圆周运动测试练习
(完整版)圆周运动习题及答案.docx
《圆周运动》练习（二）1.如图所示，两个质量均为 m 的小木块 a 和 b(可视为质点 )放在水平圆盘上， a 与转轴 OO ′的距离为 l ， b 与转轴的距离为 2l ，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是( )A ． b 一定比 a 先开始滑动B ．a 、 b 所受的摩擦力始终相等C ．ω＝kg是 b 开始滑动的临界角速度2lD ．当 ω＝2kg时， a 所受摩擦力的大小为 kmg3l2．如图所示，一质量为 M 的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为 m 的小环 (可视为质点 )，从大环的最高处由静止滑下．重力加速度大小为 g.当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为 ()A ． Mg － 5mgB ． Mg ＋ mgC ．Mg ＋ 5mgD ． Mg ＋ 10mg3．如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹．质点从M 点出发经 P 点到达 N 点，已知弧长 MP 大于弧长 PN ，质点由 M 点运动到 P 点与从 P 点运动到 N 点所用的时间相等．则下列说法 中正确的是 ()A ．质点从 M 到 N 过程中速度大小保持不变B ．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C ．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D ．质点在 M 、 N 间的运动不是匀变速运动4．如图所示，质量相同的钢球①、②分别放在 A 、 B 盘的边缘， A 、 B 两盘的半径之比为 2∶ 1，a 、 b 分别是与 A 盘、 B 盘同轴的轮， a 、 b 轮半径之比为 1∶ 2.当 a 、 b 两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力大小之比为 ( )A ． 2∶ 1B ． 4∶ 1C ．1∶ 4D ． 8∶ 15．利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如图所示，用两根长为 L 的细线系一质量为m 的小球，两线上端系于水平横杆上的A 、B 两点， A 、 B 两点相距也为 L ，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为 ( )A ． 2 3mgB ． 3mg73mgC．2.5mg D. 26．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，盘面上离转轴距离3(设最大静摩擦力等于2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止．物体与盘面间的动摩擦因数为 2滑动摩擦力 )，盘面与水平面的夹角为30°， g 取 10 m/s2.则ω的最大值是 ()A. 5 rad/sB. 3 rad/sC．1.0 rad/s D．0.5 rad/ s7.如图所示，在竖直平面内有xOy 坐标系，长为 l 的不可伸长细绳，一端固定在 A 点，A 点的坐标为 (0，l2)，另一端系一质量为m 的小球．现在x 坐标轴上 (x>0)固定一个小钉，拉小球使细绳绷直并呈水平位置，再让小球从静止释放，当细绳碰到钉子以后，小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动．5(1) 当钉子在 x＝4 l 的 P 点时，小球经过最低点时细绳恰好不被拉断，求细绳能承受的最大拉力；(2) 为使小球释放后能绕钉子在竖直平面内做圆周运动，而细绳又不被拉断，求钉子所在位置的范围．8.如图所示，一小物块自平台上以速度v0水平抛出，刚好落在邻近一倾角为α＝53°的粗糙斜面AB 顶端，并恰好沿该斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h＝ 0.032 m ，小物块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，A 点离 B 点所在平面的高度H＝ 1.2 m．有一半径为R 的光滑圆轨道与斜面AB 在 B 点相切连接，已知 cos 53 °＝ 0.6， sin 53 ＝°0.8， g 取 10 m/s2.求：(1)小物块水平抛出的初速度v0是多少；(2) 若小物块能够通过圆轨道最高点，圆轨道半径R 的最大值．9.如图所示为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的 AB 段轨道与四分之一光滑圆弧轨道 BC 在 B 点水平相切．点 A 距水面的高度为 H ，圆弧轨道 BC 的半径为 R ，圆心 O 恰在水面．一质量为m 的游客 (视为质点 )可从轨道 AB 的任意位置滑下，不计空气阻力．(1) 若游客从 A 点由静止开始滑下，到 B 点时沿切线方向滑离轨道落在水面D 点， OD ＝ 2R ，求游客滑到 B 点时的速度 v B 大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功 W f ；(2) 某游客从 AB 段某处滑下，恰好停在B 点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P 点后滑离轨道，求 P 点离水面的高度 h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所2受的向心力与其速率的关系为 F 向 ＝m v )R10．如图所示， 一块足够大的光滑平板放置在水平面上，能绕水平固定轴 MN 调节其与水平面的倾角． 板上一根长为 l ＝ 0.6 m 的轻细绳，它的一端系住一质量为m 的小球 P ，另一端固定在板上的O 点．当平板的倾角固定为 α时，先将轻绳平行于水平轴 MN 拉直，然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v 0＝ 3 m/s.若小球能在板面内做圆周运动，倾角α的值应在什么范围内 (取重力加速度 g ＝10 m/ s 2)?11．半径为 R 的水平圆盘绕过圆心O 的竖直轴匀速转动， A 为圆盘边缘上一点．在 O 的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v 水平抛出时，半径 OA 方向恰好与 v 的方向相同，如图所示．若小球与圆盘只碰一次，且落在 A 点，重力加速度为g，则小球抛出时距O 的高度 h＝ ________，圆盘转动的角速度大小ω＝ ________.12．一长 l＝ 0.80 m 的轻绳一端固定在O 点，另一端连接一质量m＝ 0.10 kg 的小球，悬点O 距离水平地面的高度H＝ 1.00 m．开始时小球处于 A 点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示．让小球从静止释放，当小球运动到 B 点时，轻绳碰到悬点O 正下方一个固定的钉子P 时立刻断裂．不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g＝ 10 m/s2.求：(1)当小球运动到 B 点时的速度大小；(2) 绳断裂后球从 B 点抛出并落在水平地面上的 C 点，求 C 点与 B 点之间的水平距离；(3)若 OP＝ 0.6 m，轻绳碰到钉子 P 时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力．4答案1. 答案 AC解析小木块 a 、 b 做圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，即f ＝ m ω 2R.当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对木块 a ： f a2 l ，当a2 aaa＝m ω f ＝kmg 时， kmg ＝ m ωl ， ω＝kg2 b2 bkg；对木块 b ： f bbb，所以 b 先达到最大静摩l ＝m ω ·2l ，当 f ＝ kmg 时， kmg ＝ m ω ·2l ， ω ＝2l擦力，选项 A 正确；两木块滑动前转动的角速度相同，则f a2 b 2 a b＝m ω l ， f ＝ m ω ·2l ， f <f ，选项 B 错误；kg2kg2 当 ω＝2l 时 b 刚开始滑动，选项C 正确；当 ω＝ 3l 时， a 没有滑动，则f a ＝ m ω2l ＝ 3kmg ，选项 D 错误． 2. 答案 C解析 设大环半径为 R ，质量为m 的小环下滑过程中遵守机械能守恒定律，所以122mv ＝ mg ·2R.小环滑mv 2到大环的最低点时的速度为v ＝2 gR ，根据牛顿第二定律得F N － mg ＝ R ，所以在最低点时大环对小mv2环的支持力 F N ＝ mg ＋ R ＝ 5mg.根据牛顿第三定律知， 小环对大环的压力F N ′＝ F N ＝ 5mg ，方向向下．对大环，据平衡条件，轻杆对大环的拉力 T ＝ Mg ＋ F N ′ ＝ Mg ＋ 5mg.根据牛顿第三定律，大环对轻杆拉力的大小为 T ′ ＝T ＝ Mg ＋ 5mg ，故选项 C 正确，选项 A 、 B 、D 错误．3. 答案 B解析 由题图知，质点在恒力作用下做一般曲线运动，不同地方弯曲程度不同，即曲率半径不同，所以速度大小在变，所以A 错误；因是在恒力作用下运动，根据牛顿第二定律 F ＝ ma ，所以加速度不变，根据v ＝a t 可得在相同时间内速度的变化量相同，故 B 正确， C 错误；因加速度不变，故质点做匀变速运动，所以 D 错误．4. 答案 D解析皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以v a ＝ v b ，因为 a 轮、 b 轮半径之比为 1∶ 2，根据线 速度公式 ωa 2v ＝ ωr 得： b＝ ，共轴的点， 角速度相等， 两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，2 ω 1 a 1 8 F 1 8 ω1 2 则 ω2＝1.根据向心加速度 a ＝ r ω，则 a 2＝ 1，由 F ＝ ma 得F 2＝1，故 D 正确， A 、 B 、C 错误．5. 答案 A 2解析小球恰好过最高点时有：mg ＝ m v 1R解得 v 1 ＝32 gL ①根据动能定理得：1 2 1 2mg · 3L ＝ 2mv 2 － 2mv 1②2由牛顿第二定律得：v 23T － mg ＝m③5联立 ①②③ 得， T ＝ 2 3mg故 A 正确， B 、C 、 D 错误．6. 答案 C解析当小物体转动到最低点时为临界点，由牛顿第二定律知，μmgcos 30 °－ mgsin 30 °＝ m ω2r解得 ω＝1.0 rad/s ，故选项 C 正确．7. 审题突破(1)由数学知识求出小球做圆周运动的轨道半径， 由机械能守恒定律求出小球到达最低点时的速度，然后由牛顿第二定律求出绳子的拉力．(2)由牛顿第二定律求出小球到达最高点的速度，由机械能守恒定律求出钉子的位置，然后确定钉子位置范围．解析 (1) 当钉子在 x ＝ 5l2 ＋x 24 l 的 P 点时，小球绕钉子转动的半径为： R 1＝ l －2小球由静止到最低点的过程中机械能守恒：mg( l ＋ R )＝ 1mv 211222v 1在最低点细绳承受的拉力最大，有：F － mg ＝m R 1联立求得最大拉力F ＝ 7mg.(2) 小球绕钉子做圆周运动恰好到达最高点时，有：2 v 2mg ＝ m R 2运动中机械能守恒： mg( l － R 2)＝ 1mv 222 2钉子所在位置为 x ′ ＝ l － R 2 2l 2－ 2联立解得 x ′ ＝76 l因此钉子所在位置的范围为75 6 l ≤ x ≤ 4 l .答案 (1)7 mg (2)756 l ≤ x ≤4 l8. 解析 (1) 小物块自平台做平抛运动， 由平抛运动知识得： v y ＝ 2gh ＝ 2× 10× 0.032 m/s ＝ 0.8 m/ s(2分 )由于物块恰好沿斜面下滑，则tan 53 ＝°v y(3 分 )v 0得 v 0＝ 0.6 m/s.(2 分 )(2) 设小物块过圆轨道最高点的速度为v ，受到圆轨道的压力为 N.v 2则由向心力公式得： N ＋ mg ＝ m R (2 分)μ mgHcos 53 °1 2 1 2由动能定理得： mg(H ＋ h)－ sin 53 °－ mg(R ＋ Rcos 53)°＝2mv － 2mv 0 (5 分 )小物块能过圆轨道最高点，必有 N ≥ 0(1 分 )联立以上各式并代入数据得：88R ≤21 m ，即 R 最大值为 21 m ． (2 分 )答案(1)0.6 m/s(2) 8m219. 答案(1) 2gR － (mgH － 2mgR) (2)2R3解析(1) 游客从 B 点做平抛运动，有2R ＝v B t ①1 R ＝2gt2 ②由 ①② 式得v B ＝ 2gR ③从 A 到 B ，根据动能定理，有1 2mg(H － R)＋W f ＝ 2mv B － 0④由 ③④ 式得W f ＝－ (mgH － 2mgR)⑤(2) 设 OP 与 OB 间夹角为 θ，游客在 P 点时的速度为 v P ，受到的支持力为 N ，从 B 到 P由机械能守恒定律，有1 mg(R － Rcos θ)＝ mv2 － 0⑥P2过 P 点时，根据向心力公式，有2 v Pmgcos θ－ N ＝ m R ⑦N ＝0⑧hcos θ＝R⑨2由 ⑥⑦⑧⑨ 式解得 h ＝3R ⑩10. 答案 α≤ 30°解析小球在板面上运动时受绳子拉力、板面弹力、重力的作用．在垂直板面方向上合力为0，重力在沿板面方向的分量为mgsin α，小球在最高点时， 由绳子的拉力和重力分力的合力提供向心力：T ＋ mgsin2 mv 1α＝ l ①研究小球从释放到最高点的过程，据动能定理：1212 － mglsin α＝ 2mv 1 － 2mv 0② 若恰好通过最高点绳子拉力 F T2＝ 0，v 321联立 ①② 解得： sin α＝ 03gl ＝ 3× 10× 0.6 ＝ 2.故 α最大值为 30°，可知若小球能在板面内做圆周运动，倾角α的值应满足α≤ 30°.11.答案gR22nπv2v2R (n＝ 1,2,3，⋯ )解析小球做平抛运，在直方向：12 h＝gt ①2在水平方向R＝ vt②gR2由①②两式可得h＝2v2③小球落在 A 点的程中， OA 的角度θ＝2nπ＝ωt (n＝1,2,3，⋯ )④2nπv由②④两式得ω＝R(n＝ 1,2,3，⋯ )12.答案 (1)4 m/s (2)0.80 m (3)9 N解析(1) 小球运到 B 点的速度大小v B，由机械能守恒定律得12＝mgl2mvB解得小球运到 B 点的速度大小v B＝2gl＝ 4 m/s(2)小球从 B 点做平抛运，由运学律得x＝ v B t1y＝ H－ l＝ gt2解得 C 点与 B 点之的水平距离x＝ v B 2 H － l＝ 0.80 m g(3) 若碰到子，拉力恰好达到最大F m，由牛定律得2v BF m－mg＝m rr ＝ l－ OP由以上各式解得F m＝ 9 N。
高中物理【圆周运动】测试题
高中物理【圆周运动】测试题(时间:75分钟满分:150分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.如图所示,a、b是地球表面上不同纬度上的两个点,如果把地球看作是一个球体,a、b两点随地球自转做匀速圆周运动,这两个点具有大小相同的()A.线速度B.加速度C.角速度D.轨道半径、b相对静止且绕同一转轴转动,所以它们的角速度相同,C正确。
2.图示为公路自行车赛中运动员在水平路面上转弯的情景,运动员在通过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线,将运动员与自行车看成整体,下列说法正确的是()A.运动员转弯所需向心力由重力与地面对车轮的支持力的合力提供B.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力提供C.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心D.发生侧滑是因为运动员受到的合外力大于所需的向心力,C错误;运动员转弯时,地面对车轮的摩擦力提供所需的向心力,故A错误,B正确;当F f<mv 2r,即静摩擦力不足以提供所需向心力时,就会发生侧滑,故D错误。
3.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个摆球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是()小球做匀速圆周运动,对其受力分析如图所示,则有mg tan θ=mω2L sin θ,整理得L cos θ=gω2,则两球处于同一高度,故B正确。
4.如图是自行车传动装置的示意图,其中Ⅰ是半径为R1的大链轮,Ⅱ是半径为R2的小飞轮,Ⅲ是半径为R3的后轮,假设脚踏板的转速为n(单位:r/s),则自行车后轮边缘的线速度为()A.πnR1R3R2B.πnR2R3R1C.2πnR2R3R1D.2πnR1R3R2,所以ω=2πn,因为要测量自行车后轮Ⅲ边缘上的线速度的大小,根据题意知,轮Ⅰ和轮Ⅱ边缘上的线速度大小相等,据v=rω可知,R1ω1=R2ω2,已知ω1=2πn,则轮Ⅱ的角速度ω2=R1R2ω1=2πnR1R2。
高中物理必修二第六章《圆周运动》测试卷(包含答案解析)
一、选择题1．如图所示，一个小球在F作用下以速率v做匀速圆周运动，若从某时刻起，小球的运动情况发生了变化，对于引起小球沿a、b、c三种轨迹运动的原因，下列说法正确的是（）A．沿a轨迹运动，可能是F减小了一些B．沿b轨迹运动，一定是v增大了C．沿b轨迹运动，可能是F减小了D．沿c轨迹运动，一定是v减小了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．关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法中正确的是（）A．线速度大的角速度一定大B．线速度大的周期一定小C．角速度大的周期一定小D．角速度大的半径一定小5．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6．一个圆锥摆由长为l的摆线、质量为m的小球构成，小球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。
圆周运动检测题(Word版 含答案)
B．角速度之比是1：2：2
C．向心加速度之比是4：2：1
D．转动周期之比是1：2：2
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．同缘传动时，边缘点的线速度相等
vA=vB①
同轴转动时，各点的角速度相等
ωB=ωC②
根据
v=ωr③
由②③联立代入数据，可得
④
由①④联立可得
vA：vB：vC=2：2：1
A．n2＝n1 B．n1＝n2
C．n2＝
由滚轮不会打滑可知，主动轴上的平盘与可随从动轴转动的圆柱形滚轮在接触点处的线速度相同，即v1＝v2，由此可得x·2πn1＝r·2πn2，所以n2＝n1 ，选项A正确．
12．如图所示，水平的木板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沿逆时针方向运动到最高点b的过程中（ ）
fB=kmBg=0.4 3 10N=12N
故A正确；
B．当A恰好达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度为ω，此时细线上的拉力为T，由牛顿第二定律，对A
对B
联立可解得
故B错误；
C.当细线上开始有弹力时，此时B物体受到最大摩擦力，由牛顿第二定律，有
可得
故C正确；
D.当A恰好达到最大静摩擦力时，剪断细线，A物体摩擦力减小，随圆盘继续做圆周运动，而B不再受细线拉力，最大摩擦力不足以提供向心力，做离心运动，故D错误。
C．设圆盘的角速度为ω0时，物块将开始滑动，此时由最大静摩擦力提供物体所需要的向心力，有
解得
选项C正确；
D．当弹簧的伸长量为 时，物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力，则有
解得
选项D错误。
故选BC。
4．如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（ ）
(完整版)圆周运动测试题及答案
圆周运动基础训练 A1．如图所示，轻杆的一端有个小球，另一端有光滑的固定轴O 现给球一初速度，使球和杆一起绕 O 轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用 F表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F（）A ．一定是拉力B ．一定是推力C．一定等于 0 D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于02．如图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 2r， b 点在小轮上，到小轮中r， c 点和 d 点分别位于小轮心距离为和大轮的边缘上。
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．地球上，赤道附近的物体 A 和北京附近的物体 B ，随地球的自转而做匀速圆周运动．可以判断（）A ．物体 A 与物体B 的向心力都指向地心B ．物体 A 的线速度的大小小于物体 B 的线速度的大小C．物体 A 的角速度的大小小于物体 B 的角速度的大小D ．物体 A 的向心加速度的大小大于物体 B 的向心加速度的大小 4．一辆卡车在丘陵地匀速行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是（）A．a处B．b 处C．c 处D．d处5．如图为 A、B 两物体做匀速圆周运动时向心加速度随半径r 变化的图线，由图可知（）A．A 物体的线速度大小不变B． A 物体的角速度不变C． B 物体的线速度大小不变D． B 物体的角速度与半径成正比6．由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中，如果保持飞行速度的大小和距离海面的高度均不变，则以下说法正确的是（） A．飞机做的是匀速直线运动 B．飞机上的乘客对座椅压力略大于地球对乘客的引力C．飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力 D．飞机上的乘客对座椅的压力为零 7．有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形大容器，筒壁竖直，游客进人容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动后，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为（）A．游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁 B．游客处于失重状态C．游客受到的摩擦力等于重力 D．游客随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势8．如图所示是一种娱乐设施“魔盘” ，而且画面反映的是魔盘旋转转速较大时， 盘中人的情景．甲、乙、丙三位同学看了图后发生争论，甲说：“图画错了，做 圆周运动的物体受到向心力的作用，魔盘上的人应该向中心靠拢” ．乙说：“画画 得对，因为旋转的魔盘给人离心力，所以人向盘边缘靠拢” ．丙说：“图画得对， 当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力时，人会逐渐远离圆心” ．该三位同学的 说法应是（ ）9．在光滑杆上穿着两上小球 m 1、m 2，且 m l =2m 2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动 时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，如图所示，此时两小球到转轴的距离 r l 与 r 2之比为（ ）A .1： 1B ．1： 2C ． 2：1D ． 1： 2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 ．两物全均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C 两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动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11．司机为了能够控制驾驶的汽车，汽车对地面的压力一定要大于 0，在高速公路上所建的高架桥的顶部可看作是一个圆弧， 若高速公路上汽车设计时速为 4 0m/s ，则高架桥顶部的圆弧半径至少应为 __ （ g 取 10m/s 2）解析设当汽车行驶到弧顶时，对地面压力刚好为零的圆12． AB 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端 B 与水平直轨道相切，如图所示，一小球自 A 点起由静止开始沿轨道下滑，已知圆轨道半径为 R ，小球的质量为 m ，不计各处摩擦．求：（ 1）小球运动到 B 点时的动能； （2）小球下滑到距水平轨道的高度为 R/2 时速度的大小和方向；（3）小球经过圆弧轨道的 B 点和水平轨道的 c 点时，所受轨道 支持力 N B 、Nc 各是多大？A ．甲正确B ．乙正确C ．丙正确D ．无法判断 10．如图所示， 在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 ，它们与盘间的动摩擦因数相同， 当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，烧13、用钳子夹住一块质量 m=50kg 的混凝土砌块起吊（如图所示）．已知钳子与砌块间的动摩擦因数μ=0. 4,砌块重心至上端间距 L=4m ，在钳子沿水平方向以速度v=4m/ s 匀速行驶中突然停止，为不使砌块从钳子口滑下，对砌块上端施加的压力至少为多大？（g=10m/s2）圆周运动 B 能力提升 1．半径为 R 的光滑半圆球固定在水平面上（如图），顶部有一小物体 A ，今给它一个水平初速 v0= gR,，则物体将（）A ．沿球面下滑至 M 点B．沿球面下滑至某一点 N ，便离开球面做斜下抛运动C．按半径大于 R 的新的圆弧轨道作圆周运动D．立即离开半圆球做平抛运动2．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆形轨道ABCD,D 点为轨道最高点， DB 为竖直直径，AE 为过圆心的水平面，今使小球自 A 点正上方某处由静止释放，且从 A 点内侧进人圆轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能保证小球最终通过最高点D,则小球在通过 D 点后（不计空气阻力）（）A 、一定会落在水平面 AE 上B、一定会再次落到圆轨道上C、可能会落到水平面 AE D 、可能会再次落到圆轨道上。
(完整版)圆周运动基础练习题(含答案)
圆周运动练习题1．下列关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是 (选C )A ．物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用 C ．向心力是一个恒力B ．物体所受的合外力提供向心力 D ．向心力的大小—直在变化2．关于匀速圆周运动的角速度与线速度，下列说法中正确的是（选BC ）A ．半径一定，角速度与线速度成反比B ．半径一定，角速度与线速度成正比C ．线速度一定，角速度与半径成反比D ．角速度一定，线速度与半径成正比3．正常走动的钟表，其时针和分针都在做匀速转动，下列关系中正确的是 (选B)A ．时针和分针的角速度相同B ．分针角速度是时针角速度的12倍C ．时针和分针的周期相同D ．分针的周期是时针周期的12倍4．A 、B 两个质点，分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比s A ∶s B =2∶3，转过的角度之比ϕA ∶ϕB =3∶2，则下列说法正确的是（选BC ）A ．它们的半径之比R A ∶RB =2∶3 B ．它们的半径之比R A ∶R B =4∶9C ．它们的周期之比T A ∶T B =2∶3D ．它们的周期之比T A ∶T B =3∶25． 如图所示的圆锥摆中，摆球A 在水平面上作匀速圆周运动，关于A 的受力情况，下列说法中正确的是（选C ）A ．摆球A 受重力、拉力和向心力的作用；B ．摆球A 受拉力和向心力的作用；C ．摆球A 受拉力和重力的作用；D ．摆球A 受重力和向心力的作用。
6.汽车甲和汽车乙质量相等,以相等速度率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车的外侧.两车沿半径方向受到的摩擦力分别为F f 甲和F f 乙,以下说法正确的是（选A ）A . F f 甲小于F f 乙B . F f 甲等于F f 乙C . F f 甲大于F f 乙D . F f 甲和F f 乙大小均与汽车速率无关7．一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是（选D ）A ．a 处B ．b 处C ．c 处D ．d 处8.游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s 2,g 取10 m/s 2,那么在此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的 （选C ）A .1倍B .2 倍C .3倍D .4倍9．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s ，车对桥顶的压力为车重的43，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（选B ）A ．15 m/sB ．20 m/sC ．25 m/sD ．30 m/s 10.如图所示,轻杆的一端有一个小球,另一端有光滑的固定轴O ,现给球一初速度,使球和杆一起绕O 轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F 表示球到达最高点时杆对小球的作用力,则F （选D ） A.一定是拉力 B.一定是推力 C.一定等于零D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于零 （第5题）（第15题）11.飞机在飞越太平洋上空的过程中,如果保持飞行速度的大小和距离海平面的高度不变,则以下说法中正确的是(选C)A.飞机做的是匀速直线运动B.飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力C.飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力D.飞机上的乘客对座椅的压力为零12.一滑雪者连同他的滑雪板质量为70kg ，他滑到凹形的坡底时的速度是20m/s ，坡底的圆弧半径是50m ，则在坡底时雪地对滑雪板的支持力是多少？1260N13．质量为m 的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v ，到达最低点时的速变为24v gR ，则两位置处绳子所受的张力之差是多少？6mg14.汽车沿半径为R = 100m 的圆跑道行驶，设跑道的路面是水平的，路面作用于车的最大静摩擦力是车重的101，要使汽车不致冲出圆跑道，车速最大不能超过多少？10s m /。
圆周运动经典练习(有答案详解)
《圆周运动》练习题（一）1. A. 线速度不变2. A 和B A. 球A B. 球A C. 球A D. 球A3. 演，如图5A. B. C. D.4.A. B. C. D.5.如图1个质量为应为（ ）6.（M>m 连在一起。
A.mLgm M )(-μC.MLgm M )(+μ7. 如图3A. A 、B C. 若︒=30θ，则8. A. 木块A B. 木块A C. 木块A D. 木块A9. 如图5所示，质量为m 的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。
圆半径为R ，小球经过A. B.C. D.10. 一辆质量为4t 车对桥面压力的0.0511.和60°，则A 、B12.如图所示，a 、b B r OC =（1）B C ωω:13. 转动时求杆OA 和AB14. 司机开着汽车在一宽阔的马路上匀速行驶突然发现前方有一堵墙，他是刹车好还是转弯好？（设转弯时汽车做匀速圆周运动，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。
）（1（21.解析：2. 解析：图4B A 比较线速度时，选用rv m F 2=分析得r 大，v 一定大，A 答案正确。
比较角速度时，选用r m F 2ω=分析得r 大，ω一定小，B 答案正确。
比较周期时，选用r Tm F 2)2(π=分析得r 大，T 一定大，C 答案不正确。
小球A 和B 受到的支持力N F 都等于αsin mg，D 答案不正确。
点评：①“向心力始终指向圆心”可以帮助我们合理处理物体的受力；② 根据问题讨论需要，解题时要合理选择向心力公式。
3. 解析：甲、乙两人做圆周运动的角速度相同，向心力大小都是弹簧的弹力，则有乙乙甲甲r M r M 22ωω=即乙乙甲甲r M r M =且m r r 9.0=+乙甲，kg M 80=甲，kg M 40=乙解得m r 3.0=甲，m r 6.0=乙由于甲甲r M F 2ω=所以)/(62.03.0802.9s rad r M F =⨯==甲甲ω而r v ω=，r 不同，v 不同。
圆周运动测试题(含答案)
周运动测试题1.A、B两个质点分別做匀速圆周运动，在相等时间通过的弧长之比为S A：S〃=4:3,转过的圆心角之比e、0 = 3;2,则下列说法在中正确的是（）A.它们的线速度之比V1：Vfi = 4:3B.它们的角速度之比0,i：0p = 2:3C.它们的周期之比T A：T B =3：2D.它们的向心加速度之比心：血=3:22.如图所示，为一在水平面做匀速圆周运动的圆锥摆，不讣空气阻力，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（）A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用B.摆球A受拉力和向心力的作用C.摆球A受拉力和重力的作用D.摆球A受重力和向心力的作用3.同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处有（）A.车对两种桥而的压力一样大B.车对平直桥而的压力大C.车对凸形桥而的压力大D.无法判断4.如图，小球被细线拴着在光滑水平面上绕转轴以速率v做匀速圆周运动，已知运动一周用时为t,则（）B.小球运动的角速度为3=~込tC.小球运动的加速度为gpM宁D.小球运动的加速度为05.如图所示，A、B为咬合传动的两齿轮，&二2凡，则A、B两轮边缘上两点的（）A.角速度之比为2： 1 B・向心加速度之比为1： 2C.周期之比为1： 2D.转速之比为2： 16.如图所示，小物体m与圆盘保持相对静止，随圆盘一起做匀速圆周运动，则物体的A.受重力.支持力和静摩擦力的作用B.受重力、支持力和向心力的作用C.静摩擦力的方向与运动方向相反D.重力和支持力是一对相互作用力7.下列对圆锥摆的受力分析正确的是（)8.如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴00’转动，小物块&靠锂圆筒的壁上, 它与圆筒的动摩擦因数为u,现要使a不下滑，则圆筒转动的角速度s至少为（）9.关于向心力的说法中正确的是（）A.物体由于做圆周运动而产生一个指向圆心的力就是向心力B.向心力不能改变做圆周运动物体的速度的大小C.做匀速圆周运动的物体，其向心力就是物体所受的合外力D.做匀速圆周运动的物体，其向心力是一个不变的力10.水流星是一种常见的杂技项目，可以简化为长为2L的轻绳两端务系着质量相等的小球，两小球在竖直平而做匀速圆周运动，如图所示：已知重力加速度为g，忽略空气阻力，则下列说确的是（）A・当一个小球运动到最髙点时拉两小球的轻绳中拉力可能相等B.小球做圆周运动的最小角速度为C・轻绳中最小拉力为2mgD・两小球组成的系统的机械能不守恒711・如图所示为皮带传动装置，皮带轮为0、0’，&=丄R“ Rc=-H.当皮带轮匀速2 3转动时，皮带与皮带轮之间不打滑，求A、B、C三点的角速度之比、线速度之比、周期之比。
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1.关于匀速圆周运动的下述说法中正确的是 （ ）
A.角速度不变
B.转速不变
C.是变速运动
D.是变加速曲线运动 2.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，在相同时间里甲转过60°角，乙转过45°角。
则它们的向心力之比为（ ） A ．1∶4
B ．2∶3
C ．4∶9
D ．9∶16
3.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
4、机械手表中的秒针和分针都可以看作匀速转动，分针和秒针从重合至第二重合，中间经历的时间为：（ ） A .1min B.
6059min C. 5960min D. 60
61
min 5.游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20m/s 2
，g 取10m/s 2
，那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的（ ）
A ．1倍
B ．2倍
C ．3倍
D ．4倍
6．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 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则 A ．球A 的角速度一定大于球B 的角速度 B ．球A 的线速度一定大于球B 的线速度 C ．球A 的运动周期一定小于球B 的运动周期 D ．球A 对筒壁的压力一定大于球B 对筒壁的压力
7．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：
6题
A 小球受到 重力、支持力和向心力
B 小球的高度上升。
C 向心力不变。
D 以上都不正确 8．汽车甲和汽车乙质量相等，以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，
甲车在乙车的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为Ff 甲和Ff 乙．以下说法正确的是( ) A ．Ff 甲小于Ff 乙
B ．Ff 甲等于Ff 乙
C ．Ff 甲大于Ff 乙
D ．Ff 甲和Ff 乙大小均与汽车速率无关
9．○1火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。
若在某转弯处规定行驶的速度为v ，则下列说法中正确的是( )
A ．当以v 的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力
B ．当以v 的速度通过弯路时，火车重力、轨道支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
C ．当速度大于v 时，火车轮缘挤压外轨
D ．当速度小于v 时，火车轮缘挤压外轨
○
2如图所示，列车转弯可以看成是做匀速圆周运动，若某弯道的半径为R ，列车设计时速为v ，则该弯道处铁轨内外轨的设计倾角θ应为
A ．arctan v 2Rg
B ．arcsin v 2
Rg
C ．arccot v 2Rg
D ．arccos v 2
Rg
10、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
11.如图所示，一根光滑的轻杆沿水平方向放置，左端O 处连接在竖直的转动轴上，a 、b 为两个可看做质点的小球，穿在杆上，并用细线分别连接Oa 和ab ，且Oa =ab ，已知b 球质量为a 球质量的2倍。
当轻杆绕O 轴在水平面内匀速转动时，Oa 和ab 两线的拉力之比21:F F 为
A ．2∶1
B ．1∶2
C ．5∶1
D ．5∶4
12．如图装置中，两球的质量都为m ，且绕竖直轴做同样的圆锥摆运动，木块的质量为2m ，则木块的运动情况为
A ．向上运动
B ．向下运动
C ．静止不动
D ．无法确定
二、填空题：(每空６分，共１８分)
10、（6分）如图6所示，钟上的时针、分针、秒针，在运行时它们的角速度之比为1：_____ ：
_____ ，如果三针的长度之比为1：1.5：1.5，那么三针尖端的线速度之比为1：_____ ：_____ 排风扇的转数为n=1440 r / min ，则它转动的角速度为ω= rad/s ，已知扇页半径为R=10cm ，扇页边缘处一点的线速度v= m/s 。
14.在一段半径为25m 的圆形水平弯道上,已知路面对汽车轮胎的最大静摩擦力是车重的0.2倍,则汽车拐弯时的速度不能超过____________m/s.
一木块放于水平转盘上，与转轴的距离为r ，若木块与盘面间的最大静摩擦力是木块重
力的μ倍，则转盘转动的角速度最大是________）
1. 一根长为0.8米的绳子，它能承受的最大拉力是8N ，现在它的一端拴有一质量为
0.4kg 的物体，使物体以绳子另一端为圆心，在竖直平面内作圆周运动，当物体运动到最低点时绳子刚好被拉断，那此时物体的速度大小为 。
（g =10m/s 2
）（s m /22）
2. 如图所示，小物块与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ，圆筒的横截面半径为R ，
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则圆筒绕竖直轴心的转动角速度至少为网 ，小物块才不至滑下． 答案：R g μ 3.
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）此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？ （2）将线突然烧断瞬间两球加速度各多大？
（1）弹簧伸长量Δl =m 2w 2
(l 1＋l 2)/K ，绳子拉力T=m 1w 2
l 1＋m 2w 2
(l 1＋l 2) （2）线烧断瞬间，A 球加速度a 1=F/m 1=m 2w 2
(l 1＋l 2)/m 1 B 球加速度a 2=F/m 2=w 2
(l 1＋l 2)）
16．沿半径为R 的半球型碗底的光滑内表面，质量为m 的小球正以角速度ω，在一水平面内作匀速圆周运动，试求此时小球离碗底的高度。
17．如图所示，光滑的水平圆盘中心O 处有一个小孔，用细绳穿过小孔，绳两端各系一个小球A 和B ，两球质量相等，圆盘上的A 球做半径为r=20cm 的匀速圆周运动，要使B 球保持
静止状态，求A 球的角速度ω应是多大？
例1. 如图所示，AB 两物体质量相同，在光滑水平面在绳子的拉力下一相同的角速度做圆周运动，则a 、b 两根绳子长度相同，则a 、b 的拉力之比为 。
练习： 有一水平放置的圆盘，上面放一劲度系数为k 的弹簧，如图6－156所示，弹簧的一端固定于轴O 上，另一端系一质量为m 的物体A ，物体与盘面间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，开始时弹簧未发生形变，长度为R 。
求： ⑴ 盘的转速n 0多大时，物体A 开始滑动？
B
图6－156
⑵ 当转速缓慢增大到2n 0时，弹簧的伸长量Δx 是多少？ 解析：
2ϖμmR mg =
R
g
μϖ=
∴R
g
n μππϖ⋅
==
2120 1．（12分）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。
Key: 12分）
⑴对球受力分析如图所示，则：cos37mg
F =
拉…………3分
代入数据得490N F =拉…………2分
⑵小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供
2/tan37(sin37)mg m L L ω=+ …………3分
ω=2分 代入数据得0.7rad/s ω=…………2分
图甲
L
L ′
θ 图乙
F
mg。