薄壁圆筒内壁光滑,其半径为R,上部侧面A处开有小口,在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B,小球从小口A沿切线方向水平射入筒内,使小球紧贴筒内壁运动.要使小球从B口处飞出,小球进入上面小口的最小速率v0为()A.πR g2h B.πR2gh C.πR2hg D.2πRgh8、如图所示,玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦),这时球受到的力是()A.重力和向心力B.重力和支持力C.重力、支持力和向心力D.重力9、A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍,A的转速为30 r/min,B的转速为15 r/min.则两球的向心加速度之比为()A.1∶1B.2∶1 C.4∶1 D.8∶110、在水平路面上转弯的汽车,提供向心力的是()A.重力和支持力的合力B.静摩擦力C.滑动摩擦力D.重力、支持力和牵引力的合力11、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*12、匀速圆周运动是()A.匀速运动B.匀加速运动C.匀减速运动D.变加速运动13、下列关于向心力的说法中正确的是()A.做匀速圆周运动的物体除了受到重力、弹力等力外还受到向心力的作用B.向心力和重力、弹力一样,是性质力C.做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受的合外力D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力14、(双选)一个小球以大小为a n=4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径r =1 m,则下列说法正确的是()A.小球运动的角速度为2 rad/sB.小球做圆周运动的周期为π sC.小球在t=π4s内通过的位移大小为π20mD.小球在π s内通过的路程为零15、在航天器中工作的航天员可以自由悬浮在空中,处于失重状态,下列分析正确的是()A.失重就是航天员不受力的作用B.失重的原因是航天器离地球太远,从而摆脱了地球引力的束缚C.失重是航天器独有的现象,在地球上不可能存在失重现象D.正是由于引力的存在,才使航天员有可能做环绕地球的圆周运动二、非选择题。
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。
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.关于地球(看做球体)上的物体随地球自转而具有的向心加速度,下列说法正确的是()A.方向都指向地心B.赤道处最小C.邢台处的向心加速度大于两极处的向心加速度D.同一地点,质量大的物体向心加速度也大2.如图所示,在光滑的漏斗内部一个水平面上,小球以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动.则小球运动的加速度a的大小为()A.B.C.ωrD.rω23.如图所示为一皮带传动装置,右轮半径为r,a点在它的边缘上.左轮半径为2r,b点在它的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑,则a点与b点的向心加速度大小之比为()A. 1∶2B. 2∶1C. 4∶1D. 1∶44.如图所示,电风扇工作时,叶片上a,b两点的线速度分别为v a,v b,角速度分别为ωa,ωb,则下列关系正确的是()A.v a=v b,ωa=ωbB.v a<v b,ωa=ωbC.v a>v b,ωa>ωbD.v a<v b,ωa<ωb5.如图所示为一种早期的自行车,这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了().A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力6.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7.下列关于离心现象的说法正确的是()A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿切线做匀速直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动8.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9.有半径为R的圆盘在水平面上绕竖直轴匀速转动,圆盘边缘上有a,b两个圆孔且在一条直线上,在圆心O点正上方高R处以一定的初速度水平抛出一小球,抛出时刻速度正好沿着Oa方向,为了让小球能准确地掉入孔中,小球的初速度和圆盘转动的角速度分别应满足(重力加速度为g)()A.,2kπ(k=1,2,3…)B.,kπ(k=1,2,3…)C.,kπ(k=1,2,3…)D.,2kπ(k=1,2,3…)10.如图所示,左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗,碗口直径AB水平,O点为球心,碗的内表面及碗口光滑.右侧是一个固定光滑斜面,斜面足够长,倾角θ=30°.一根不可伸长、不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上,绳的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2,且m1>m2.开始时m1恰在碗口水平直径右端A处,m2在斜面上且距斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直.当m1由静止释放运动到圆心O的正下方C点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失,则下列说法中正确的是()A.在m1从A点运动到C点的过程中,m1的机械能一直减少B.当m1运动到C点时,m1的速率是m2速率的2倍C.细绳断开后,m1能沿碗面上升到B点D.m1最终将会停在C点二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示,直径为d的纸筒绕垂直于纸面的O轴匀速转动(图示为截面).从枪口射出的子弹以速度v沿直径穿过圆筒,若子弹穿过圆筒时先后在筒上留下A,B两个弹孔.则圆筒转动的角速度ω可能为()A.vB.vC.vD.v12.(多选)如图所示为一皮带传动装置,在传动过程中皮带不打滑,rB=2rC=2rA.,则轮上A,B,C 三点的线速度、角速度的关系正确的是()A.A,B,C三点的线速度之比为2∶2∶1B.A,B,C三点的线速度之比为1∶1∶2C.A,B,C三点的角速度之比为1∶2∶2D.A,B,C三点的角速度之比为2∶1∶113.(多选)如图所示A、B两个单摆,摆球的质量相同,摆线长LA>LB,悬点O、O′等高,把两个摆球拉至水平后,选OO′所在的平面为零势能面,都由静止释放,不计阻力,摆球摆到最低点时()A.A球的动能大于B球的动能B.A球的重力势能大于B球的重力势能C.两球的机械能总量相等D.两球的机械能总量小于零14.(多选)如图所示为半径分别为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心O1、O2均在同一水平面上,质量相等的两物体分别自两半圆形槽左边缘的最高点无初速度释放,在下滑过程中两物体()A.经最低点时动能相等B.均能达到半圆形槽右边缘的最高点C.机械能总是相等的D.到达最低点时对轨道的压力大小不同分卷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.如图所示,高速公路转弯处弯道圆半径R=100 m,汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.23.最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,若路面是水平的,问汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)所许可的最大速率v m为多大?当超过v m时,将会出现什么现象?(g=9.8 m/s2)17.如图所示,长L=0.5 m、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2 kg的小球,它绕O点在竖直平面内做圆周运动.当通过最高点时,求:(g取10 m/s2)(1)当v=1 m/s时,杆受到的力多大,是什么力?(2)当v=4 m/s时,杆受到的力多大,是什么力?18.如图所示,AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端B点与水平直轨道相切.一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑,已知轨道半径为R=0.2 m,小物块的质量为m=0.1 kg,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2.求:(1)小物块在B点时受到的圆弧轨道的支持力大小;(2)小物块在水平面上滑动的最大距离.答案1.【答案】C【解析】由于向心加速度的方向都是指向所在平面的圆心,所以地球表面各物体的向心加速度方向都沿纬度的平面指向地球的自转转轴,不是地心,故A错误;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B错误,C正确;同一地点,物体向心加速度也相等,与质量无关,故D错误.2.【答案】D【解析】小球做匀速圆周运动,转动的半径为r,角速度为ω,故向心加速度为:a n=ω2r故选:D.3.【答案】B4.【答案】B5.【答案】A【解析】在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下,据公式v=ωr知,轮子半径越大,车轮边缘的线速度越大,车行驶得也就越快,故A选项正确.6.【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.7.【答案】C【解析】向心力是按效果命名的,做匀速圆周运动的物体所需要的向心力是它所受的某个力或几个力的合力提供的,因此,它并不受向心力和离心力的作用.它之所以产生离心现象是由于F合<mω2R,故A错误.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,根据牛顿第一定律,它将沿切线做匀速直线运动,故C正确,B、D错误.8.【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;由图可知b的半径比a球半径大,根据v=rω可知:a球的线速度比b球的小,故A、C错误.故选:B9.【答案】B【解析】小球为平抛运动,因此根据平抛运动规律则求得小球初速度为.排除A、C.小球落在a的时间内,圆盘可以转半圈,即=t,解得ω=nπ(n=1,2,3…),答案为B.10.【答案】A【解析】在m1从A点运动到C点的过程中,除重力做功外,绳子的拉力对小球做负功,所以m1的机械能一直减少,故A正确;设重力加速度为g,小球m1到达最低点C时,m1、m2的速度大小分别为v1、v2,由运动的合成分解得:v1=v2,故B错误;若从A到C的过程中,只有重力做功,小球m1到C后可以沿着碗面上升到B点,且速度刚好为零,但在m1从A点运动到C点的过程中,机械能一直减少,所以不能到达B点,故C错误;由于碗的内表面及碗口光滑,m1将在碗内一直关于C点对称的运动下去,不会停止在C点,故D错误.11.【答案】BC【解析】(1)当圆盘逆时针转动时,转过的角度可能为:2nπ+(π-θ)(n=0,1,2…),此时=,解得:ω=v,当n=0时,ω=v,选项B正确;(2)当圆盘顺时针转动时,转过的角度可能为:2nπ+(π+θ)(n=0,1,2…),此时=,解得:ω=v,当n=0时,ω=v,当n=1时,ω=v,选项C正确;而A、D均不是上两式里的值,故选B、C.12.【答案】AD【解析】设A点线速度为v,由于AB为共线关系,所以B点线速度也为v,B与C为共轴关系,角速度相等,由v=ωr可知C点线速度为0.5v故A、B、C三点的线速度之比为2∶1∶1,A对;设C点角速度为ω,由v=rω可知,B点线速度为2ωr,A的角速度为2ω故A、B、C三点的角速度之比为2∶1∶1,D对.13.【答案】AC【解析】根据动能定理mgL=mv2,摆球摆到最低点时A球的动能大于B球的动能,A正确.在最低点,A球的高度更低,由E p=mgh知A球的重力势能较小,B错误.A、B两球在运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,两球的机械能总量保持不变,所以在最低点,两球的机械能总量仍为0,C正确,D错误.14.【答案】BC【解析】物体初始机械能相等且运动中机械能守恒,B、C对;势能的减少量等于动能的增加量,故在半径为R的半圆形槽中运动的物体经最低点时的动能大,A错;由mgr=mv2及F N-mg=m知,F N=3mg,到达最低点时对轨道的压力大小相同,D错.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】54 km/h汽车做离心运动或出现翻车事故【解析】在水平路面上转弯,向心力只能由静摩擦力提供,设汽车质量为m,则F m=μmg,则有m=μmg,v m=,代入数据可得v m≈15 m/s=54 km/h.当汽车的速度超过54 km/h时,需要的向心力大于最大静摩擦力,也就是说合外力不足以维持汽车做圆周运动所需的向心力,汽车将做离心运动,严重的将会出现翻车事故.17.【答案】(1)16 N压力(2)44 N拉力【解析】(1)当v=1 m/s时,小球所需向心力F1==N=4 N<mg,所需向心力小于重力,则杆对球为支持力,受力分析如图所示.小球满足mg-F N=,则F N=mg-=16 N由牛顿第三定律可知,杆受到的压力F N′=16 N,方向竖直向下.(2)当v=4 m/s时,小球所需向心力F2==64 N>mg,显然重力不能提供足够的向心力,则杆对球有拉力,受力分析如图所示.小球满足mg+F T=即F T=-mg=44 N由牛顿第三定律可知,小球对杆有拉力,大小F T′=44 N.方向竖直向上.18.【答案】(1)3 N(2)0.4 m【解析】(1)由机械能守恒定律,得mgR=mv,在B点F N-mg=m,联立以上两式得F N=3mg=3×0.1×10 N=3 N.(2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为l,对小物块运动的整个过程由动能定理得mgR-μmgl=0,代入数据得l==m=0.4 m.。
⼈教版新版⾼中物理必修⼆第六章圆周运动训练题(18)必修⼆第六章圆周运动训练题 (18)⼀、单选题(本⼤题共6⼩题,共24.0分)1.利⽤探测器探测某⾏星,探测器在距⾏星表⾯⾼度为?1的轨道上做匀速圆周运动时,测得周期为T1;探测器在距⾏星表⾯⾼度为?2的轨道上做匀速圆周运动时,测得周期为T2,万有引⼒常量为G,根据以上信息不能求出的是()A. 该⾏星的质量B. 该⾏星的密度C. 该⾏星的第⼀宇宙速度D. 探测器贴近⾏星表⾯飞⾏时⾏星对它的引⼒2.关于物体做匀速圆周运动,说法正确的是()A. 线速度不变B. 加速度不变C. 向⼼⼒不变D. 周期不变3.2018年5⽉4⽇0点6分,我国使⽤长征三号⼄(CZ?3B)运载⽕箭,在西昌卫星发射中⼼成功发射了⼀颗亚太6C同步通信卫星。
它的发射正为国家“⼀带⼀路”倡议提供更多⽀持。
关于这颗卫星下列说法正确的是()A. 在轨速度等于第⼀宇宙速度B. 加速度等于地⾯重⼒加速度C. 可以通过江苏淮安的正上⽅D. 运⾏周期等于地球的⾃转周期4.如图所⽰,质点a、b在同⼀平⾯内绕质点c沿逆时针⽅向做匀速圆周运动,它们的周期之⽐T a∶T b=1∶k(k>1,为正整数)。
从图⽰位置开始,在b运动⼀周的过程中()A. a、b距离最近的次数为k次B. a、b距离最近的次数为k+1次C. a、b、c共线的次数为2k次D. a、b、c共线的次数为2k?2次5.如图所⽰,转动⾃⾏车的脚踏板时,关于⼤齿轮、⼩齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向⼼加速度的说法正确的是()A. 由于a=rω2,所以A点的向⼼加速度⽐B的点⼤B. 由于a=v2,所以B点的向⼼加速度⽐C的点⼤rC. 由于a=ωv,所以A点的向⼼加速度⽐B的点⼩D. 以上三种说法都不正确6.半径为R的光滑半圆球固定在⽔平⾯上,顶部有⼀⼩物体m,如图所⽰,今给⼩物体⼀个⽔平初速度v0=√gR,则物体将()A. 沿球⾯滑⾄m点B. 先沿球⾯滑⾄某点N再离开球⾯做斜下抛运动C. 按半径⼤于R的新圆弧轨道运动D. ⽴即离开半球⾯作平抛运动⼆、多选题(本⼤题共6⼩题,共24.0分)7.如图所⽰,在⼀根可绕O点⾃由转动的轻杆的中点B拴⼀细绳,绕过不计⼤⼩的定滑轮悬挂⼀重物A,开始时轻杆平放在⽔平地⾯上,O点恰好位于滑轮正下⽅,轻杆总长为2L。
圆周运动2练习
1、下列说法正确的是……………………………………………………( )
A. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力
C. 做匀速圆周运动的物体的速度恒定
D. 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定
2、如图所示,为一皮带传动装置,右轮半径为r ,a 为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为4r ,小轮半径为2r ,b 点在小轮上,到小轮中心的距离为r 。
c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上。
若传动过程中皮带不打滑,则…………………………………………( ) ①a 点和b 点的线速度大小相等 ②a 点和b 点的角速度大小相等 ③a 点和c 点的线速度大小相等 ④a 点和d 点的向心加速度大小相等
A.①③
B. ②③
C. ③④
D.②④
3、在高速公路的拐弯处,路面要造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧要高一些,路面与水平面的夹角为θ,设拐弯路段半径为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. gR v 2arcsin B. gR v 2arctan C. gR v 22arcsin 5.0 D.gR
v 2
arctan 5.0 4、一轻杆一端固定质量为m 的小球,以另一端O 为圆心,使小球在竖直平面内作半径为R 的圆周运动,如图所示,则( ).
(A )小球过最高点时,杆所受弹力可以为零
(B )小球过最高点时的最小速度是gR (C )
球的作用力
(D )小球过最高点时,杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反
5质量为m 的小球,用长为l 的线悬挂在O 点,在O 点正下方2
l 处有一光滑的钉子O ′,把小球拉到与O ′在同一水平面的位置,摆线被钉子拦住,如图所示
.将小球从静止释放.当球第一次通过最低点P 时,( ).
(A )小球速率突然减小 (B )小球加速度突然减小
(C )小球的向心加速度突然减小 (D )摆线上的张力突然减小
6、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. 受到向心力为R v m mg 2+
B. 受到的摩擦力为 R
v m 2
μ C. 受到的摩擦力为μmg D 受到的合力方向斜向左上方.
7.陕西西安铁一中2010届高三上学期期中考试如图所示,水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块;B、C处物块的质量相等且为m,A 处物块的质量为2m;点A、B与轴O的距离相等且为r,点C到轴O的距离为2r,转盘以某一角速度匀速转动时,A、B、C处的物块都没有发生滑动现象,下列说法中正确的是( )
A.C处物块的向心加速度最大
B.A处物块受到的静摩擦力最小
C.当转速增大时,最先滑动起来的是C处的物块
D.当转速继续增大时,最后滑动起来的是A处的物块
8.上海市建平中学2010届高三摸底测试质量为m的小球由轻绳a和b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
球在水平面内作匀速圆周运动,绳a在竖直方向、绳b在水平方向。
当小
球运动在图示位置时.绳b被烧断的同时杆也停止转动,则( )
A、小球仍在水平面内作匀速圆周运动
B、在绳被烧断瞬间,a绳中张力突然增大
C、若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动
D、若角速度ω较大,小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动
9.陕西省西安铁一中2010届高三上学期期中考试用一根细线一端系一小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥顶上,如图(1)所示,设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω,线的张力为T,则T随ω2变化的图象是图(2)中的( )
10如图所示,小球Q在竖直平面内做匀速圆周运动,当Q球转到与O同一水
平线时,有另一小球P在距圆周最高点为h处开始自由下落,要使两球在圆周
最高z点相碰,则Q球的角速度ω应满足什么条件?
11、如图所示,一辆小车的支架上,用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,求○1小车以速度v匀速运动时,绳子对小球的拉力;
○2当小车碰到挡板突然停止时,细线受到小球拉力的大小和方向。
12、两绳系一个质量为m=0.1kg的小球两绳另两端分别固定于轴上的A,B 两处,上面绳长L=2m,两绳都拉直时与轴夹角分别为30度与45度,问球的角速度在什么范围内,两绳始终张紧?当角速度分别为,3rad/s,4rad 时上下两绳的拉力为多大?(g取10m/s2)。