圆周运动专题试题汇编

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一、线速度和角速度问题 “皮带传动”类问题的分析方法

☆考点点拨:在分析传动问题,要抓住相等量和不等量的关系。如直接用皮带传动(包括链

条传动、摩擦传动、齿轮传动)的两个轮子,两轮边缘上各点的线速度大小相等;同一个轮轴上(各个轮都绕同一根轴同步转动)的各点角速度相等(轴上的点除外)。然后利用公式

ωr v =或r v

=ω即可顺利求解。

【例】如图所示皮带转动轮,大轮直径是小轮直径的3倍,A 是大轮边缘上一点,B 是小轮

边缘上一点,C 是大轮上一点,C 到圆心O 1的距离等于小轮半径。

转动时皮带不打滑,则A 、B 、C 三点的角速度之比

ωA ∶ωB ∶ωC =________,向心加速度大小之比

a A ∶a B ∶a C =________。

1.图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r ,a 是它边缘上的一点.左侧是一轮轴,大

轮的半径为4r ,小轮的半径为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.若在传动过程中,皮带不打滑.则( )

A. a 点与b 点的线速度大小相等

B. a 点与b 点的角速度大小相等

C. a 点与c 点的线速度大小相等

D. a 点的向心加速度小于d 点的向心加速度

2.下图是自行车传动机构的示意图,其中Ⅰ是半径为r 1的大齿轮,Ⅱ是半径为r 2的小齿轮,

Ⅲ是半径为r 3的后轮,假设脚踏板的转速为n r/s ,则自行车前进的速度为 ( )

A .23

1r r nr π B .132r r nr π

C .13

22r r nr π D .2312r r nr π 3.如图为常见的自行车传动示意图。A 轮与脚登子相连,B 轮与车轴相连,C 为车轮。当

人登车匀速运动时,以下说法中正确的是

A.A 轮与B 轮的角速度相同

B.A 轮边缘与B 轮边缘的线速度相同

C.B 轮边缘与C 轮边缘的线速度相同

D.A 轮与C 轮的角速度相同

4.图3所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。P 是轮盘的一个齿,Q

是飞轮上的一个齿。下列说法中正确的是( )

A .P 、Q 两点角速度大小相等

B .P 、Q 两点向心加速度大小相等

C .P 点向心加速度小于Q 点向心加速度

D .P 点向心加速度大于Q 点向心加速度

5.如图所示为一种“滚轮——平盘无极变速器”的示意图,它

由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组

图 3

Q

成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动.如果认为滚轮不会打滑,那么主

动轴转速n 1、从动轴转速n 2、滚轮半径r 以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x 之间的关

系是 ( )

A . n 2=n 1x r B.n 2=n 1r x C.n 2=n 1x 2

r 2 D.n 2=n 1x r

6.图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r ,a 是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,

大轮的半径为4r ,小轮的半径为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。若在传动过程中,皮带不打滑。则下列中正确的是: ( )

A. a 点与b 点的线速度大小相等

B. a 点与b 点的角速度大小相等

C. a 点与c 点的线速度大小相等

D. a 点向心加速度大小是d 点的4倍

7.如图所示,自行车的传动是通过连接前、后齿轮的金属链条来实现的。下列关于自行车

在转动过程中有关物理量的说法正确的是( )

A .前齿轮的角速度较后齿轮的大

B .前齿轮的角速度较后齿轮的小

C .前齿轮边缘的线速度比后齿轮边缘的线速度大

D .前齿轮边缘的线速度与后齿轮边缘的线速度大小相等

8.如图为一压路机的示意图,其大轮半径是小轮半径的1.5倍。A 、B 分别

为大轮和小轮边缘上的点。在压路机前进时( )

A .A 、

B 两点的线速度之比v A ∶v B = 1∶1

B .A 、B 两点的线速度之比v A ∶v B = 3∶2

C .A 、B 两点的角速度之比ωA ∶ωB = 3∶2

D .A 、B 两点的向心加速度之比a A ∶a B = 2∶3 9.如图所示,甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45°的

地面上,则 ( )

A .甲的线速度大

B .乙的线速度大

C .甲的角速度大

D .乙的角速度大 10.图7所示是一个玩具陀螺。a 、b 和c 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

11.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 ( )

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n r r 21

D.从动轮的转速为n r r 1

2

12.如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠磨擦传动,相互之间不打滑,

其半径分别为

后 前 第10题图

r 1、r 2、r 3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为( ) A.311r r ω B.133r r ω C.213r r ω D.2

11r r ω 13.如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的

小球A 和B 紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动,则( )

A .球A 的线速度一定大于球

B 的线速度

B .球A 的角速度一定大于球B 的角速度

C .球A 的向心加速度一定大于球B 的向心加速度

D .球A 对筒壁的压力一定大于球B 对筒壁的压力

14.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

15、A 、B 分别是地球上的两个物体,A 在北纬某城市,B 在赤道上

某地,如图所示。当它们随地球自转时,它们的角速度分别是ωA 、ωB ,

它们的线速度大小分别是v A 、v B 下列说法正确的是( )

A .ωA =ω

B ,v A v B

C .ωA <ωB ,v A =v B

D .ωA >ωB ,v A

做圆锥摆运动,已知系B 的绳子与竖直线的夹角为θ,而系A 的绳子与

竖直线的夹角为2θ,关于A 、B 两小球运动的周期之比,下列说法中正

确的是 ( )

A .1:2

B .2:1

C .1:4

D .1:1 17.如图1所示,表演“飞车走壁”的杂技演员骑着摩托车飞驶在圆台

形筒壁内,圆台筒固定不动,其轴线沿竖直方向.演员驾驶摩托车先

后在M 和N 两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平

面内做匀速圆周运动,如果此时不计车轮与墙壁的摩擦

力,则 ( )

A .M 处的线速度一定大于N 处的线速度

B .M 处的

角速度一定大于N 处的角速度

C .M 处的运动周期一定等于N 处的运动周期

D .M 处对筒壁的压力一定大于N 处对筒壁的压力

A

B

18、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

19.如图所示,竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相

等的小球A 和B ,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的

是:( )

A . V A >V

B B . ωA >ωB

C . a A >a B

D .压力N A >N B 20.如图所示,把一小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可使小 球沿光滑

的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动,当稍加用力使小球运动速度增

大时如果小球仍然保持匀速圆周运动,则小球的:( )

A . 高度上升。

B . 高度不变。

C . 向心力变大。

D . 向心力不变。

四、填空题

41.如图所示的皮带传动装置中,右边两轮粘在一起且同轴,A 、B 、C 三点均是各轮边缘上的一点,半径R A =R C =2R B ,皮带不打滑,则:线速度v A : v B :v C = ___________;向心加速度a A : a B : a C = .

42.半径为r 和R 的圆柱体靠摩擦传动,已知R =2r ,A 、B 分别在小圆

柱与大圆柱的边缘上,O 2C =r ,如下图所示。若两圆柱之间没有打滑现象,

则三点的线速度大小之比为V A :V B :V C =

43、观察自行车的主要传动部件,了解自行车是怎样用链条传动来驱动后

轮前进的。如图所示,大齿轮、小齿轮、后轮三者的半径分别为 r 1、r 2、

r 3,它们的边缘上有三个点A 、B 、C 。则A 、B 、C 三者的线速度大小之

比为 ,角速度之比为 。 二、向心力问题

21、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

22、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

23.如图2所示,小球在一细绳的牵引下,在光滑桌面上绕绳的另一端O 作匀速圆周运动,关于小球的受力情况,下列说法中正确的是( )

A .受重力、支持力和向心力的作用

B .受重力、支持力、拉力和向心力的作用

C .受重力、支持力和拉力的作用

D .受重力和支持力的作用。

2

24.如图所示,洗衣机脱水桶在转动时,衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上

而不掉下来,则衣服( )

A .受到4个力的作用

B .所需的向心力由弹力提供

C .所需的向心力由重力提供

D .所需的向心力由静摩擦力提供

25.飞机在沿水平方向匀速飞行时,飞机受到的重力与垂直于机翼向上的升力为平衡力,当飞机沿水平面做匀速圆周运动时,机翼与水平面成α角倾斜,这时关于飞机受力说法正确的是 ( )

A .飞机受到重力、升力

B .飞机受到重力、升力和向心力

C .飞机受到的重力和升力仍为平衡力

D .飞机受到的合外力为零

26.一小球在半球形碗的光滑内表面沿某一水平面做匀速圆周运动,如

图1所示。关于小球做圆周运动的向心力,下列说法正确的是( )

A .小球受到指向圆心O ′的引力就是向心力

B .小球受到的支持力提供向心力

C .小球受到支持力的水平分力提供向心力

D .小球受到的重力提供向心力 27.如图所示,在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员

拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面,目测

体重为G 的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为

30°,重力加速度为g ,估算该女运动员( )

A.受到的拉力为 3 G

B.受到的拉力为2G

C.向心加速度为 3 g

D.向心加速度为2g

三、临界问题

28、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。A 、C 点为圆周的最高点和最低点,B 、D 点是与圆心O 同一水平线上的点。小滑块运动时,物体M 在地面上静止不动,则物体M 对地面的压力F 和地面对M 的摩擦力有关说法正确的是( )

A .小滑块在A 点时,F >Mg ,M 与地面无摩擦

B .小滑块在B 点时,F =Mg ,摩擦力方向向右

C .小滑块在C 点时,F =(M +m )g ,M 与地面无摩擦

D .小滑块在D 点时,F =(M +m )g ,摩擦力方向向左

29.如图所示,在绕过盘心O 的竖直轴匀速转动的水平盘上,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,当转速刚好使两个物体要滑动而未滑动时,烧断细线,

则两个物体的运动情况是( )

A.两物体均沿切线方向滑动

B .两物体均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远

C.两物体仍随圆盘一起做圆周运动,不发生滑动

D.物体B 仍随圆盘一起做圆周运动,物体A 发生滑动

30.如图所示,木板B 托着木块A 一起在竖直平面内做匀速圆周运动,

从水平位置a 到最低点b 的过程中( )

A .

B 对A 的支持力越来越大 B .B 对A 的支持力越来越小

C .B 对A 的摩擦力越来越大

D .B 对A 的摩擦力越来越小

31.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

1

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

32、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

33、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 .g mr m

M + B .g mr m

M + C .g mr m

M - D .mr Mg

34.如图所示,当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s 时,车对桥顶的压力为车

重的3/4,如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时,不受摩擦力作用,则汽

车通过桥顶时的速度应为( )

A .15m/s

B .20m/s

C .25m/s

D .30m/s

35.长度为L=0.4m 的轻质细杆OA ,A 端连有一质量为m=2kg 的小球,如图所示,小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是1m/s ,

g 取10m/s 2,则此时细杆小球的作用力为( )

A .15N ,方向向上

B .15N ,方向向下

C .5N ,方向向上

D .5N ,方向向下

36.如图所示,小球m 在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列

说法中正确的有:

A .小球通过最高点的最小速度为

B .小球通过最高点的最小速度为零

C .小球在水平线ab 以下管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力

D .小球在水平线ab 以上管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力

37.如图2所示,对正在光滑水平地面上做匀速圆周运动的小球(用细

线拴住),下列说法正确的是( )

A .当它所受的离心力大于向心力时产生离心现象

B .当拉它的细线突然断掉时,它将做背离圆心的圆周运动

C .当拉它的细线突然断掉时,它将沿切线做直线运动

D .当拉它的细线突然断掉时,它将做曲线运动 38.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

39、如图所示的圆锥摆运动,以下说法正确的是( )

A. 在绳长固定时,当转速增为原来的4倍时,绳子的张力增加为原来的4倍

B. 在绳长固定时,当转速增为原来的2倍时,绳子的张力增加为原来的4倍

C. 当角速度一定时,绳子越短越易断

D. 当角速度一定时,绳子越长越易断

40.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 ,它们与盘间的摩擦因数相同,当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时,烧断细线,两个物体的运动情况是 ( . )

A .两物体沿切向方向滑动

B .两物体均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远

C .两物体仍随圆盘一起做圆周运动,不发生滑动

D .物体B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A 发生滑动,离圆盘

圆心越来越远

圆锥摆问题

1.图甲为游乐场的悬空旋转椅,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m = 40kg 的球通过长L =12.5m 的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L ′= 7.5m 。整个装置绕竖直

杆转动,绳子与竖直方向成θ角。当θ =37°时,(g = 9.8m/s 2,sin37°= 0.6,cos37°=

0.8)求:

⑴绳子的拉力大小; ⑵该装置转动的角速度。

水流星问题 2.如图,质量为0.5kg 的小杯里盛有1kg 的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”

表演,转动半径为1m ,小杯通过最高点的速度为4m/s ,g 取10m/s 2,求:

(1) 在最高点时,绳的拉力?

(2) 在最高点时水对小杯底的压力?

(3) 为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点 时最小速率是多少?

汽车过拱桥问题

3.有一辆质量为1.2 t 的小汽车驶上半径为50 m 的圆弧形拱桥,如图5所示。求:

(1)汽车到达桥顶的速度为10m/s 时对桥的压力有多大?

(2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空?

(3)设想拱桥的半径增大到与地球半径一样,那么汽车要在这样的桥面上腾空,速度要多大?(重力加速度g 取10 m/s 2,地球半径R 取

4

.6?

图甲 L

L ′ θ 图乙

匀速圆周运动与平抛运动的结合问题

4、如图所示,一个人用一根长1m ,只能承受46N 拉力的绳子,拴着一个质量为1kg 的小球,在竖直平面内作圆周运动,已知圆心O 离地面h =6m 。转动中小球运动到最低点时绳子突然断了,求

(1)绳子断时小球运动的角速度多大?

(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离。(取g =10m/s 2)

【高考题:】(2012福建卷).(15分)

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/s 2 求: (1,0.2)

(1)物块做平抛运动的初速度大小V 0;

(2)物块与转台间的动摩擦因数 。

与绳的弹力有关的临界问题

【例】19.如图10所示AB 为竖直转轴,细绳AC 和BC 的结点C 系一质量为m 的小球,两绳能承担的最大拉力均为2.25mg ,当AC 和BC 均拉直时∠ABC=90°,∠ACB=53°,BC=1.2m 。

ABC 能绕竖直轴AB 匀速转动,因而C 球在水平面内做匀速圆周运动,求:(g 取10m/s 2)

(1) m 的线速度增大为何值时,BC 绳才刚好被拉直? V 1=3m/s ;V 2=42

(2)若m 的速率继续增加,哪条绳先断,此时小球的速率多大?

5.如图所示,AC 、BC 两绳长度不等,一质量为m=0.1kg 的小球被两绳拴住在水平面内做匀速圆周运动。已知AC 绳长L=2m ,两绳都拉直时,两绳与竖直方向的夹角分别为30°和45°。问:小球的角速度在什么范围内两绳均拉紧?当w =3rad/s 时,上下两绳拉力分别为

图10

多少?

因摩擦力存在最值而产生的临界问题

6、如图所示,在水平转台上放有A 、B 两个小物块,它们距离轴心O 分别为r A =0.2m ,r B =0.3m ,它

们与台面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的0.4倍,g 取10 m/s 2,

(1)当转台转动时,要使两物块都不发生相对于台面的滑动,求转台转动的角速度的范围;

(2)要使两物块都对台面发生滑动,求转台转动角速度应满足的条件。

受弹簧等约束的匀速圆周运动的临界问题

7、A 、B 两球质量分别为m 1与m 2,用一劲度系数为k 的弹簧相连,一长为l 1的细线与m 1相

连,置于水平光滑桌面上,细线的另一端拴在竖直轴OO′ 上,如图所示。当m 1与m 2均以角速度ω绕OO′ 做匀速圆周运动时,弹簧长度为l 2,求:

(1)此时弹簧伸长量;

(2)绳子张力;

(3)将线突然烧断瞬间A 球的加速度大小。

一.变速圆周运动处理方法

1. 先明确圆周运动的过程,初位置和末位置 ,圆心位置。

2. 明确整个过程受哪些力,哪些力做功。(绳子拉力或圆轨道支持力因为与瞬时速度时刻垂直不做功,洛伦兹力做功),求末速度或某些力做功时用机械能守恒定律

或动能定理处理。

3.遇到圆周最高点,最低点求绳子拉力或对轨道压力时,对运动物体受力分析,用

牛顿第二定律。

4. 在运动圆周运动和其他运动过程分段组合成复杂的过程时,注意分清每段过程应如何考虑,同时注意每段过程的连接点的物理量,尤其是速度。

1.C

2.D

3.B

4.C

5.A

6.C

7.BD

8.AD

9.A 10.B

11.BC 12.A 13.A 14.C 15.A 16.D 17.A 18.C 19.A 20.AD

21.A 22.B 23.C 24.B 25.A 26.C 27.BC 28.B

29.D 30.AD

31. AC 32.C 33.A 34.B 35.A 36.BC 37.C 38.AD 39.BD 40.D 41.1:1:2 , 1:2:4 42. 2:2:1 43.. r 2:r 2:r 3 r 2:r 1 :r 1 1. 0.7rad/s ω=

2. 解析:(12分)

设拉力为T ,总质量M=m 杯+m 水=1.5㎏

①∵ T+Mg=M r v 2

∴T=M r v 2

- Mg = 9 (N)

②∵ N-m 水g=m 水r v 2 ∴N=m 水g+m 水r

v 2

=26(N) ③∵m 水g=m 水r v 2min ∴v min =gr =10 (m/s)

3.解:(1) 31069?=='.F F N N N (2) 5102==gr v m/s(或22.4 m/s)

(3) 当r =R 时,根据牛顿第二定律有:R v m

mg 23= 代入相关数据解得:33108?==gR v m/s (2分)

4.(1)6rad/s (2) 6m

5. 解:(1)球运动的圆周半径?=30sin L r

2130mrw mg =?tan 2245mrw mg =?tan

所以,当s rad w s rad /./.16342<<时,两绳均拉紧。

(2)当s rad w /3=时,两绳均处于拉紧状态,小球受F T1 、F T2和重力三力作用。

如图所示,有:221304530w mL F F T T ?=?+?sin sin sin

mg F F T T =?+?453021cos cos 代入数据,解得:N F T 2701.=,N F T 0912.=

6 (1)s rad /330

2≤ω (2)s rad /52≥ω 7 k l l m 2212)(ω+,[]212122)(ωl m m l m ++,12

212)(m l l m ω+

B

高中物理必修二匀速圆周运动经典试题

1.一辆32.010m =?kg 的汽车在水平公路上行驶,经过半径50r =m 的弯路时,如果车速72v =km/h ,这辆汽车会不会发生测滑?已知轮胎与路面间的最大静摩擦力4max 1.410F =?N . 2.如图所示,在匀速转动的圆盘上沿半径放着用细绳连接着的质量都为1kg 的两物体,A 离转轴20cm ,B 离转轴30cm ,物体与圆盘间的最大静摩擦力都等于重力的0.4倍,求: (1)A .B 两物体同时滑动时,圆盘应有的最小转速是多少? (2)此时,如用火烧断细绳,A .B 物体如何运动? 3.一根长0.625m l =的细绳,一端拴一质量0.4kg m =的小球,使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动,求: (1)小球通过最高点时的最小速度? (2)若小球以速度 3.0m/s v =通过周围最高点时,绳对小球的拉力多大?若此时绳突然断了,小球将如何运动. 4.在光滑水平转台上开有一小孔O ,一根轻绳穿过小孔,一端拴一质量为0.1kg 的物体A ,另一端连接质量为1kg 的物体B ,如图所示,已知O 与A 物间的距离为25cm ,开始时B 物与水平地面接触,设转台旋转过程中小物体A 始终随它一起运动.问: (1)当转台以角速度4rad/s ω=旋转时,物B 对地面的压力多大? (2)要使物B 开始脱离地面,则转台旋的角速度至少为多大?

h 5.(14分)质量m=1kg 的小球在长为L=1m 的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力T max =46N,转轴离地h=6m ,g=10m/s 2。 试求:(1)在若要想恰好通过最高点,则此时的速度为多大? (2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断则此时的速度v=? (3)绳断后小球做平抛运动,如图所示,求落地水平距离x ? 6.汽车与路面的动摩擦因数为μ,公路某转弯处半径为R (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求: (1)若路面水平,要使汽车转弯不发生侧滑,汽车速度不能超过多少? (2)若汽车在外侧高、内侧低的倾斜弯道上拐弯,弯道倾角为θ,则汽车完全不靠摩擦力转弯 的速率是多少? 7.质量0.5kg 的杯子里盛有1kg 的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动 半径为1m ,水杯通过最高点的速度为4m/s ,g 取10 m/s 2,求: (1) 在最高点时,绳的拉力?(2) 在最高点时水对杯底的压力?(3) 为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少? 8.质量为m 的火车在轨道上行驶,火车内外轨连线与水平面的夹角为α=37°,如图,弯道半径R =30 m ,g=10m/s 2.求:(1)当火车的速度为V 1=10 m /s 时,火车轮缘挤压外轨还是内轨? (2)当火车的速度为V 2 =20 m /s 时,火车轮缘挤压外轨还是内轨?

圆周运动典型例题学生版(含答案)

圆周运动专题总结 知识点一、匀速圆周运动 1、定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的 相等,这种运动就叫做匀速周圆运 动。 2、运动性质:匀速圆周运动是 运动,而不是匀加速运动。因为线速度方向时刻在变化,向 心加速度方向,时刻沿半径指向圆心,时刻变化 3、特征:匀速圆周运动中,角速度ω、周期T 、转速n 、速率、动能都是恒定不变的;而线速度 v 、加速度a 、合外力、动量是不断变化的。 4、受力提特点: 。 随堂练习题 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 .匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C .物体做匀速圆周运动是变加速曲线运动 D .做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态 2.关于向心力的说法正确的是( ) A .物体由于作圆周运动而产生一个向心力 B .向心力不改变做匀速圆周运动物体的速度大小 C .做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受合外力 D .做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力 3.在光滑的水平桌面上一根细绳拉着一个小球在作匀速圆周运动,关于该运动下列物理量中 不变的是(A )速度 (B )动能 (C )加速度 (D )向心力 知识点二、描述圆周运动的物理量 ⒈线速度 ⑴物理意义:线速度用来描述物体在圆弧上运动的快慢程度。 ⑵定义:圆周运动的物体通过的弧长l ?与所用时间t ?的比值,描述圆周运动的“线速度”, 其本质就是“瞬时速度”。 ⑶方向:沿圆周上该点的 方向 ⑷大小:=v = ⒉角速度 ⑴物理意义:角速度反映了物体绕圆心转动的快慢。 ⑵定义:做圆周运动的物体,围绕圆心转过的角度θ?与所用时间t ?的比值 ⑶大小:=ω = ,单位: (s rad ) ⒊线速度与角速度关系: ⒋周期和转速: ⑴物理意义:都是用来描述圆周运动转动快慢的。 ⑵周期T :表示的是物体沿圆周运动一周所需要的时间,单位是秒;转速n (也叫频率f ): 表示的是物体在单位时间内转过的圈数。n 的单位是 (s r )或 (m in r )f 的单位:

匀速圆周运动单元测试题

成都七中高2015级物理《匀速圆周运动》单元考试题 班级______姓名____________所得总分________________ 第Ⅰ卷选择题(40分) 一、选择题(以下试题有的不止一个符合题意,全选正确得5分,不选或有错得0分,选对不全的3分,满分共40分) 1.下列关于圆周运动的说法,正确的是() A.匀速圆周运动是一种变加速运动 B.匀速圆周运动的物体处于平衡状态 C.做圆周运动的物体所受各力的合力是向心力 D.向心加速度不一定与速度方向垂直 2. 质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是 A.线速度越大,周期一定越小B.向心加速度越大,速度方向改变一定越快 C.转速越小,周期一定越小D.向心力恒定 3. 图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为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。若在传动过程中,皮带不打滑。则( ) A. a点与c点的线速度大小相等 B. a点与b点的角速度大小相等 C. a点与d点的加速度大小相等 D. a点与d点的角速度大小相等 4、如图所示,A、B、C三个小物体放在水平转台上,m A=2m B=2m C,离转轴距离分别为2R A=2R B=R C,当转台转动时,下列说法正确的是() A.如果它们都不滑动,则C的向心加速度最大 B.如果它们都不滑动,则B所受的静摩擦力最小 C.当转台转速增大时,B比A先滑动 D.当转台转速增大时,C比B先滑动 5. 开口向上的半球形曲面的截面如图所示,直径AB水平。一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑,曲面内各处动摩擦因数不同,因摩擦作用物块下滑时速率不变,则下列说法正确的是() A.物块运动过程中加速度始终为零 B.物块所受合外力大小不变,方向时刻在变化 C.在滑到最低点C以前,物块所受摩擦力大小逐渐变小 D.滑到最低点C时,物块对轨道压力等于自身重力

物理圆周运动经典习题(含详细答案).

圆周运动练习题 1. 在观看双人花样滑冰表演时,观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向 的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,重力 加速度为g =10 m/s 2,若已知女运动员的体重为35 k g ,据此可估算该女运动员( ) A .受到的拉力约为350 2 N B .受到的拉力约为350 N C .向心加速度约为10 m/s 2 D .向心加速度约为10 2 m/s 2 图4-2-11 2.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故. 家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八 次有辆卡车冲进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调 查,画出的现场示意图如图4-2-12所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( ) A .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 B .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 C .公路在设计上可能内(东)高外(西)低 D .公路在设计上可能外(西)高内(东)低 图4-2-12 3. (2010·湖北部分重点中学联考)如图4-2-13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 .该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πR g B .该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πR g C .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mg D .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg 图4-2-13 4.图示所示, 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 2n D .从动轮的转速为r 2r 1 n

(完整word版)圆周运动单元测试

新人教版高中物理必修二同步试题 第五章曲线运动 圆周运动、向心加速度、向心力 单元测试题 【试题评价】 一、选择题 1.质量相同的两个小球,分别用L和2L的细绳悬挂在天花板上。分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放,当小球到达最低位置时:() A.两球运动的线速度相等 B.两球运动的角速度相等 C.两球的向心加速度相等 D.细绳对两球的拉力相等 2.对于做匀速圆周运动的质点,下列说法正确的是:() A.根据公式a=V2/r,可知其向心加速度a与半径r成反比 B.根据公式a=ω2r,可知其向心加速度a与半径r成正比 C.根据公式ω=V/r,可知其角速度ω与半径r成反比 D.根据公式ω=2πn,可知其角速度ω与转数n成正比 3、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 4.物体做圆周运动时,关于向心力的说法中欠准确的是: ( ) ①向心力是产生向心加速度的力②向心力是物体受到的合外力③向心力的作用是改变物体速度的方向④物体做匀速圆周运动时,受到的向心力是恒力 A.① B.①③ C.③ D.②④ 5.做圆周运动的两个物体M和N,它们所受的向心力F与轨道半径置间的关系如图1—4所示,其中N的图线为双曲线的一个分支,则由图象可知: ( ) A.物体M、N的线速度均不变 B.物体M、N的角速度均不变 C.物体M的角速度不变,N的线速度大小不变 D.物体N的角速度不变,M的线速度大小不变 6.长度为L=0.50 m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0 k g的小 球,如图5-19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,小球的速率是v=2.0 m/s, g取10 m/s2,则细杆此时受到:( ) A.6.0 N拉力 B.6.0 N压力

高中物理圆周运动典型例题解析1

圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球,使小球在竖直平面内作圆周运动,则下列说法中,正确的是[ ] A .小球过最高点时,绳子中张力可以为零 B .小球过最高点时的最小速度为零 C .小球刚好能过最高点时的速度是Rg D .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 解析:像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动,通过最高点时有下列几种情况: (1)m g m v /R v 2当=,即=时,物体的重力恰好提供向心力,向心Rg 加速度恰好等于重力加速度,物体恰能过最高点继续沿圆周运动.这是能通过最高点的临界条件; (2)m g m v /R v 2当>,即<时,物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道,作抛体运动; (3)m g m v /R v m g 2当<,即>时,物体能通过最高点,这时有Rg +F =mv 2/R ,其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力.而值得一提的是:细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力,而不可能产生支撑力,因而小球过最高点时,细绳对小球的作用力不会与重力方向相反. 所以,正确选项为A 、C . 点拨:这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题.当小球经越圆周最高点或最低点时,其重力和绳子拉力的合力提供向心力;当小球经越圆周的其它位置时,其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力. 【问题讨论】该题中,把拴小球的绳子换成细杆,则问题讨论的结果就大相径庭了.有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动,过最高点时:

(1)v (2)v (3)v 当=时,支承物对小球既没有拉力,也没有支撑力; 当>时,支承物对小球有指向圆心的拉力作用; 当<时,支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用; Rg Rg Rg (4)当v =0时,支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ,这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动,能经越最高点的临界条件. 【例2】如图38-1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转,盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B .现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处,并用不可伸长的轻绳相连.已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m .试分析角速度ω从零逐渐增大,两球对轴保持相对静止过程中,A 、B 两球的受力情况如何变化? 解析:由于ω从零开始逐渐增大,当ω较小时,A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力. A 球:m ω2r =f A ; B 球:m ω22r =f B . 随ω增大,静摩擦力不断增大,直至ω=ω1时将有f B =f m ,即m ω=,ω=.即从ω开始ω继续增加,绳上张力将出现.12m 112r f T f m r m /2 A 球:m ω2r =f A +T ;B 球:m ω22r =f m +T . 由B 球可知:当角速度ω增至ω′时,绳上张力将增加△T ,△T =m ·2r(ω′2-ω2).对于A 球应有m ·r(ω′2-ω2)=△f A +△T =△f A +m ·2r(ω′2-ω2). 可见△f A <0,即随ω的增大,A 球所受摩擦力将不断减小,直至f A =0

高一物理圆周运动单元测试卷(解析版)

一、第六章 圆周运动易错题培优(难) 1.如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为m 、m 、2m 的可视为质点的三个物体A 、B 、C ,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO '转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为0.1μ=,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴O 共线且OA =OB =BC =r =0.2 m ,现将三个物体用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动,角速度极其缓慢地增大,已知重力加速度为g =10 m/s 2,则对于这个过程,下列说法正确的是( ) A .A 、 B 两个物体同时达到最大静摩擦力 B .B 、 C 两个物体的静摩擦力先增大后不变 C .当5/rad s ω>时整体会发生滑动 D .当2/5/rad s rad s ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力不断增大 【答案】BC 【解析】 ABC 、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由2F m r ω=可知,因为C 的半径最大,质量最大,故C 所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时 2122C mg m r μω= ,计算得出:11 2.5/20.4 g rad s r μω= = = ,当C 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC 开始提供拉力,B 的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB 之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A 的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A 与B 的摩擦力也达到最大时,且BC 的拉力大于AB 整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A 与B 还受到绳的拉力,对C 可得:2 2222T mg m r μω+= ,对AB 整体可得:2T mg μ= ,计算得出:2g r μω= ,当 1 5/0.2 g rad s r μω> = = 时整体会发生滑动,故A 错误,BC 正确; D 、当 2.5rad/s 5rad/s?ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力逐渐增大,故D 错误; 故选BC 2.如图,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( )

圆周运动经典习题带详细答案

1. 在观看双人花样滑冰表演时,观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,重 力加速度为g =10 m/s 2 ,若已知女运动员的体重为35 k g ,据此可估算该女运动员( ) A .受到的拉力约为350 2 N B .受到的拉力约为350 N C .向心加速度约为10 m/s 2 D .向心加速度约为10 2 m/s 2 图4-2-11 2.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在某区湘府路上的离奇交通事故. 家住公路拐弯处的先生和先生家在三个月连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲进先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图4-2-12所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( ) A .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 B .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 C .公路在设计上可能(东)高外(西)低 D .公路在设计上可能外(西)高(东)低 图4-2-12 3. (2010·部分重点中学联考)如图4-2-13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 .该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πR g B .该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πR g C .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mg D .盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg 图4-2-13 4.图示所示, 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 2n D .从动轮的转速为r 2 r 1 n

(完整版)高一物理必修2圆周运动复习知识点总结及经典例题详细剖析

匀速圆周运动专题 从现行高中知识体系来看,匀速圆周运动上承牛顿运动定律,下接万有引力,因此在高一物理中占据极其重要的地位,同时学好这一章还将为高二的带电粒子在磁场中的运动及高三复习中解决圆周运动的综合问题打下良好的基础。 (一)基础知识 1. 匀速圆周运动的基本概念和公式 (1)线速度大小,方向沿圆周的切线方向,时刻变化; (2)角速度,恒定不变量; (3)周期与频率; (4)向心力,总指向圆心,时刻变化,向心加速度,方向与向心力相同; (5)线速度与角速度的关系为,、、、的关系为 。所以在、、中若一个量确定,其余两个量也就确定了,而还和有关。 2. 质点做匀速圆周运动的条件 (1)具有一定的速度; (2)受到的合力(向心力)大小不变且方向始终与速度方向垂直。合力(向心力)与速度始终在一个确定不变的平面内且一定指向圆心。 3. 向心力有关说明 向心力是一种效果力。任何一个力或者几个力的合力,或者某一个力的某个分力,只要其效果是使物体做圆周运动的,都可以认为是向心力。做匀速圆周运动的物体,向心力就是

物体所受的合力,总是指向圆心;做变速圆周运动的物体,向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力,合外力的另一个分力沿着圆周的切线,使速度大小改变,所以向心力不一定是物体所受的合外力。 (二)解决圆周运动问题的步骤 1. 确定研究对象; 2. 确定圆心、半径、向心加速度方向; 3. 进行受力分析,将各力分解到沿半径方向和垂直于半径方向; 4. 根据向心力公式,列牛顿第二定律方程求解。 基本规律:径向合外力提供向心力 (三)常见问题及处理要点 1. 皮带传动问题 例1:如图1所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为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,若在传动过程中,皮带不打滑,则() A. a点与b点的线速度大小相等 B. a点与b点的角速度大小相等 C. a点与c点的线速度大小相等 D. a点与d点的向心加速度大小相等 图1 解析:皮带不打滑,故a、c两点线速度相等,选C;c点、b点在同一轮轴上角速度相等,半径不同,由,b点与c点线速度不相等,故a与b线速度不等,A错;同样可判定a与c角速度不同,即a与b角速度不同,B错;设a点的线速度为,则a点向

高中物理圆周运动练习题

高中物理圆周运动练习题 1. 如图3-1所示,两根轻绳同系一个质量m=0.1kg 的小球,两绳的另一端分别固定在轴上的A 、B 两处,上面绳AC 长L=2m ,当两绳都拉直时,与轴的夹角分别为30°和45°,求当小球随轴一起在水平面内做匀速圆周运动角速度为 ω=4rad/s 时,上下两轻绳拉力各为多少? 2. 如图3-2所示为一皮带传动装置,右轮的半径为 r ,a 是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮半径为4r ,小轮半径为2r ,b 点在小轮上,到小轮中心距离为r ,c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则 ( ) A .a 点与b 点线速度大小相等 B .a 点与c 点角速度大小相等 C .a 点与d 点向心加速度大小相等 D .a 、b 、c 、d 四点,加速度最小的是b 点 3. 如图3-4所示,半径为R 的半球形碗内,有一个具有一定质量的物体A ,A 与碗壁间的动摩擦因数为μ,当碗绕竖直轴OO/匀速转动时,物体A 刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,求碗转动的角速度. 图3- 图3- 图3-4

4. 如图3-6所示,半径为R 的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h 处沿OB 方向水平抛出一个小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B ,则小球的初速度v =____,圆盘转动的角速度ω=_____。 5. 如图3-7所示,小球Q 在竖直平面内做匀速圆周运动,当Q 球转到图示位置时,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点相碰,则Q 球的角速度ω应满足什么条件? 6. 绳系着装有水的水桶,在竖直面内做圆周运动,水的质量m =0.5 kg ,绳长L =60 cm ,求: ①最高点水不流出的最小速率。 ②水在最高点速率v =3 m/s 时,水对桶底的压力。 7. 汽车质量m 为1.5×104 kg ,以不变的速率先后驶过凹形路面和凸形路面,路面圆弧半径均为15 m ,如图3-17所示.如果路面承受的最大压力不得超过2×105 N ,汽车允许的最大速率是多少?汽车以此速 率驶过路面的最小压力是多少? 图 3-6 图 3-7 图3-17

圆周运动经典题型归纳

一、圆周运动基本物理量与传动装置 1共轴传动 例1.如图所示,一个圆环以竖直直径AB为轴匀速转动,则环上M、N两 点的角速度之比为_____________,周期之比为___________,线速度之比 为___________. 2皮带传动 例二.图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n D.从动轮的转速为n 3齿轮传动 例3如图所示,A、B两个齿轮的齿数分别是z1、z2,各自固定在 过O1、O2的轴上,其中过O1的轴与电动机相连接,此轴每分钟转 速为n1.求: (1)B齿轮的转速n2; (2)A、B两齿轮的半径之比; (3)在时间t内,A、B两齿轮转过的角度之比 4、混合题型 图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两 轮用皮带传动,三轮半径关系是rA=rC=2rB;若皮带不打滑,则A、B、 C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比ωa:ωb:ωc= ; 线速度之比va:vb:vc= 二、向心力来源 1、由重力、弹力或摩擦力中某一个力提供 例1:洗衣机的甩干桶竖直放置.桶的内径为20厘米,工作被甩的衣物 贴在桶壁上,衣物与桶壁的动摩擦因数为.若不使衣物滑落下去,甩干 桶的转速至少多大 2、在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着三个物体A,B,C,Ma=Mc=2Mb,他们与盘间的摩擦因数相等。他们到转轴的距离的关系为Ra<Rb<Rc,当转盘的转速逐渐增大时,哪个物体先开始滑动,相对盘向哪个方向滑 A. B先滑动,沿半径向外 B B先滑动,沿半径向内 C C先滑动,沿半径向外 D C先滑动,沿半径想内 3、一质量为的小球,用长的细线拴住在竖直面内作圆周运动,(1)当小球恰好能通过最高点时的速度为多少(2)当小球在最高点速度为4m/s时,细线的拉力是多少(取g=10m/s 2 ) 2、向心力由几个力的合力提供 (1)由重力和弹力的合力提供

(完整版)圆周运动典型例题及答案详解

“匀速圆周运动”的典型例题 【例1】如图所示的传动装置中,A、B两轮同轴转动.A、B、C三轮的半径大小的关系是R A=R C=2R B.当皮带不打滑时,三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为多少? 【例2】一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动.在圆盘上放置一木块,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动(见图),那么 [ ] A.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心 B.木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心

C.因为木块随圆盘一起运动,所以木块受到圆盘对它的摩擦力,方向与木块的运动方向相同 D.因为摩擦力总是阻碍物体运动,所以木块所受圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反 E.因为二者是相对静止的,圆盘与木块之间无摩擦力 【例3】在一个水平转台上放有A、B、C三个物体,它们跟台面间的摩擦因数相同.A的质量为2m,B、C各为m.A、B离转轴均为r,C为2r.则 [ ] A.若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动,A、C的向心加速度比B大 B.若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动,B所受的静摩擦力最小 C.当转台转速增加时,C最先发生滑动 D.当转台转速继续增加时,A比B先滑动 【例4】如图,光滑的水平桌面上钉有两枚铁钉A、B,相距L0=0.1m.长L=1m 的柔软细线一端拴在A上,另一端拴住一个质量为500g的小球.小球的初始位置在AB连线上A的一侧.把细线拉直,给小球以2m/s的垂直细线方向的水平速度,使它做圆周运动.由于钉子B的存在,使细线逐步缠在A、B上. 若细线能承受的最大张力T m=7N,则从开始运动到细线断裂历时多长? 【说明】圆周运动的显著特点是它的周期性.通过对运动规律的研究,用递推法则写出解答结果的通式(一般表达式)有很重要的意义.对本题,还应该熟练掌握数列求和方法.

(完整版)圆周运动经典习题

1.物体做匀速圆周运动的条件是[] A.物体有一定的初速度,且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用 B.物体有一定的初速度,且受到一个大小不变,方向变化的力的作用 C.物体有一定的初速度,且受到一个方向始终指向圆心的力的作用 D.物体有一定的初速度,且受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用 2.小球m用细线通过光滑水平板上的光滑小孔与砝码M相连,且正在做匀速圆周运动。如果适当减少砝码个数,让小球再做匀速圆周运动,则小球有关物理量的变化情况是 A.向心力变小 B.圆周半径变小 C.角速度变小 D.线速度变小 3.物体质量m,在水平面内做匀速圆周运动,半径R,线速度V,向心力F,在增大垂直于线速度的力F量值后,物体的轨道 A.将向圆周内偏移 B.将向圆周外偏移 C.线速度增大,保持原来的运动轨道 D.线速度减小,保持原来的运动轨道 4.关于洗衣机脱水桶的有关问题,下列说法中正确的是 ( ) A.如果衣服上的水太多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,衣服并不做离心运动 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.白色衣服染上红墨水时,也可以通过脱水桶将红墨水去掉使衣服恢复白色 5,下列关于骑自行车的有关说法中,正确的是 ( ) A.骑自行车运动时,不会发生离心运动 B.自行车轮胎的破裂是离心运动产生的结果 C.骑自行车拐弯时摔倒一定都是离心运动产生的 D.骑自行车拐弯时速率不能太快,否则会产生离心运动向圆心的外侧跌倒 6.火车转弯做圆周运动,如果外轨和内轨一样高,火车能匀速通过弯道做圆周运动,下列说法中正确的是[] A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力,所以外轨容易磨损 B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力,所以内轨容易磨损 C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力,所以内外轨道均不磨损 D.以上三种说法都是错误的 7.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M与m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为l(l<R)的轻绳连在一起,如图3所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直,要使两物体与转盘之间不发生相对滑动,则转盘旋转的角速度最大值不得超过[] 8.甲、乙两球做匀速圆周运动,向心加速度a随半径r变化的关系图像如图6所示,由图像可知: A. 甲球运动时,角速度大小为2 rad/s B. 乙球运动时,线速度大小为6m/s C. 甲球运动时,线速度大小不变 D. 乙球运动时,角速度大小不变 9.如图11,轻杆的一端与小球相连接,轻杆另一端过O 平面内做圆周运动。当小球达到最高点A、最低点B时,杆对 小球的作用力可能是: A. 在A处为推力,B处为推力 B. 在A处为拉力,B处为拉力 a r 图6 8 2 甲 乙 /m·s-2 /m B O O A 11 A

高一物理匀速圆周运动测试题.docx

《匀速圆周运动》 可能用到的数据: 重力加速度 g=10m/s2sin37 °= cos37°= 一、选择题(本大题共12 小题,每小题 3 分,共 36 分,本题给出的四个选项 中,只有一个选项符合题意,请将所选项前的字母填写在答题卡中对应题号 下的空格中) 1、物体做曲线运动时,下列说法中不可能存在的是: ... A.速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化。 B.速度的方向可以不发生变化而大小在不断地变化 C.速度的大小和方向都可以在不断地发生变化 D.加速度的方向在不断地发生变化 2、关于曲线运动的说法中正确的是: A.做曲线运动物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上 B.速度变化的运动必定是曲线运动 C.受恒力作用的物体不做曲线运动 D.加速度变化的运动必定是曲线运动 3、关于运动的合成,下列说法中正确的是: A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B.两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动 C.只要两个分运动是直线运动,那么合运动也一定是直线运

动 D.两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等 4、关于做平抛运动的物体,下列说法中正确的是: A.从同一高度以不同速度水平抛出的物体,在空中的运动时间不同 B.以相同速度从不同高度水平抛出的物体,在空中的运动时间相同 C.平抛初速度越大的物体,水平位移一定越大 D.做平抛运动的物体,落地时的速度与抛出时的速度大小和抛 出时的高度有关 5、一物体从某高度以初速度水平抛出,落地时速度大小为,则它的 运动时间为: ABCD 6、做匀速圆周运动的物体,下列哪些量是不变的: A.线速度 B.角速度 C.向心加速度D.向心力 7、关于圆周运动的向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是: A.它描述的是线速度大小变化的快慢 B.它描述的是角速度大小变化的快慢 C.它描述的是线速度方向变化的快慢 D.以上说法均不正确 8、如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A

圆周运动典型基础练习题大全

1.甲、乙两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 ,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为() A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16 2.如图所示,有一质量为M的大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在O点,有两 个质量为m的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。两小环同 时滑到大环底部时,速度都为v,则此时大环对轻杆的拉力大小为() A.(2m+2M)g B.Mg-2mv2/R C.2m(g+v2/R)+Mg D.2m(v2/R-g)+Mg 3.下列各种运动中,属于匀变速运动的有() A.匀速直线运动B.匀速圆周运动C.平抛运动 D.竖直上抛运动 4.关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是( ) A.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的 B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力 C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力 D.向心力的效果是改变质点的线速度大小 5.一物体在水平面内沿半径R = 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v=0.2m/s , 那么,它的向心加速度为______m/s2,它的周期为______s。 6.在一段半径为R=15m的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ =0.70倍,则汽车拐弯时的最大速度是m/ s 7.在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L ,绳子转动过程中与竖直方向 的夹角为θ ,试求小球做圆周运动的周期。 8如图所示,质量m=1kg的小球用细线拴住,线长l=0.5m,细线所 受拉力达到F=18N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬 点的正下方时,细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h=5m, 重力加速度g=10m/s2,求小球落地处到地面上P点的距离?求落地速 度?(P点在悬点的正下方) 9如图所示,半径R= 0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m= 1kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从C点运动到A点, 物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通 过最高点B后作平抛运动,正好落在C点,已知AC = 2m,F = 15N,g取10m/s2,试求:物体在B点时的速度以及此时半圆 轨道对物体的弹力? 20.如图所示,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以不同速率进入管内,A通过最高点C

高一物理必修2圆周运动复习知识点总结及经典例题详细剖析

高一物理必修2圆周运动复习知识点总结及经典例题详细 剖析 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

匀速圆周运动专题 从现行高中知识体系来看,匀速圆周运动上承牛顿运动定律,下接万有引力,因此在高一物理中占据极其重要的地位,同时学好这一章还将为高二的带电粒子在磁场中的运动及高三复习中解决圆周运动的综合问题打下良好的基础。 (一)基础知识 1. 匀速圆周运动的基本概念和公式 (1)线速度大小,方向沿圆周的切线方向,时刻变化; (2)角速度,恒定不变量; (3)周期与频率; (4)向心力,总指向圆心,时刻变化,向心加速度,方向与向心力相同; (5)线速度与角速度的关系为,、、、的关系为 。所以在、、中若一个量确定,其余两个量也就确定了,而还和有关。 2. 质点做匀速圆周运动的条件 (1)具有一定的速度; (2)受到的合力(向心力)大小不变且方向始终与速度方向垂直。合力(向心力)与速度始终在一个确定不变的平面内且一定指向圆心。

3. 向心力有关说明 向心力是一种效果力。任何一个力或者几个力的合力,或者某一个力的某个分力,只要其效果是使物体做圆周运动的,都可以认为是向心力。做匀速圆周运动的物体,向心力就是物体所受的合力,总是指向圆心;做变速圆周运动的物体,向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力,合外力的另一个分力沿着圆周的切线,使速度大小改变,所以向心力不一定是物体所受的合外力。 (二)解决圆周运动问题的步骤 1. 确定研究对象; 2. 确定圆心、半径、向心加速度方向; 3. 进行受力分析,将各力分解到沿半径方向和垂直于半径方向; 4. 根据向心力公式,列牛顿第二定律方程求解。 基本规律:径向合外力提供向心力

(推荐)高一物理必修2圆周运动测试题

高一物理必修2圆周运动测试题 第Ⅰ卷(选择题) 一.选择题 (请将你认为正确的答案代号填在Ⅱ卷的答题栏中,本题共12小题) 1. 冰面对滑冰运动员的最大摩擦力为其重力的k 倍,在水平冰面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员,若仅依靠摩擦力来提供向心力而不冲出圆形滑道,其运动的速度应满足 A.v kRg ≥ B.v kRg ≤ C.2v kRg ≤ D./2v kRg ≤ 2. 高速行驶的竞赛汽车依靠摩擦力转弯是有困难的,所以竞赛场地的弯道处做成斜坡,如果弯道半径为r ,斜坡和水平面成角,则汽车完全不依靠摩擦力转弯时的速度大小为. A.gr sin B.gr cos C.αtan gr D.αcot gr 3. 如图所示,ab 、cd 是竖直平面内两根固定的光滑细杆,a 、b 、c 、d 位于同一圆周上,b 点为圆周的最低点,c 点为圆周的最高点,若每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),将两滑杆同时从a 、c 处由静止释放,用t 1、t 2分别表示滑环从a 到b 、c 到d 所用的时间,则 A.t 1=t 2 B.t 1>t 2 C.t 1

高考物理圆周运动专项测试含答案

高考物理圆周运动专项测试含答案 高考物理圆周运动专项测试 一、选择题 1.物体以角速度ω做匀速圆周运动,下列说法中正确的是() A.轨道半径越大线速度越大 B.轨道半径越大线速度越小 C.轨道半径越大周期越大 D.轨道半径越大周期越小 2.某质点绕圆轨道做匀速圆周运动,下列说法中正确的是() A.因为它速度大小始终不变,所以它做的是匀速运动 B.它速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动 C.该质点速度大小不变,因而加速度为零,处于平衡状态 D.该质点做的是变速运动,具有加速度,故它受合外力不等于零 3.静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法正确的是() 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 4.一皮带传送装置,a、b分别是两轮边缘上的两点,c 处在O1轮上,且有ra=2rb=2rc,则下列关系正确的有() A.va=vb B.ωa=ωb C.va=vc D.ωa=ωc 5.汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长.某国产轿车的车轮半径约为30 cm,当该型号轿车在高速公路上行驶时,驾驶员面前的速率计的指针指在“120 km/h”上,可估算出该车车轮的转速为() A.1 000 r/s B.1 000 r/min C.1 000 r/h D.2 000 r/s 6.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n D.从动轮的转速为n 二、非选择题 7.所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系为rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘的a、b、c三质点的角速度

圆周运动经典练习(有问题详解)

《圆周运动》练习题(一) 1.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是() A.线速度不变 B.角速度不变 C.加速度为零 D.周期不变 2.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球 A 和 B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内作匀速圆周运动,则下列说法正确的是() F N A F A G A F N B F B G Bα A.球 A 的线速度必定大于球 B 的线速度 B.球 A 的角速度必定小于球 B 的角速度 C.球 A 的运动周期必定小于球 B 的运动周期 D.球 A 对筒壁的压力必定大于球 B 对筒壁的压力 3.甲、乙两名滑冰运动员,M 甲80kg , M 乙40kg ,面对面拉着弹簧秤做匀速圆周运动的滑冰表演,如图 5 所示,两人相距0.9m ,弹簧秤的示数为9.2N ,下列判断中正确的是() A.两人的线速度相同,约为40m/s B.两人的角速度相同,为6rad/s C. 两人的运动半径相同,都是0.45m D. 两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为 0.6m 甲乙 图5 4. 下列说法正确的是() A.做匀速圆周运动的物体的加速度恒定 B.做匀速圆周运动的物体所受合外力为零 C.做匀速圆周运动的物体的速度大小是不变的 D.做匀速圆周运动的物体处于平衡状态 5.如图 1 所示,把一个长为 20cm,系数为 360N/m 的弹簧一端固定,作为圆心,弹簧的另一端连接一 个质量为0.50kg 的小球,当小球以360 r/ min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的伸长 应为() A. 5.2cm B. 5.3cm C. 5.0cm D. 5.4cm m O

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