人教版高中物理必修二 圆周运动作业
高中物理 圆周运动
（答题时间：30分钟）
1. 如图，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，a 是位于赤道上的一点，b 是位于北纬30°的一点，则下列说法正确的是（ ）
A. a 、b 两点的运动周期都相同
B. a 、b 的角速度是不同的
C. a 、b 两点的线速度大小相同
D. a 、b 两点线速度大小之比为2∶3
2. 在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O 点为圆心。
能正确地表示雪橇受到的牵引力F 及摩擦力f 的图是（ ）
3. 如图所示，一个匀速转动的半径为r 的水平圆盘上放着两个木块M 和N ，木块M 放在圆盘的边缘处，木块N 放在离圆心
3
1
r 的地方，它们都随圆盘一起运动。
比较两木块的线速度和角速度，下列说法中正确的是（ ）
A. 两木块的线速度相等
B. 两木块的角速度相等
C. M 的线速度是N 的线速度的3倍
D. M 的角速度是N 的角速度的3倍
4. 如图所示，一小物块以大小为a ＝4 m/s 2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. 小物块运动的角速度为2 rad/s
B. 小物块做圆周运动的周期为π s
C. 小物块在t ＝
4π
s 内通过的位移大小为20
πm D. 小物块在π s 内通过的路程为0
5. 如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O 并与板垂直的转动轴转动时，板上A 、B 两点的（ ）
A. 角速度之比ωA ∶ωB ＝1∶1
B. 角速度之比ωA ∶ωB ＝1∶2
C. 线速度之比v A ∶v B ＝2∶1
D. 线速度之比v A ∶v B ＝1∶2
6. 如图所示，一根轻质杆（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，轻质杆对小球作用力的方向可能（ ）
A. 沿F 1的方向
B. 沿F 2的方向
C. 沿F 3的方向
D. 沿F 4的方向
7. 如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P ，细线的上端固定在金属块Q 上，Q 放在带小孔的水平桌面上。
小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。
现使小球在一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q 都保持在桌面上静止。
则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（ ）
A. 小球P运动的周期变大
B. 小球P运动的线速度变大
C. 小球P运动的角速度变大
D. Q受到桌面的支持力变大
1. AD 解析：如题图所示，地球绕自转轴转动时，地球上各点的周期及角速度都是相同的。
地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在的纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的，b 点半径r b ＝2
3a
r ，由v ＝ωr ，可得v a ∶v b ＝2∶3.
2. C 解析：由于雪橇在冰面上滑动，故滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即方向应为圆的切线方向，因做匀速圆周运动，合外力一定指向圆心，由此可知C 正确。
3. BC 解析：由传动装置特点知，M 、N 两木块有相同的角速度，又由v ＝ωr 知，因r N
＝
3
1
r ，r M ＝r ，故木块M 的线速度是木块N 线速度的3倍，选项B 、C 正确。
4. AB 解析：因为a ＝ω2R ，所以小物块运动的角速度为ω＝R a ＝2 rad/s ，周期T ＝
ω
π
2＝π s ，选项A 、B 正确；小物块在4πs 内转过2
π
，通过的位移为2m ，在π s 内转过一周，
通过的路程为2π m ，选项C 、D 错误。
5. AD 解析：板上A 、B 两点绕同一个转动轴转动，所以具有相同的角速度，即角速度之比ωA ∶ωB ＝1∶1，故A 正确，B 错误；根据几何关系得板上A 、B 两点的轨道半径之比为1∶2，所以线速度之比v A ∶v B ＝1∶2，故C 错误，D 正确。
6. C 解析：小球做匀速圆周运动，根据小球受到的合力提供向心力，则小球受的合力方向必指向圆心，小球受到竖直向下的重力，还有轻质杆的作用力，由题图可知，轻质杆的作用力如果是F 1、F 2、F 4，则与重力的合力不可能指向圆心，只有轻质杆的作用力为F 3方向时，与重力的合力才可能指向圆心，故A 、B 、D 错误，C 正确。
7. BC 解析：如图，对小球受力分析知，小球的合力为F 合＝mg tan θ，因为mg tan θ＝mω2l sin θ，所以ω＝θ
cos l g
，当小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动时θ变大，则ω变大，
又因为T ＝
ω
π
2，所以周期变小，故A 错，C 对；在更高的水平面上运动时，小球的运动半
径变大，由v ＝ωr 知v 变大，B 正确；绳子的拉力在竖直方向的分力总等于小球P 的重力，故Q 受到桌面的支持力总等于P 、Q 的重力和，D 错误。
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。
人教版(新教材)高中物理必修2第二册课时作业17：6.1圆周运动 练习
6.1圆周运动基础巩固1(多选)下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是变速运动C.匀速圆周运动的线速度不变D.匀速圆周运动的角速度不变2关于匀速圆周运动的角速度和线速度,下列说法错误的是()A.半径一定,角速度和线速度成反比B.半径一定,角速度和线速度成正比C.线速度一定,角速度和半径成反比D.角速度一定,线速度与半径成正比3如图所示,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4电脑中用的光盘驱动器,采用恒定角速度驱动光盘,光盘上凸凹不平的小坑是存贮的数据,请问激光头在何处时,电脑读取数据速率比较大()A.内圈B.外圈C.中间位置D.与位置无关5一般的转动机械上都标有“转速×××r/min”,该值是转动机械正常工作时的转速,不同的转动机械上标有的转速一般是不同的,下列有关转速的说法正确的是()A.转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的线速度越大B.转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的角速度越大C.转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的周期越大D.转速越大,说明该转动机械正常工作时转动的频率越小6如图所示,A、B是两个摩擦传动的靠背轮,A是主动轮,B是从动轮,它们的半径R A=2R B,a和b两点在轮的边缘,c和d两点在各轮半径的中点,下列判断正确的是()A.v a=2v bB.ωb=2ωaC. v c=v aD.ωb=ωc7(多选)如图,常见的自行车传动示意图。
A轮与脚踏板相连,B轮与车轴相连,C为车轮。
当人蹬车匀速运动时,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.B轮与C轮的角速度相同8一半径为R的雨伞绕柄以角速度ω匀速旋转,如图所示。
伞边缘距地面高h,甩出的水滴在地面上形成一个圆,则此圆的半径r为多少?9如图所示,直径为d的纸制圆筒,使它以角速度ω绕轴O匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒。
人教版高中物理必修2 5.4圆周运动作业
5.4 圆周运动 作业❶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 ．相等的时间内转过的角度相等❷ 关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是( ) A ．半径一定时，角速度与线速度成反比 B ．半径一定时，角速度与线速度成正比 C ．线速度一定时，角速度与半径成正比 D ．角速度一定时，线速度与半径成反比❸ A 、B 两个质点均做匀速圆周运动，在相等时间内通过的弧长之比s A ∶s B＝4∶3，转过的圆心角之比θA ∶θB ＝3∶2.下列说法中正确的是( )A ．A 、B 的线速度之比v A ∶v B ＝3∶4 B ．A 、B 的角速度之比ωA ∶ωB ＝2∶3C ．A 、B 的周期之比T A ∶T B ＝2∶3D ．A 、B 的周期之比T A ∶T B ＝3∶2❹ 有一正常走动的钟表，其时针和分针都在做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )A ．时针和分针的角速度相同B ．分针的角速度是时针的角速度的12倍C ．时针和分针的周期相同D ．分针的周期是时针的周期的12倍❺ 图是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r 1(m)的大齿轮，Ⅱ是半径为r 2(m)的小齿轮，Ⅲ是半径为r 3(m)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.πnr 2r 3r 1B.πnr 1r 3r 2C.2πnr 2r 3r 1D.2πnr 1r 3r 2❻汽车后备箱盖一般都有可伸缩的液压杆，如图甲所示，图乙为简易侧视示意图，液压杆上端固定于后盖上A 点，下端固定于箱内O ′点，B 也为后盖上一点，后盖可绕过O 点的固定铰链转动，在合上后备箱盖的过程中( )A ．A 点相对于O ′点做圆周运动B ．B 点相对于O ′点做圆周运动C ．A 与B 相对于O 点线速度大小相同D ．A 与B 相对于O 点角速度大小相同❼ (多选)甲沿着半径为R 的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R 的圆周跑道匀速跑步．在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度分别为ω1、ω2，线速度分别为v 1、v 2，频率分别为f 1、f 2，则( )A ．ω1>ω2，f 1>f 2B ．ω1＝ω2，f 1＝f 2C ．ω1＝ω2，v 1<v 2D ．ω1>ω2，v 1>v 2❽ 图是皮带传动装置，皮带轮上有三点a 、b 、c ，Oa ＝O ′c ＝r ，O ′b ＝2r ，则皮带轮转动时( )A ．a 、b 两点的角速度相等B ．a 、b 两点的周期相等C ．b 、c 两点的线速度相等D ．b 、c 两点的角速度相等❾ 如图所示，A 、B 两轮通过皮带传动，A 、C 两轮通过摩擦传动，半径R A＝2R B ＝3R C ，各接触面均不打滑，则A 、B 、C 三轮边缘上的点的线速度和角速度之比分别为( )A ．v A ∶vB ∶vC ＝1∶2∶3，ωA ∶ωB ∶ωC ＝3∶2∶1 B ．v A ∶v B ∶v C ＝1∶1∶1，ωA ∶ωB ∶ωC ＝1∶2∶3 C ．v A ∶v B ∶v C ＝1∶1∶1，ωA ∶ωB ∶ωC ＝3∶2∶1D ．v A ∶v B ∶v C ＝3∶2∶1，ωA ∶ωB ∶ωC ＝1∶1∶110.如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径之比为r 1∶r 2∶r 3＝3∶2∶1，则甲、乙、丙三轮的角速度之比为( )A ．ω1∶ω2∶ω3＝3∶2∶1 B ．ω1∶ω2∶ω3＝1∶1∶1 C ．ω1∶ω2∶ω3＝1∶2∶3 D ．ω1∶ω2∶ω3＝2∶3∶611.某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A 、B .A 盘上固定一个信号发射装置P ，能持续沿半径向外发射红外线，P 到圆心的距离为28 cm.B 盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q ，Q 到圆心的距离为16 cm.P 、Q 转动的线速度均为4π m/s.当P 、Q 正对时，P 发出的红外线恰好进入Q 的接收窗口，如图所示，已知Q 每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为( )A ．0.42 sB ．0.56 sC ．0.70 sD ．0.84 s12.图为一种“滚轮—平盘无级变速器”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，那么主动轴的转速n 1、从动轴的转速n2、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 rB ．n 1＝n 2x rC ．n2＝n 1x 2r 2 D ．n 2＝n 1x r13.(多选) 如图所示，电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪45次，风扇转轴O 上装有3个扇叶，它们互成120°角．当风扇转动时，观察者感觉扇叶不动，则风扇转速可能是( )A ．600 r/minB ．900 r/minC ．1200 r/minD ．1800 r/min14.用如图所示的装置可测量子弹的速度，其中薄壁圆筒半径为R ，圆筒上的a 、b 两点是一条直径的两个端点(图中OO ′为圆筒轴线)．圆筒以速度v 竖直向下匀速运动，某时刻子弹沿图示平面正好水平射入a 点，且恰能经b 点穿出．(不计空气阻力，重力加速度为g )(1)若圆筒匀速下落时不转动，求子弹射入a 点时速度的大小；(2)若圆筒匀速下落的同时绕OO ′匀速转动，求圆筒转动的角速度应满足的条件．15.图为一个半径为5 m 的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A 处在如图所示的位置的时候，在其圆心正上方20 m 的高度处有一小球正在向边缘的A 点以一定的速度水平抛出，要使得小球正好落在A 点．则：(1)小球平抛的初速度为多少？ (2)圆盘的角速度满足什么条件？1．C2．B [解析] 由v ＝ωr 可知，r 一定时，ω∝v ，A 错误，B 正确；v 一定时，ω∝1r ，C错误；ω一定时，v ∝r ，D 错误．3．C4．B [解析] 时针转一周用12小时，分针转一周用1小时，故时针的周期是分针的周期的12倍，C 、D 错误；由ω＝2πT 得，分针的角速度是时针的角速度的12倍，A 错误，B正确．5．D [解析] 脚踏板的转速为n ，则大齿轮边缘的线速度v 1＝ω1r 1＝2πnr 1，后轮的角速度ω2＝v 1r 2＝2πnr 1r 2，故自行车前进的速度v 2＝ω2r 3＝2πnr 1r 3r 2，选项D 正确．6．D7．BC [解析] 甲、乙两人做圆周运动的周期相同，由f ＝1T 知，f 1＝f 2；由ω＝2πT 知，ω1＝ω2；由v ＝2πrT知，v 1<v 2，故B 、C 正确．8．D [解析] a 、b 两点靠传送带传动，线速度大小相等，根据ω＝vr 知，a 、b 两点的角速度不相等，A 错误；a 、b 两点的角速度不相等，根据T ＝2πω知，a 、b 两点的周期不同，B 错误；b 、c 两点共轴转动，角速度相等，根据v ＝rω知，b 、c 两点的线速度不相等，C 错误，D 正确．9．B [解析] A 和B 通过皮带传动，A 和C 通过摩擦传动，三轮边缘上的点的线速度相等，则v A ∶v B ∶v C ＝1∶1∶1，由角速度ω＝vR 可得，角速度之比ωA ∶ωB ∶ωC ＝1∶2∶3，选项B 正确．10．D [解析] 由于三轮边缘的线速度大小相等，有ω1r 1＝ω2r 2＝ω3r 3，因r 1∶r 2∶r 3＝3∶2∶1，故ω1∶ω2∶ω3＝2∶3∶6，D 正确．11．B [解析] P 的周期T P ＝2πr P v ＝2π×0.284π s ＝0.14 s ，Q 的周期T Q ＝2πr Qv ＝2π×0.164π s ＝0.08 s ．因为两次接收到红外线间隔的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14 s 和0.08 s 的最小公倍数为0.56 s ，所以这个时间的最小值为0.56 s ，B 正确，A 、C 、D 错误．12．A [解析] 由于滚轮不会打滑，可知平盘与滚轮的接触点的线速度相同，所以v 1＝v 2，由此可得x ·2πn 1＝r ·2πn 2，所以n 2＝n 1xr，A 正确．13．BD [解析] 闪光灯的频闪周期T ＝145 s ，在一个周期T 内，扇叶转动的角度应为120°的整数倍，则转动的角速度ω＝θT ＝2n π3145 rad/s ＝30n π rad/s(n ＝1，2，3，…)，转速n ′＝ω2π＝30n π2π×60 r/min ＝900n r/min(n ＝1，2，3，…)，选项B 、D 正确．14．(1)Rgv (2)ω＝n πg v (n ＝1，2，3，…)[解析] (1)子弹做平抛运动，水平方向上，有2R ＝v 0t 竖直方向上，有v t ＝12gt 2联立解得v 0＝Rgv .(2)圆筒转动的角度一定是2π的整数倍，有2n π＝ωt (n ＝1，2，3，…) 而下落时间t ＝2vg故ω＝n πgv (n ＝1，2，3…)．15．(1)2.5 m/s (2)ω＝k π(rad/s)(k ＝0，1，2，3…) [解析] (1)小球做平抛运动．在竖直方向，有 h ＝12gt 2 解得t ＝2 s在水平方向，有 x ＝R ＝v 0t解得v 0＝2.5 m/s.(2)圆盘上的A 点应转过整数圈，有ωt ＝2k π 解得ω＝2k πt ＝k π(rad/s)(k ＝0，1，2，3…)．。
人教版(新教材)高中物理必修2第二册课时作业5：6.1 圆周运动 练习
6.1 圆周运动1．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2．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是( )A．线速度大的角速度一定大B．线速度大的周期一定小C．角速度大的半径一定小D．角速度大的周期一定小3．如图所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺外表面上的三个点．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4．甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是( )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∶35.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，两个小球固定在一根长为l的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动．当小球A的速度为v A时，小球B的速度为v B，则轴心O到小球A的距离是()A．v A(v A＋v B)l B.v Al v A＋v BC.v A＋v B lv A D.v A＋v B lv B7．某品牌电动自行车的铭牌如下：车型：20英寸(车轮直径：508 mm)电池规格：36 V 12 A·h(蓄电池)整车质量：40 kg额定转速：210 r/min 外形尺寸：L1 800 mm×W650 mm×H1 100 mm充电时间：2 h～8 h电机：后轮驱动、直流永磁式电机额定工作电压/电流：36 V/5 AA．15 km/h B．18 km/hC．20 km/h D．25 km/h8.如图所示，一个圆环绕着一沿竖直方向通过圆心的轴OO′做匀速转动，M点和圆心的连线与竖直轴的夹角为60°.N点和圆心的连线与竖直轴的夹角为30°，则环上M、N两点的线速度大小之比v M∶v N＝________；角速度大小之比ωM∶ωN＝________；周期大小之比T M∶T N ＝________.9．如果把钟表上的时针、分针、秒针看成匀速转动，那么它们的角速度之比为ω时∶ω分∶ω秒＝________；设时针、分针、秒针的长度之比为1∶1.5∶1.8，那么三个指针尖端的线速度大小之比为v 时∶v 分∶v 秒＝________. 10．如图所示，两个摩擦传动的轮子，A 为主动轮，转动的角速度为ω.已知A 、B 轮的半径分别是R 1和R 2，C 点离圆心的距离为R 22，求C 点处的角速度和线速度．11.2009年花样滑冰世锦赛双人滑比赛中，张丹、张昊再次获得亚军．张昊(男)以自己为 转轴拉着张丹(女)做匀速圆周运动，转速为30 r/min.张丹的脚到转轴的距离为1.6 m ．求： (1)张丹做匀速圆周运动的角速度； (2)张丹的脚运动速度的大小．12．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，是链条传动的示意图，两个齿轮俗称“牙盘”，试分析并讨论：(1)同一齿轮上各点的线速度、角速度是否相同？(2)两个齿轮相比较，其边缘的线速度是否相同？角速度是否相同？转速是否相同？ (3)两个齿轮的转速与齿轮的直径有什么关系？你能推导出两齿轮的转速n 1、n 2与齿轮的直径d 1、d 2的关系吗？『答案』1．A 『绕同一转动轴做匀速圆周运动的物体上的各点的角速度相同，周期也相同，故A 正确，D 错误；由v ＝ωR 可得物体的线速度大小随圆周运动的半径的不同而不同，故B 、C 错误．』2．D 『解决这类题目的方法是：确定哪个量不变，寻找各物理量之间的联系，灵活选取公式进行分析．由v ＝ωr 知，r 一定时，v 与ω成正比，v 一定时，ω与r 成反比，故A 、C 均错；由v ＝2πr T 知，r 一定时，v 越大，T 越小，B 错；由ω＝2πT 可知，ω越大，T 越小，故D对．』点评 公式v ＝ωr ，在半径不确定的情况下，不能由角速度大小判断线速度大小，也不能由线速度大小判断角速度的大小，但由ω＝2πT可看出，角速度越大，周期越小．3．B 『a 、b 和c 都是陀螺上的点，其角速度均为ω，故B 正确，C 错误；由题图可知，a 、b 和c 三点随陀螺旋转而做圆周运动的半径关系是r a ＝r b >r c ，由v ＝ωr 可知，v a ＝v b >v c ，故A 、D 均错误．』4．AD 『由v ＝ωr ，所以r ＝v ω，r 甲r 乙＝v 甲ω乙v 乙ω甲＝29，A 对，B 错；由T ＝2πω，T 甲∶T 乙＝1ω甲∶1ω乙＝13，D 对，C 错．』 5．A 『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．B 『设轴心O 到小球A 的距离为x ，因两小球固定在同一转动杆的两端，故两小球做圆周运动的角速度相同，半径分别为x 、l －x .根据ω＝v r 有：v A x ＝v B l －x ，解得x ＝v A l v A ＋v B ，故正确选项为B.』7．C 『由题意可知车轮半径为R ＝254 mm ＝0.254 m ，车轮额定转速为n ＝210 r/min ＝21060 r/s＝72 r/s ，车轮转动的角速度ω＝2n π，则在轮缘上各点的线速度为v ＝ωR ＝2n πR ＝2×72×3.14×0.254×3.6 km/h ＝20 km/h.』 8.3∶1 1∶1 1∶1『解析』 M 、N 两点随圆环转动的角速度相等，周期也相等，即：ωM ∶ωN ＝1∶1，T M ∶T N＝1∶1，设圆环半径为R ，M 、N 转动的半径分别为r M ＝R sin 60°，r N ＝R sin 30°，由v ＝ωr 知：v M ∶v N ＝sin 60°∶sin 30°＝3∶1.点评 分析同一环转动的问题时，可抓住各点ω、T 相同，根据v ＝ωr 分析线速度的关系． 9．1∶12∶720 1∶18∶1 29610．C 点处的角速度为R 1R 2ω，线速度为R 12ω『解析』 A 、B 两轮边缘的线速度相等，设为v ，则有v ＝ωR 1＝ωB R 2，又ωC ＝ωB ，故ωC＝R 1R 2ω，v C ＝ωC R 22＝R 12ω. 11．(1)3.14 rad/s (2)5.0 m/s『解析』 (1)转动转速n ＝30 r/min ＝0.5 r/s角速度ω＝2π·n ＝2π×0.5 rad/s ＝3.14 rad/s.(2)张丹的脚做圆周运动的半径r ＝1.6 m ，所以她的脚的运动速度v ＝ωr ＝π×1.6 m/s ＝5.0 m/s. 12．(1)线速度不同 角速度相同 (2)相同 不同 不同 (3)反比 n 1d 1＝n 2d 2『解析』 (1)同一齿轮上的各点绕同一轴转动，因而各点的角速度相同．但同一齿轮上的各点，因到转轴的距离不同，由v ＝ωr 知，其线速度不同．(2)自行车前进时，链条不会脱离齿轮打滑，因而两个齿轮边缘的线速度必定相同．但两个齿轮的直径不同，根据公式v ＝ωr 可知，两个齿轮的角速度不同，且角速度与半径成反比．由角速度ω和转速n 之间的关系：ω＝2πn 知，两齿轮角速度不同，转速当然也不同． (3)因两齿轮边缘线速度相同，而线速度和角速度以及转速之间的关系是：v ＝ωr ，ω＝2πn ，故2πn 1R 1＝2πn 2R 2，即n 1d 1＝n 2d 2，两个齿轮的转速与齿轮的直径成反比．。
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。
人教版高中物理必修二 5.7生活中的圆周运动课时作业
2018-2019学年人教版必修二 5.7生活中的圆周运动课时作业【双基达标】1．关于物体做匀速圆周运动的正确说法是（）A．一定是匀速运动B．一定是变速运动C．一定是匀变速运动D．一定是变加速运动2．对于匀速圆周运动的物体下面说法正确的是（）A．线速度不变B．角速度不变C．周期不变D．向心加速度不变3．下列关于向心加速度的说法中正确的是（）A．向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B．向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量C．匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的D．向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小4．下列关于圆周运动向心力的说法正确的是（）A．做圆周运动的物体，所受外力的合力一定指向圆心B．做匀速圆周运动的物体，所受外力的合力一定指向圆心C．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D．物体做离心运动是由于受离心力的作用5．下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是（）A．若它们线速度大小相等，则角速度大小一定相等B．若它们角速度大小相等，则转速一定也相等C．若它们周期相等，则角速度大小一定也相等D．若它们转速相等，则向心加速度大小一定也相等6．如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A的受力情况是（）A．受重力、支持力B．受重力、支持力和摩擦力C．重力、支持力、向心力、摩擦力D．受重力、支持力和向心力7．一圆筒绕其中心轴O1O匀速转动，筒内壁上紧贴着筒壁的一个物体与筒一起运动相对筒壁无滑动，如图所示，物体所受向心力是（）A．物体的重力B．筒壁对物体的静摩擦力C．筒壁对物体的弹力8．如图所示，有一小球在光滑的半球形碗内壁做某一水平面内匀速圆周运动，关于提供小球向心力的说法正确的是（）A．碗壁对小球的弹力B．小球的重力和碗壁对小球的弹力的合力C．小球所受的重力D．碗壁对小球的弹力在水平方向的分力9．如图所示，光滑水平面上，小球m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正确的是（）A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．若拉力突然变小，小球将可能沿轨迹Pb做离心运动D．若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做向心运动10．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，大轮的半径是4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离r。
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)(1)
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．市面上有一种自动计数的智能呼拉圈深受女士喜爱。
如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿过轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其模型简化如图乙所示。
已知配重质量0.5kg ，绳长为0.4m ，悬挂点到腰带中心的距离为0.2m 。
水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重做水平匀速圆周运动，计数器显示在1min 内显数圈数为120，此时绳子与竖直方向夹角为θ。
配重运动过程中腰带可看做不动，g =10m/s 2，sin37°=0.6，下列说法正确的是（ ）A ．匀速转动时，配重受到的合力恒定不变B ．若增大转速，腰受到腰带的弹力变大C ．配重的角速度是120rad /sD ．θ为37°3．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4．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处的摩擦力可能为零5．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6．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。
2020-2021高中物理新人教版必修第二册 6.1圆周运动 课时作业2(含解析)
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册 6.1圆周运动 课时作业2（含解析）1．如图所示，B 和C 是一组塔轮，即B 和C 半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为R B ：R C =3：2，A 轮的半径大小与C 轮相同，它与B 轮紧靠在一起，当A 轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B 轮也随之无滑动地转动起来。
a 、b 、c 分别为三轮边缘的三个点，则a 、b 、c 三点在转动过程中的（ ）A ．线速度大小之比为3：2：2B ．角速度之比为3：3：2C ．转速之比为2：3：2D ．向心加速度大小之比为9：6：42．明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图)，记录了我们祖先的劳动智慧．若A 、B 、C 三齿轮半径的大小关系如图，则( )A ．齿轮A 的角速度比C 的大B ．齿轮A 、B 的角速度大小相等C ．齿轮B 与C 边缘的线速度大小相等D ．齿轮A 边缘的线速度比齿轮C 边缘的线速度大3．如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑、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A 口的最小速率0v 为（ ）A ．2ghπB ．2g hπC ．2h RgπD ．2h Rgπ4．如图所示为一种修正带，其核心结构包括大小两个齿轮、压嘴座等部件，大小两个齿轮是分别嵌合于大小轴孔中的并且齿轮相互吻合良好，a 、b 点分别位于大小齿轮的边缘且R a：R b＝3：2，c点位于大齿轮的半径中点，当纸带以速度v匀速走动时b、c 点的向心加速度之比是（）A．1：3 B．2：3 C．3：1 D．3：25．如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三个点，当陀螺绕垂直于水平地面的轴线以角速度 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两点的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大6．有两人坐在椅子上休息，他们分别在中国的大连和广州，关于他们具有的线速度和角速度相比较（）A．在广州的人线速度大，在大连的人角速度大B．在大连的人线速度大，在广州的人角速度大C．两处人的线速度和角速度一样大D．两处人的角速度一样大，在广州处人的线速度比在大连处人的线速度大7．如图所示为一链条传动装置的示意图。
人教版高中物理必修二生活中的圆周运动精编作业
1. (交通工具的转弯问题)赛车在倾斜的轨道上转弯如图9所示，弯道的倾角为θ，半径为r ，则赛车完全不靠摩擦力转弯的速率是(设转弯半径水平)( )图9A.gr sin θB.gr cos θC.gr tan θD.gr cot θ答案 C解析 设赛车的质量为m ，赛车受力分析如图所示，可见：F 合＝mg tan θ，而F 合＝m v 2r ，故v＝gr tan θ.2．(汽车过桥问题)城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥．如图10所示，桥面是半径为R 的圆弧形的立交桥AB 横跨在水平路面上，一辆质量为m 的小汽车，在A 端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为v 1，若小汽车在上桥过程中保持速率不变，则( )图10A ．小汽车通过桥顶时处于失重状态B ．小汽车通过桥顶时处于超重状态C ．小汽车在上桥过程中受到桥面的支持力大小为F N ＝mg －m v 21RD ．小汽车到达桥顶时的速度必须大于gR 答案 A解析 由圆周运动知识知，小汽车通过桥顶时，其加速度方向向下，由牛顿第二定律得mg－F N ＝m v 2 1R ，解得F N ＝mg －m v 2 1R ＜mg ，故其处于失重状态，A 正确，B 错误；F N ＝mg －mv 21R只在小汽车通过桥顶时成立，而其上桥过程中的受力情况较为复杂，C 错误；由mg －F N ＝m v 2 1R，F N ≥0解得v 1≤gR ，D 错误． 3．(离心运动问题)如图11所示是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动．关于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是( )图11A ．摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用B ．摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C ．摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去D ．摩托车将沿其半径方向沿直线滑去 答案 B解析 摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，A 项错误；摩托车正常转弯时可看作是做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力即合力小于需要的向心力，B 项正确；摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，C 、D 项错误．4．(竖直面内的圆周运动)(多选)如图12所示，半径为L 的圆管轨道(圆管内径远小于轨道半径)竖直放置，管内壁光滑，管内有一个小球(小球直径略小于管内径)可沿管转动，设小球经过最高点P 时的速度为v ，则( )图12A ．v 的最小值为gLB ．v 若增大，球所需的向心力也增大C ．当v 由gL 逐渐减小时，轨道对球的弹力也减小D ．当v 由gL 逐渐增大时，轨道对球的弹力也增大 答案 BD解析 由于小球在圆管中运动，最高点速度可为零，A 错误；根据向心力公式有F ＝m v 2r ，v若增大，球所需的向心力一定增大，B 正确；因为圆管既可提供向上的支持力也可提供向下的压力，当v ＝gL 时，圆管受力为零，故v 由gL 逐渐减小时，轨道对球的弹力增大，C 错误；v 由gL 逐渐增大时，轨道对球的弹力也增大，D 正确.题组一 交通工具的转弯问题1．关于铁路转弯处内轨和外轨间的高度关系，下列说法中正确的是( ) A ．内轨和外轨一样高，以防列车倾倒B ．因为列车在转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车倾倒C ．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨间的挤压D ．以上说法都不对 答案 C解析 列车转弯时实际是在做圆周运动，若内轨和外轨一样高，则列车做圆周运动的向心力由外轨对轮缘的弹力提供，但由于列车质量太大，轮缘与外轨间的弹力太大，铁轨与车轮极易受损，可能造成翻车事故；若转弯处外轨比内轨略高，此时列车转弯所需的向心力可由列车的重力和铁轨的支持力的合力提供．故选项C 正确．2．(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图1，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v 0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处，( )1A ．路面外侧高内侧低B ．车速只要低于v 0，车辆便会向内侧滑动C ．车速虽然高于v 0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D ．当路面结冰时，与未结冰时相比，v 0的值变小 答案 AC解析 当汽车行驶的速率为v 0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，即不受静摩擦力，此时由重力和支持力的合力提供向心力，所以路面外侧高内侧低，选项A 正确；当车速低于v 0时，需要的向心力小于重力和支持力的合力，汽车有向内侧运动的趋势，但并不会向内侧滑动，静摩擦力向外侧，选项B 错误；当车速高于v 0时，需要的向心力大于重力和支持力的合力，汽车有向外侧运动的趋势，静摩擦力向内侧，速度越大，静摩擦力越大，只有静摩擦力达到最大以后，车辆才会向外侧滑动，选项C 正确；由mg tan θ＝m v 20r可知，v 0的值只与斜面倾角和圆弧轨道的半径有关，与路面的粗糙程度无关，选项D 错误．3．在高速公路的拐弯处，路面建造得外高内低，即当车向右拐弯时，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 ．sin θ＝v 2RgB ．tan θ＝v 2RgC ．sin 2θ＝2v 2RgD ．tan θ＝Rgv2答案 B解析 当车轮与路面的横向摩擦力等于零时，汽车受力如图所示，则有：F N sin θ＝m v 2R ，F N cos θ＝mg ，解得：tan θ＝v 2Rg，故B 正确．题组二 航天器中的失重现象及离心运动4．(多选)2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实验．关于失重状态，下列说法正确的是( ) A ．航天员仍受重力的作用 B ．航天员受力平衡C ．航天员所受重力等于所需的向心力D ．航天员不受重力的作用 答案 AC解析 做匀速圆周运动的空间站中的航天员，所受重力全部提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，并非航天员不受重力作用，A 、C 正确，B 、D 错误． 5．如图2洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时( )图2A ．衣物受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力B ．衣物随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力C ．筒壁的弹力随筒的转速的增大而减小D ．水与衣物间的附着力小于水做圆周运动所需的向心力，水从筒壁小孔甩出 答案 D6．在世界一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，其原因是( )A ．是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘造成的B ．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时加速造成的C ．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时减速造成的D ．是由于在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小造成的 答案 C解析 赛车在水平弯道上行驶时，摩擦力提供向心力，而且速度越大，需要的向心力越大，如不及时减速，当摩擦力不足以提供向心力时，赛车就会做离心运动，冲出跑道，故C 正确． 题组三 竖直面内的圆周运动问题7．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v 0，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能过最高点．则下列说法中正确的是( ) A ．小球过最高点时速度为零B ．小球开始运动时绳对小球的拉力为m v 20LC ．小球过最高点时绳对小球的拉力为mgD ．小球过最高点时速度大小为gL 答案 D8.图3所示为模拟过山车的实验装置，小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨道而到达右侧．若竖直圆轨道的半径为R ，要使小球能顺利通过竖直圆轨道，则小球通过竖直圆轨道的最高点时的角速度最小为( )图3A.gR B ．2gR C.gR D.R g答案 C解析 小球能通过竖直圆轨道的最高点的临界状态为重力提供向心力，即mg ＝mω2R ，解得ω＝gR，选项C 正确．9.一辆满载的卡车在起伏的公路上匀速行驶，如图4所示，由于轮胎过热，容易爆胎．爆胎可能性最大的地段是( )图4A ．A 处B ．B 处C ．C 处D ．D 处答案 D解析 在A 、B 、C 、D 各点均由重力与支持力的合力提供向心力，爆胎可能性最大的地段为轮胎与地面的挤压力最大处．在A 、C 两点有mg －F ＝m v 2R ，则F ＝mg －m v 2R <mg ；在B 、D两点有F －mg ＝m v 2R ，则F ＝mg ＋m v 2R >mg ，且R 越小，F 越大，故F D 最大，即D 处最容易爆胎．10．杂技演员表演“水流星”，在长为1.6 m 的细绳的一端，系一个与水的总质量为m ＝0.5 kg 的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图5所示，若“水流星”通过最高点时的速率为4 m /s ，则下列说法正确的是(g ＝10 m/s 2)( )图5A ．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出B ．“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零C ．“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D ．“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5 N 答案 B解析 水流星在最高点的临界速度v ＝gL ＝4 m/s ，由此知绳的拉力恰为零，且水恰不流出．故选B.11. (多选)如图6所示，小球m 在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动，下列说法正确的是( )图6A ．小球通过最高点时的最小速度是RgB ．小球通过最高点时的最小速度为零C ．小球在水平线ab 以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力D ．小球在水平线ab 以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力 答案 BD解析 圆环外侧、内侧都可以对小球提供弹力，小球在水平线ab 以下时，必须有指向圆心的力提供向心力，就是外侧管壁对小球的作用力，故B 、D 正确．12．一辆质量为800 kg 的汽车在圆弧半径为50 m 的拱桥上行驶．(g 取10 m/s 2) (1)若汽车到达桥顶时速度为v 1＝5 m/s ，汽车对桥面的压力是多大？ (2)汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？(3)汽车对桥面的压力过小是不安全的，因此汽车过桥时的速度不能过大．对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？(4)如果拱桥的半径增大到与地球半径一样大，汽车要在桥面上腾空，速度至少为多大？(已知地球半径为6 400 km) 答案 (1)7 600 N (2)22.4 m/s (3)半径大些比较安全 (4)8 000 m/s 解析 如图所示，汽车到达桥顶时，受到重力mg 和桥面对它的支持力F N 的作用．(1)汽车对桥面的压力大小等于桥面对汽车的支持力F N .汽车过桥时做圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有mg －F N ＝m v 21R所以F N ＝mg －m v 2 1R ＝7 600 N故汽车对桥面的压力为7 600 N.(2)汽车经过桥顶时恰好对桥面没有压力，则F N ＝0，即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供，所以有mg ＝m v 2R解得v ＝gR ≈22.4 m/s.(3)由(2)问可知，当F N ＝0时，汽车会发生类似平抛的运动，这是不安全的，所以对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全．(4)由(2)问可知，若拱桥的半径增大到与地球半径一样大，汽车要在桥面上腾空，速度至少为v ′＝gR ′＝10×6.4×106 m /s ＝8 000 m/s.13．在杂技节目“水流星”的表演中，碗的质量m 1＝0.1 kg ，内部盛水质量m 2＝0.4 kg ，拉碗的绳子长l ＝0.5 m ，使碗在竖直平面内做圆周运动，如果碗通过最高点的速度v 1＝9 m /s ，通过最低点的速度v 2＝10 m/s ，求碗在最高点时绳的拉力大小及水对碗的压力大小． 答案 76 N 60.8 N解析 对水和碗：m ＝m 1＋m 2＝0.5 kg ，F T1＋mg ＝m v 21R ，F T1＝m v 21R －mg ＝⎝⎛⎭⎫0.5×810.5－0.5×10N ＝76 N ，以水为研究对象，设最高点碗对水的压力为F 1，则F 1＋m 2g ＝m 2v 21R，F 1＝60.8 N ，水对碗的压力F 1′＝F 1＝60.8 N ，方向竖直向上．14．长L ＝0.5 m 的轻杆，其一端连接着一个零件A ，A 的质量m ＝2 kg.现让A 在竖直平面内绕O 点做匀速圆周运动，如图7所示．在A 通过最高点时，求下列两种情况下A 对杆的作用力的大小：(g ＝10 m/s 2)图7(1)A 的速率为1 m/s ； (2)A 的速率为4 m/s. 答案 (1)16 N (2)44 N解析 以A 为研究对象，设其受到杆的拉力为F ，则有mg ＋F ＝m v 2L.(1)代入数据v ＝1 m/s ，可得F ＝m ⎝⎛⎭⎫v 2L －g ＝2×⎝⎛⎭⎫120.5－10N ＝－16 N ，即A 受到杆的支持力为16 N ．根据牛顿第三定律可得A 对杆的作用力为压力，大小为16 N.(2)代入数据v ＝4 m/s ，可得F ＝m ⎝⎛⎭⎫v 2L －g ＝2×⎝⎛⎭⎫420.5－10N ＝44 N ，即A 受到杆的拉力为44 N ．根据牛顿第三定律可得A 对杆的作用力为拉力，大小为44 N.。
人教版(新教材)高中物理必修2第二册课时作业11：6.1圆周运动 练习
6.1 圆周运动一、选择题(1～6为单项选择题，7～11为多项选择题)1．用细线拴住一个小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列描述小球运动的物理量发生变化的是( ) A ．速率 B ．线速度 C ．周期D ．角速度2．一质点做匀速圆周运动时，圆的半径为r ，周期为4 s ，那么1 s 内质点的位移大小和路程分别是( ) A ．r 和πr2B.πr 2和πr 2C.2r 和2rD.2r 和πr23．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是( ) A ．线速度大的角速度一定大 B ．线速度大的周期一定小 C ．角速度大的半径一定小 D ．角速度大的周期一定小4．如图1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( )图1A ．a 、b 和c 三点的线速度大小相等B ．a 、b 和c 三点的角速度大小相等C ．a 、b 的角速度比c 的大D ．c 的线速度比a 、b 的大5．两个小球固定在一根长为L 的杆的两端，绕杆上的O 点做圆周运动，如图2所示．当小球1的速度为v 1时，小球2的速度为v 2，则转轴O 到小球2的距离是( )图2A.L v 1v 1＋v 2B.L v 2v 1＋v 2C.L (v 1＋v 2)v 1D.L (v 1＋v 2)v 26．如图3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L ，且对准圆盘上边缘的A 点水平抛出，初速度为v 0，飞镖抛出的同时，圆盘绕垂直圆盘过盘心O 的水平轴匀速运动，角速度为ω.若飞镖恰好击中A 点，则下列关系正确的是( )图3A ．d v 0 2＝L 2gB ．ωL ＝π(1＋2n )v 0(n ＝0,1,2,3…)C ．v 0＝ωd 2D ．dω2＝g π2(1＋2n )2(n ＝0,1,2,3…)7．质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( ) A ．因为v ＝ωr ，所以线速度v 与轨道半径r 成正比 B ．因为ω＝vr ，所以角速度ω与轨道半径r 成反比C ．因为ω＝2πn ，所以角速度ω与转速n 成正比D ．因为ω＝2πT，所以角速度ω与周期T 成反比8．甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是( ) A ．它们的半径之比为2∶9 B ．它们的半径之比为1∶2 C ．它们的周期之比为2∶3 D ．它们的周期之比为1∶39．如图4所示为皮带传动装置，主动轴O 1上有两个半径分别为R 和r 的轮，O 2上的轮半径为r ′，已知R ＝2r ，r ′＝23R ，设皮带不打滑，则( )图4A ．ωA ∶ωB ＝1∶1 B ．v A ∶v B ＝1∶1C ．ωB ∶ωC ＝2∶3D ．v A ∶v C ＝2∶110. 如图5所示，一个匀速转动的半径为r 的水平圆盘上放着两个木块M 和N ，木块M 放在圆盘的边缘处，木块N 放在离圆心13r 的地方，它们都随圆盘一起运动．比较两木块的线速度和角速度，下列说法中正确的是( )图5A ．两木块的线速度大小相等B ．两木块的角速度相等C ．木块M 的线速度大小是木块N 的线速度大小的3倍D ．木块M 的角速度大小是木块N 的角速度大小的3倍11．如图6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( )图6A ．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 2nD ．从动轮的转速为r 2r 1n二、非选择题12．一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周，求： (1)曲轴转动的周期与角速度． (2)距转轴r ＝0.2 m 点的线速度．13．如图7所示为皮带传动装置，皮带轮的圆心分别为O 、O ′，A 、C 为皮带轮边缘上的点，B 为AO 连线上的一点，R B ＝12R A ，R C ＝23R A ，当皮带轮匀速转动时，皮带与皮带轮之间不打滑，求A 、B 、C 三点的角速度大小之比、线速度大小之比．图714．如图8所示，半径为R 的圆轮在竖直面内绕O 轴匀速转动，轮上a 、b 两点与O 的连线相互垂直，a 、b 两点均粘有一个小物体，当a 点转至最低位置时，a 、b 两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到水平地面上．图8(1)试判断圆轮的转动方向(说明判断理由)． (2)求圆轮转动的角速度大小．『答案』精析1．B 2.D 3.D 4.B 5.B 6.B 7.CD 8．AD 9.AC 10.BC 11.BC 12．(1)140s 80π rad /s (2)16π m/s『解析』 (1)由于曲轴每秒钟转2 40060＝40(周)，周期T ＝140 s ；而每转一周为2π rad ，因此曲轴转动的角速度ω＝2π×40 rad /s ＝80π rad/s.(2)已知r ＝0.2 m ，因此这一点的线速度v ＝ωr ＝80π×0.2 m /s ＝16π m/s. 13．2∶2∶3 2∶1∶2『解析』 由题意可知，A 、B 两点在同一皮带轮上，因此ωA ＝ωB ，又皮带不打滑，所以v A ＝v C ， 故可得ωC ＝v C R C ＝v A 23R A ＝32ωA ， 所以ωA ∶ωB ∶ωC ＝ωA ∶ωA ∶32ωA＝2∶2∶3.又v B ＝R B ·ωB ＝12R A ·ωA ＝v A 2，所以v A ∶v B ∶v C ＝v A ∶12v A ∶v A＝2∶1∶2. 14．见『解析』『解析』 (1)由题意知，a 物体做平抛运动，若与b 点物体下落的时间相同，则b 物体必须做竖直下抛运动，故知圆轮转动方向为逆时针转动． (2)a 平抛：R ＝12gt 2① b 竖直下抛：2R ＝v 0t ＋12gt 2② 由①②得v 0＝ gR 2③ 又因ω＝v 0R④由③④解得ω＝g2R.。