人教版高中物理必修2第五章 圆周运动章末检测
最新人教版高中物理必修2第五章《圆周运动》自我小测
自我小测夯基达标1.下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是（ ）A.是速度不变的运动B.是角速度不变的运动C.是角速度不断变化的运动D.是相对圆心位移不变的运动 2.一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，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3.毛泽东在七律《送瘟神》这首诗中有一句为：“……坐地日行八万里，巡天遥看一千河……”请你根据诗中的有用信息，估算一下，地处赤道附近的人随地球自转的线速度为多大？4.由“嫦娥奔月”到“万户飞天”，由“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟遨游太空，中华民族载人航天的梦想已变成现实.“神舟五号”飞船升空后，先运行在近地点高度为200 km 、远地点高度为350 km 的椭圆轨道上，实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n 周，起始时刻为t 1,结束时刻为t 2,运行速度为v,半径为r,则计算其运行周期可用（ ） A.T ＝n t t 12- B.T ＝nt t 21- C .T ＝v rπ2 D.T ＝vvπ2 5.某品牌电动自行车的铭牌如下：根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为（ ）A.15 km/hB.18 km/hC.20 km/hD.25 km/h 6.电脑中用的光盘驱动器采用恒定角速度驱动光盘，光盘上凹凸不平的小坑是存贮数据的.请问激光头在何处时，电脑读取数据速度较快( )A.内圈B.外圈C.中间位置D.与位置无关 7.拍苍蝇与物理有关.市场上出售的蝇拍（图5－5－15）把长约30 cm 、拍头长12 cm 、宽10 cm.这种拍的使用效果往往不好，拍未到，蝇已飞.有人将拍把增长到60 cm,结果是打一个准一个，你能解释其原因吗？图5－5－15能力提升8.一半径为10 cm 的转轮，每秒转5圈，则该转轮周期T 为___________s ，在转轮的边沿处某点A 的角速度为___________rad ／s ，线速度为___________m ／s.9.如图5－5－16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5－5－16A.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21r r n D.从动轮的转速为12r r n10.如图5－5－17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 点的连线相互垂直，a 、b 两点均粘有一小物体，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5－5－17（1）试判断圆轮的转动方向；（2）求圆轮转动的角速度的大小.11.如图5－5－18所示，在光滑的水平面上的两个小球A和B，A球用长L的线拴着绕O 点做匀速圆周运动，B做匀速直线运动.在t0时刻A、B位于MN直线上，并且有相同的速度v0，这时对B施加一个恒力，使B开始做匀变速直线运动.为了使两质点在某时刻速度又相同，B的加速度应满足什么条件?图5－5－18拓展探究12.如图5－5－19所示为录音机在工作时的示意图，轮1是主动轮，轮2为从动轮，轮1和轮2就是磁带盒内的两个转盘，空带一边半径为r1＝0.5 cm，满带一边半径为r2＝3 cm，已知主动轮转速不变，恒为n1＝36 r/min,试求：图5－5－19（1）从动轮2的转速变化范围；（2）磁带运动速度的变化范围.（3）什么时候轮1、2有相同的转速？从开始放录音到两轮有相同的转速所用时间是放完整盘磁带所用时间的一半吗？为什么？参考答案1解析：匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，而线速度的方向时刻在改变且始终与半径垂直.匀速圆周运动是角速度恒定不变的运动. 答案：B2解析：由v ＝ωr 可知，ω一定时，v 与r 成正比.再由T ＝ωπ2可知，ω一定时，周期不变. 答案：A3解答：“坐地日行八万里”指人随地球自转每天运行八万里，即40 000千米（指身处赤道地区的人），因此，赤道处的人随地球自转的线速度为v ＝36002410400003⨯⨯=t s m/s≈463 m/s.4解析：由题意可知飞船做匀速圆周运动n 周所需时间Δt ＝t 2－t 1，故其周期T ＝nt t n t 12-=∆,选项A 正确； 由周期公式有T ＝vrπ2,选项C 正确. 答案：AC5解析：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 ＝60210r/s ＝27r/s ，故车轮转动的角速度ω＝2nπ,则车轮轮缘上的点线速度为v ＝ωR ＝2nπR ＝2×27×3.14×0.254× 3.6 km/h ＝20 km/h. 答案：C6解析:由v ＝ωr 知，光盘边缘处线速度最大，B 正确. 答案:B7答案：苍蝇的反应很灵敏，只有拍头的速度足够大时才能击中，而人转动手腕的角速度是有限的.由v ＝ωr 知，当增大转动半径（即拍把长）时，如由30 cm 增大到60 cm ，则拍头速度增大为原来的2倍，此时，苍蝇就难以逃生了. 8解析：周期为T ＝511=n s ＝0.2 s ，角速度ω＝2.014.322⨯=T π rad/s ＝31.4 rad/s ，线速度v ＝ωr ＝31.4×0.1 m/s ＝3.14 m/s. 答案：0.2 31.4 3.149解析:由皮带传动的特点知，主动轮做顺时针转动时，从动轮做逆时针转动，A 错误，B 正确；又由于M 、N 两点线速度大小相等，由v ＝ωr ＝2πnr 解得从动轮的转速为21r r n ，C 正确，D 错误.选项B 、C 正确. 答案:BC10解析：（1）a 点处的小物体脱落后将做平抛运动，b 点处的小物体脱落后将做竖直方向上的抛体运动，因为时间相等，所以b 点处的小物体将做竖直下抛运动，圆轮沿逆时针方向转动.（2）小物体落地的时间为t ＝gR2，b 点处的小物体做竖直下抛运动的位移为2R ，所以2R ＝ωRt ＋21gt 2，解得ω＝Rg 2. 答案：（1）逆时针方向 （2）ω＝Rg2 11解析：为使两质点在某时刻速度又相同，则B 开始时不可能做匀加速直线运动，只能先做匀减速直线运动，当速度减为零时，再做反向的匀加速直线运动.因此，两物体速度相等的位置应在MN 直线上，速度的方向应与原来的方向相反.这样A 物体可能运动了半个圆周、23个圆周……212+n 个圆周，经过的时间为t ＝212+n T ＝212+n ×02v L π（n ＝0，1，2，3，…）， 在相等时间内B 的速度变化量为2v 0，则2v 0＝at ，联立得a ＝)21(22n L v +π（n ＝0，1，2，3，…）.答案：a ＝)21(220n L v +π（n ＝0，1，2，3，…）12解析：本题应抓住主动轮（r 1）的角速度恒定不变这一特征，再根据同一时刻两轮磁带运动的线速度相等，从磁带转动时半径的变化来求解. (1)因为v ＝rω,且两轮边缘上各点的线速度相等，所以r 26022n π＝r 16021n π,即n 2＝21r r n 1.当r 2＝3 cm 时，从动轮2的转速最小，n 2min ＝35.0×36 r/min ＝6 r/min.当磁带走完即r 2＝0.5 cm,r 1＝3 cm 时，从动轮2的转速最大，为n 2max ＝＝21r r n 1＝5.03×36 r/min ＝216 r/min,故从动轮2的转速变化范围是6 r/min~216 r/min. (2)由v ＝r 12πn 1得知:r 1＝0.5 cm 时，v 2＝0.5×10－2×2 π×6036m/s ＝0.019 m/s r 1＝3 cm 时，v 2′＝3×10－2×2π×6036 m/s ＝0.113 m/s故磁带的速度变化范围是0.019 m/s~0.113 m/s.(3)两轮边缘线速度相同，即v 1＝v 2，又v ＝ωr ，所以ω1r 1＝ω2r 2，要想ω1＝ω2，必须有r 1＝r 2，可认为磁带的一半已由满带轮到达空带轮，但由于从动轮的转速在不断增大，剩余部分所用时间应较短一些. 答案：（1）6 r/min~216 r/min (2)0.019 m/s~0.113 m/s(3)两轮上磁带一样多时，两轮转速相同 不是 由于从动轮转速在增大，所用时间应大于整个时间的一半。
2019年 人教版高中物理必修2 第五章：生活中的圆周运动 水平测试 (含解析)
生活中的圆周运动水平测试一、（不定项选择题，共12小题，60分）1.铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如下图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于gR tan θ，则()A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于mgcos θD．这时铁轨对火车的支持力大于mgcos θ2．(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如下图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0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，()A．路面外侧高内侧低B．车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于v0，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，v0的值变小3．(多选)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨．如图5720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挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则()A．该弯道的半径r＝v2g tan θB．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变C．当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压D．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压4．(多选)如下图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是()A．竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力B．在竖直方向汽车可能只受两个力：重力和桥面的支持力C．在竖直方向汽车可能只受重力D．汽车对桥面的压力小于汽车的重力5.飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷．过荷过重会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥．受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响．取g＝10 m/s2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100 m/s时，圆弧轨道的最小半径为()A．100 m B．111 mC．125 m D．250 m6.一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()A．A处B．B处C．C处D．D处7．(竖直面内的圆周运动)(多选)如下图所示，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()A．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8．(竖直面内的“轻杆模型”的临界问题)如下图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5 m，小球质量为3 kg，现给小球一初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a 的速度为v a＝4 m/s，通过轨道最高点b的速度为v b＝2 m/s，取g＝10 m/s2，则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是()A．在a处为拉力，方向竖直向下，大小为126 NB．在a处为压力，方向竖直向上，大小为126 NC．在b处为拉力，方向竖直向上，大小为6 ND．在b处为压力，方向竖直向下，大小为6 N9．2013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10．(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11．下列关于离心现象的说法中正确的是()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突然消失时，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12.下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是()A．水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出B．水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出C．水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出D．水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿切线方向甩出二、（计算题，共4小题，40分）13.（10分）有一列重为100 t的火车，以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为400 m．(g取10 m/s2)(1)试计算铁轨受到的侧压力大小；(2)若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度θ的正切值．14．（10分）如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为60 m．如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N(g取10 m/s2)，则：(1)汽车允许的最大速率是多少？(2)若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？15．（10分）在杂技节目“水流星”的表演中，碗的质量m1＝0.1 kg，内部盛水质量m2＝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v1＝9 m/s，通过最低点的速度v2＝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．16．（10分）质量为0.2 kg的小球固定在长为0.9 m的轻杆一端，杆可绕过另一端O点的水平轴在竖直平面内转动．(g＝10 m/s2)求：(1)当小球在最高点的速度为多大时，球对杆的作用力为零？(2)当小球在最高点的速度分别为6 m/s和1.5 m/s时，球对杆的作用力．1.解析 由牛顿第二定律F 合＝m v 2R ，解得F 合＝mg tan θ，此时火车受重力和铁路轨道的支持力作用，如图所示，F N cos θ＝mg ，则F N ＝mgcos θ，内、外轨道对火车均无侧向压力，故C 正确，A 、B 、D 错误．答案 C 2.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.ABD [火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：mg tan θ＝m v 2r ，解得：r ＝v 2g tan θ，故A 正确；根据牛顿第二定律得：mg tan θ＝m v 2r ，解得：v ＝gr tan θ，可知火车规定的行驶速度与质量无关，故B 正确；当火车速率大于v 时，重力和支持力的合力不能够提供向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故C 错误，D 正确．所以A 、B 、D 正确，C 错误．]4.BCD [一般情况下汽车受重力和支持力作用，且mg －F N ＝m v 2r ，故支持力F N ＝mg －m v 2r ，即支持力小于重力，A 错误，B 、D 正确；当汽车的速度v ＝gr 时，汽车所受支持力为零，C 正确．]5.C [由题意知，8mg ＝m v 2R ，代入数值得R ＝125 m ．]6.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．7.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.8.答案 AD解析 小球对细杆的作用力大小等于细杆对小球的作用力．在a 点设细杆对球的作用力为F a ，则有F a－mg ＝m v 2a r ，所以F a ＝mg ＋m v 2ar ＝(30＋3×420.5) N ＝126 N ，故小球对细杆的拉力为126 N ，方向竖直向下，A正确，B 错误．在b 点设细杆对球的作用力向上，大小为F b ，则有mg －F b ＝m v 2b r ，所以F b ＝mg －m v 2br＝30 N－3×220.5N ＝6 N ，故小球对细杆为压力，方向竖直向下，大小为6 N ，C 错误，D 正确．9.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．10.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．11.C [向心力是根据效果命名的，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，并不是物体受向心力和离心力的作用．物体之所以产生离心现象是由于F合＝F n＜mω2r ，A 错误；物体做匀速圆周运动时，若它所受的一切力都突然消失，根据牛顿第一定律，它从这时起沿切线做匀速直线运动，C 正确，B 、D 错误．]12.答案 D解析 随着脱水筒的转速增加，水滴所需的向心力越来越大，当转速达到一定值，水滴所需的向心力F ＝m v 2r大于水滴与衣服间的附着力时，水滴就会做离心运动，沿切线方向被甩出．13.[解析] (1)v ＝72 km/h ＝20 m/s ，外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力，所以有： F N ＝m v 2r ＝105×202400N ＝1×105 N由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于1×105 N.(2)火车过弯道，重力和铁轨对火车的支持力的合力正好提供向心力，如图所示，则mg tan θ＝m v 2r由此可得tan θ＝v 2rg ＝0.1.[答案] (1)105 N (2)0.114.[解析] (1)汽车在凹形桥面的底部时，由牛顿第三定律可知，桥面对汽车的最大支持力F N1＝3.0×105N ，根据牛顿第二定律得F N1－mg ＝m v 2r即v ＝⎝⎛⎭⎫F N1m －g r ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3.0×1052.0×104－10×60 m/s ＝10 3 m/s ＜gr ＝10 6 m/s故汽车在凸形桥最高点上不会脱离桥面，所以最大速率为10 3 m/s. (2)汽车在凸形桥面的最高点时，由牛顿第二定律得 mg －F N2＝m v 2r则F N2＝m ⎝⎛⎭⎫g －v2r＝2.0×104×⎝⎛⎭⎫10－30060 N ＝1.0×105 N 由牛顿第三定律得，在凸形桥面最高点汽车对桥面的压力为1.0×105N. [答案] (1)10 3 m/s (2)1.0×105N 15.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．16.答案 (1)3 m/s (2)6 N ，方向竖直向上 1.5 N ，方向竖直向下解析 (1)当小球在最高点对杆的作用力为零时，重力提供向心力，则mg ＝m v 20R ，解得v 0＝3 m/s.(2)v 1＞v 0，由牛顿第二定律得：mg ＋F 1＝m v 21R ，由牛顿第三定律得：F 1′＝F 1，解得F 1′＝6 N ，方向竖直向上．v2＜v0，由牛顿第二定律得：mg－F2＝m v22R，由牛顿第三定律得：F2′＝F2，解得：F2′＝1.5 N，方向竖直向下．11。
高中物理人教版必修2练习：第五章 第5讲 圆周运动 Word版含解析
第5讲圆周运动[时间：60分钟]题组一对匀速圆周运动的理解1．做匀速圆周运动的物体，下列不变的物理量是()A．速度B．速率C．角速度D．周期2．质点做匀速圆周运动，则()A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等题组二圆周运动各物理量间的关系3．一般的转动机械上都标有“转速××× r/min”，该数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一定越大B．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的角速度一定越大C．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越大D．转速越大，说明该转动机械正常工作时转动的周期一定越小4．一个电子钟的秒针角速度为()A．π rad/s B．2π rad/sC.π30rad/s D.π60 rad/s5．假设“神舟”十号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n周，起始时刻为t1，结束时刻为t2，运行速率为v，半径为r.则计算其运行周期可用()A ．T ＝t 2－t 1nB ．T ＝t 1－t 2nC ．T ＝2πr vD ．T ＝2πv r6.如图1所示，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( )图1A ．a 、b 两点的运动周期都相同B ．它们的角速度是不同的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∶ 37．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∶3题组三 传动问题8.如图2所示为常见的自行车传动示意图．A 轮与脚蹬相连，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( )图2A ．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9.如图3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3A ．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10.无级变速是指在变速范围内任意连续地变换速度，其性能优于传统的挡位变速器，很多高档汽车都应用了“无级变速”．图4所示为一种“滚轮—平盘无级变速器”的示意图，它由固定在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( )图4A ．n 2＝n 1x rB ．n 1＝n 2x rC ．n 2＝n 1x 2r 2 D ．n 2＝n 1x r题组四 综合应用11．如图5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，三个轮的半径关系是r A ＝r C ＝2r B .若皮带不打滑，求A 、B 、C 三轮边缘上a 、b 、c 三点的角速度之比和线速度之比．图512．做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时：(1)线速度的大小；(2)角速度的大小；(3)周期的大小．13．如图6所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a 点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求：图6(1)B球抛出时的水平初速度；(2)A球运动的线速度最小值．答案精析第5讲 圆周运动1．BCD [物体做匀速圆周运动时，速度的大小虽然不变，但它的方向在不断变化，选项B 、C 、D 正确．]2．BD [如图所示，经T 4，质点由A 到B ，再经T 4，质点由B 到C ，由于线速度大小不变，根据线速度的定义，Δs ＝v ·T 4，所以相等时间内通过的路程相等，B 对；但位移x AB 、x BC 大小相等，方向并不相同，平均速度不同，A 、C 错；由角速度的定义ω＝ΔθΔt知Δt 相同，Δθ＝ωΔt 相同，D 对．] 3．BD [转速n 越大，角速度ω＝2πn 一定越大，周期T ＝2πω＝1n一定越小，由v ＝ωr 知只有r 一定时，ω越大，v 才越大，B 、D 对．]4．C5．AC [由题意可知飞船匀速圆周运动n 周所需时间Δt ＝t 2－t 1，故其周期T ＝Δt n ＝t 2－t 1n，故选项A 正确；由周期公式有T ＝2πr v ，故选项C 正确．]6．AD [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 ＝r a 32，由v ＝ωr ，可得v a ∶v b ＝2∶ 3.] 7．AD [由v ＝ωr ，得r ＝v ω，r 甲r 乙＝v 甲ω乙v 乙ω甲＝29，A 对，B 错；由T ＝2πω，得T 甲∶T 乙＝2πω甲∶2πω乙＝13，C 错，D 对．] 8．BD [A 、B 两轮以链条相连，其边缘线速度相同，B 、C 同轴转动，其角速度相同．]9．B [a 、b 和c 均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都是陀螺旋转的角速度ω，B 对，C 错；三点的运动半径关系r a ＝r b >r c ，据v ＝ωr 可知，三点的线速度关系v a ＝v b >v c ，A 、D 错．]10．A [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v 1＝v 2，由此可得x ·2πn 1＝r ·2πn 2，所以n 2＝n 1x r，选项A 正确．]11．1∶2∶2 1∶1∶2解析 a 、b 两点比较：v a ＝v b由v ＝ωr 得：ωa ∶ωb ＝r B ∶r A ＝1∶2b 、c 两点比较ωb ＝ωc由v ＝ωr 得：v b ∶v c ＝r B ∶r C ＝1∶2所以ωa ∶ωb ∶ωc ＝1∶2∶2v a ∶v b ∶v c ＝1∶1∶212．(1)10 m /s (2)0.5 rad/s (3)4π s解析 本题考查了对圆周运动的各物理量的理解．(1)依据线速度的定义式v ＝Δs Δt可得 v ＝Δs Δt ＝10010m /s ＝10 m/s. (2)依据v ＝ωr 可得ω＝v r ＝1020rad /s ＝0.5 rad/s. (3)T ＝2πω＝2π0.5s ＝4π s 13．(1)R g 2h (2)2πR g 2h 解析 (1)小球B 做平抛运动，其在水平方向上做匀速直线运动，则R ＝v 0t ①在竖直方向上做自由落体运动，则h ＝12gt 2② 由①②得v 0＝R t ＝R g 2h. (2)设相碰时，A 球转了n 圈，则A 球的线速度v A ＝2πR T ＝2πR t /n ＝2πRn g 2h当n ＝1时，其线速度有最小值，即v min ＝2πR g 2h .。
人教版高中物理必修二高一期中复习第五章《圆周运动》测试题
（精心整理，诚意制作）20xx年山东省某校高一物理期中复习第五章《圆周运动》测试题一、选择题：1、在匀速圆周运动中，下列物理量中不变的是（）A．角速度B．线速度C．向心加速度D．作用在物体上合外力的大小2、匀速圆周运动中的向心加速度是描述（）A．线速度大小变化的物理量B．线速度大小变化快慢的物理量C．线速度方向变化的物理量D．线速度方向变化快慢的物理量3、如图所示，O1、O2为两个皮带轮，O1轮的半径为R1，O2轮的半径为R2，且R1>R2，M为O2轮边缘上的一点，N1为O1轮中的一点（N在图中未画出，但不在O1轮边缘，也不在圆心处）当皮带传动时（不打滑）。
（）A、M点的线速度一定大于N点的线速度B、M点的线速度可能小于N点的线速度C、M点的向心加速度一定大于N点的向心加速度D、M点的向心加速度可能小于N点的向心加速度4、有一质量为m的小木块，由碗边滑向碗底，碗的内表面是半径为R的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则木块：( )A、运动的加速度为零B、运动的加速度恒定C、所受合外力为零D、所受合外力大小不变，方向随时间不断改变5、如图所示，轻绳的一端系一小球，另一端固定于O点，在O点的正下方P点钉颗一钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时( )A．小球的瞬时速度突然变大B．小球的角速度突然变小C．绳上拉力突然变小D．球的加速度突然变大6、如图所示，甲、乙两球作匀速圆周运动，向心加速度随半径变化。
由图像可以知道：（）A.甲球运动时，线速度大小保持不变；B.甲球运动时，角速度大小保持不变；C.乙球运动时，线速度大小保持不变；D.乙球运动时，角速度大小保持不变。
7、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。
当圆筒的角速度ω增大以后，下列说法正确的是：( )A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了；B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了；C．物体所受弹力和摩擦力都减小了；D．物体所受弹力增大，摩擦力不变。
高中物理第五章曲线运动第4节圆周运动课堂达标(含解析)新人教版必修2(new)
第五章第四节圆周运动1．(新疆石河子一中2016~2017学年高一下学期检测)如图所示是一个玩具陀螺。
a、b、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，下列表述正确的是错误!( B ）A．a、b、c三点的线速度大小相等B．a、b、c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的角速度大D．c的线速度比a、b的线速度大解析：a、b、c三点的角速度相同，而线速度不同,由v＝ωr得v a＝v b〉v c，选项B正确，选项A、C、D错误。
2．(山东潍坊二中2016~2017学年高一下学期检测)如图所示为一种“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，那么主动轴转速n、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心到主动轴轴线的距离x之间的关系是错误! 1（ D ）A．n2＝n1错误!B．n2＝错误!n1C．n2＝错误!n1D．n2＝错误!n1解析：此问题属齿轮传动模型,错误!＝错误!＝错误!，∴n2＝错误!n1。
3．(江西省南昌八一中学、洪都中学、麻丘中学、十七中、桑海中学2016～2017学年高一下学期联考)如图是自行车传动机构的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。
错误!（1）假设脚踏板的转速为n，则大齿轮的角速度是__2πn__。
(2)要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1、小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是__后轮的半径r3__.(3)小齿轮的线速度是__2πnr1__。
（4）用上述量推导出自行车前进速度的表达式：__v＝错误!__.解析：(1）大齿轮的角速度为:ω1＝错误!＝2πn rad/s。
（2)大齿轮和小齿轮的线速度相等,小齿轮与后轮的角速度相等,若要求出自行车的速度，已知大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2，还需测量后轮的半径r3.(3)大齿轮和小齿轮属于链条传动，它们的线速度相等，所以小齿轮边缘的线速度为：v2＝v1＝ω1r1＝2πnr1。
人教版高中物理必修2第五章 圆周运动章末检测
第二章圆周运动周练(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分)1．下列现象是为了防止物体产生离心运动的有() A．汽车转弯时要限制速度B．转速很高的砂轮半径不能做得太大C．在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨D．离心水泵工作时2．由于地球的自转，地球表面上各点均做匀速圆周运动，所以() A．地球表面各处具有相同大小的线速度B．地球表面各处具有相同大小的角速度C．地球表面各处具有相同大小的向心加速度D．地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心3．冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度为()A．v＝k Rg B．v≤kRg C．v≤2kRg D．v≤Rg k4．荡秋千是儿童喜爱的运动，如图1所示，当秋千荡到最高点时小孩的加速度方向可能是()图1A．1方向B．2方向C．3方向D．4方向5．如图2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()图2A ．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 ．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb 做离心运动D ．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc 做向心运动6．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速度为v ，则下列说法中正确的是( )①当以速度v 通过此弯路时，火车重力与轨道面对火车的支持力的合力提供向心力 ②当以速度v 通过此弯路时，火车重力、轨道面对火车的支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力③当速度大于v 时，轮缘挤压外轨 ④当速度小于v 时，轮缘挤压外轨 A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④7．如图3所示，质量为M 的物体穿在离心机的水平光滑滑杆上，M 用绳子与另一质量为m 的物体相连．当离心机以角速度ω旋转时，M 离转轴轴心的距离是r .当ω增大到原来的2倍时，调整M 离转轴的距离，使之达到新的稳定状态( )图3A ．M 受到的向心力增大B ．M 的线速度减小到原来的12C ．M 离转轴的距离是r 2D ．M 离转轴的距离是r48．如图4所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角速度ω转动时，小球跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为θ，下列关于ω与θ关系的图像是下图中的( )图49．如图5所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，下列说法中正确的是()图5A．摆球受重力、拉力和向心力的作用B．摆球受重力和拉力的作用C．摆球运动周期为2πL cos θgD．摆球运动的角速度有最小值，且为g L10．一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图6所示，A的运动半径较大，则()图6A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C ．A 球运动的周期必大于B 球运动的周期D ．A 球对筒壁的压力必大于B 球对筒壁的压力11．甲、乙两名溜冰运动员，M 甲＝80 kg ，M 乙＝40 kg ，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图7所示．某时刻两人相距0.9 m ，弹簧秤的示数为9.2 N ，下列判断中正确 的是( )图7A ．两人的线速度相同，约为40 m/sB ．两人的角速度相同，为6 rad/sC ．两人的运动半径相同，都是0.45 mD ．两人的运动半径不同，甲为0.3 m ，乙为0.6 m12．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替．如图8(a)所示，曲线上的A 点的曲率圆定义为：通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A 点的曲率圆，其半径ρ叫做A 点的曲率半径．现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v 0抛出，如图(b)所示．则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是( )(a) (b)图8A.v 20gB.v 20sin 2αgC.v 20cos 2αgD.v 20cos 2αg sin α二、计算题(本题共5小题，共40分)13．(8分)如图9所示，小球在外力作用下，由静止开始从A 点出发做匀加速直线运动，到B 点时撤去外力．然后，小球冲上竖直平面内半径为R 的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处．试求：图9(1)小球运动到C点时的速度；(2)A、B之间的距离．14．(8分)如图10所示，内壁光滑的导管弯成圆周轨道竖直放置，其质量为2m，小球质量为m，在管内滚动，当小球运动到最高点时，导管刚好要离开地面，此时小球的速度多大？(轨道半径为R)图1015．(12分)如图11所示，一质量为0.5 kg的小球，用0.4 m 长的细线拴住，在竖直平面内做圆周运动，求：图11(1)当小球在圆周最高点速度为4 m/s时，细线的拉力是多少？(2)当小球在圆周最低点速度为6 m/s时，细线的拉力是多少？(3)若绳子能承受的最大拉力为130 N，则小球运动到最低点时速度最大是多少？(g取10 m/s2)16．(12分)如图13所示，一根长为0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N．求：图13(1)线断裂的瞬间，线的拉力；(2)这时小球运动的线速度；(3)如果桌面高出地面0.8 m，线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方？。
人教版高中物理必修二第五章5.4 圆周运动 同步练习及答案
人教版高中物理必修二 5.4 圆周运动同步练习一、选择题1.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．左侧是一套轮轴，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．已知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，则以下判断正确的是（）A. a点与d点的向心加速度大小相等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c点的向心加速度大小相等2.火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损。
为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）A. 适当增高内轨B. 适当增高外轨C. 减小弯道半径D. 增大弯道半径3.在匀速圆周运动中，线速度（）A.大小不变B.大小不断改变C.方向不变D.方向不断改变4.近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产机车总质量为m，如图已知两轨间宽度为L，内外轨高度差为h，重力加速度为g，如果机车要进入半径为R的弯道，请问，该弯道处的设计速度最为适宜的是（）A. B. C. D.5.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，则下列说法正确的是（）A. 小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力B. 小球在圆周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D. 小球在圆周最低点时拉力一定大于重力6.如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径为r2的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径为r3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. B. C. D.7.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动．当圆筒以较大的角速度匀速转动时，下列说法正确的是（）A. 物体所受弹力增大，摩擦力不变B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小C. 物体所受的弹力和摩擦力都增大D. 物体所受的弹力和摩擦力都减小8.如图所示，两个摩擦传动的轮子，A为主动轮，已知A、B轮的半径比为R1：R2=1：2，C点离圆心的距离为，轮子A和B通过摩擦的传动不打滑，则在两轮子做匀速圆周运动的过程中，以下关于A、B、C 三点的线速度大小V、角速度大小ω、向心加速度大小a之间关系的说法正确的是（）A. V A＜V B，ωA=ωBB. a A＞a B，ωB=ωCC. ωA＞ωB，V B=V CD. ωA＜ωB，V B=V C9.如图所示，质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是（）A. ①②B. ③④C. ②③D. ①④10.对于做匀速圆周运动的物体，下列判断正确的是（）A. 合力的大小不变，方向一定指向圆心B. 合力的大小不变，方向也不变C. 合力产生的效果既改变速度的方向，又改变速度的大小D. 合力产生的效果只改变速度的方向，不改变速度的大小11.如图所示，AB为斜面，BC水平面．从A点以水平初速度v向右抛出一小球，其第一落点与A的水平距离为s1；从A点以水平初速度2v向右抛出一小球，其第一落点与A的水平距离为s2．不计空气阻力，则s1：s2可能为（）A. 1：2B. 1：3C. 1：4D. 1：5二、解答题12.如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面与光滑水平面间有光滑小圆弧衔接．将小球甲从斜面上高h=0.05m 处的A点由静止释放，同时小球乙从距离B点L=0.4m的C点以速度V0沿水平面向左匀速运动．甲开始运动后经过t=1s刚好追上乙．求：小球乙的速度V0．（g取10m/s2）13.如图所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m的物体A放在转盘上，A到竖直筒中心的距离为r．物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连，B与A质量相同．物体A与转盘间的摩擦系数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A才能随盘转动．14.已知摆钟的机械结构相同，摆钟摆锤的运动可近似看成简谐运动，如果摆长为的摆钟在一段时间里快了n min，另一摆长为的摆钟在同样的一段时间里慢了n min，则准确钟的摆长L为多少？参考答案一、选择题1.A,C2. B,D3. A,D4.A5. D6.C7.A8. B9. C10. A,D11.A,B,C二、解答题12.解：设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a，运动时间为t1，运动到B处时的速度为v1，从B处到追上小球乙所用时间为t2，则a=gsin 30°=5 m/s2由得=0.2 sv1=at1=1 m/st2=t﹣t1=0.8 sv0t+L=v1t2代入数据解得：v0=0.4 m/s答：小球乙的速度为0.4 m/s．13.解：由于A在圆盘上随盘做匀速圆周运动，所以它受的合外力必然指向圆心，而其中重力与支持力平衡，绳的拉力指向圆心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿着半径，或指向圆心，或背离圆心．当A将要沿盘向外滑时，A所受的最大静摩擦力指向圆心，A受力分析如图（甲）所示，A的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力，即：F+F m′=mω12r…①由于B静止，故：F=mg…②由于最大静摩擦力是压力的μ倍，即：F m′=μF N=μmg…③由①、②、③解得：ω1=当A将要沿盘向圆心滑时，A所受的最大静摩擦力沿半径向外，A受力分析如图（乙）所示，这时向心力为：F﹣F m′=mω22r…④由②③④解得：ω2=则转盘转动的角速度的范围是≤ω≤ ．答：转盘转动的角速度≤ω≤ ，物体A才能随盘转动．14.解:设标准钟摆长为L，周期为T，则有：在相同时间内摆长为的摆钟比标准钟快n，摆长为的摆钟比标准钟慢n，设该相同时间为t；相同时间内摆钟的走时之比等于频率之比，故有：T：：：：联立解得：。
高中物理必修二：第五章第4节《圆周运动》小测
高中物理必修二：第五章第4节《圆周运动》小测班别：姓名：成绩号：成绩：请先将答案写在各题号的前面，然后再填入以下答题框内共12题，每题4分，共68分，1-12为单选题，13-17为多选题题号答案题号答案 1 11 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 9 10 一、单项选择题（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．关于运动的性质，以下说法中正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动 B．变速运动一定是曲线运动 C．曲线运动一定是变加速运动D．物体加速度数值、速度数值都不变的运动一定是直线运动 2．关于平抛运动，下列说法正确的是 ( ) A．因为轨迹是曲线，所以平抛运动是变加速运动 B．运动时间由下落高度和初速度共同决定 C．水平位移仅由初速度决定 D．在相等的时间内速度的变化都相等3．从距地面高h处水平抛出质量为M的小球，小球落地点与抛出点的水平距离刚好等于h。
不计空气阻力，抛出小球的速度的大小为( )A．gh 2 B．gh C．2gh D．3gh4.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，小轮的半径是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点和b点的线速度大小相等B、a点和b点的角速度大小相等C、a点和c点的线速度大小相等cb2rrrd41arD、a点和d点的向线速度大小相等5．河宽420 m，船在静水中速度为5m/s，水流速度是3 m/s。
若船过河时船头垂直河岸航行，则船过河所用时间为（）A．140 s B．105 s C．84 s D．53 s6．在光滑的水平面上有一个小球a以初速度v0向右运动，以此同时，在它的正上方有一个小球b也以v0的初速度水平向右抛出（如图），并落于水平面的c点，则（）A．小球a先到达c点 B．小球b先到达c点 C．两球同时到达c点 D．不能确定7．平抛运动物体的规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速运动，(2)竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验（） A．只能说明上述规律中的第(1)条 B．只能说明上述规律中的第(2)条 C．不能说明上述规律中的任何一条 D．能同时说明上述两条规律8．在空中某一高度沿水平方向匀速向右飞行的飞机上，每隔1s钟从飞机上自由释放一个物体，则这些物体在坠地前，在空中所处的位置的连线应为下列哪一种( )9．关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度和周期的关系，以下说法中正确的是（） 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 10．做平抛运动的物体，每秒钟的速度增量是：（） A.大小相等，方向相同 B.大小不等，方向不同C.大小相等，方向不同 D.大小不等，方向相同二、多项选选择题(在每小题给出的选项中有多个选项符合题目要求)211．如图所示，在冰上巴蕾舞表演中，演员展开双臂单脚点地做着优美的旋转动作，在他将双臂逐渐放下的过程中，他转动的速度会逐渐变快，则它肩上某点随之转动的( )A．周期变大 B．线速度变大 C．角速度变大 D．频率变小12．关于匀速圆周运动，下列说法中不正确的是（） A．匀速圆周运动是匀速率圆周运动 B．匀速圆周运动是角速度不变的运动 C．匀速圆周运动是线速度不变的运动D．匀速圆周运动是匀变速曲线运动三、填空题13．如图所示，水平面上有一物体，小车通过定滑轮用绳子拉它，在图示位置时，若小车的速度为6m/s，则物体的瞬时速度是 63 m/s。
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第二章圆周运动周练
(时间：90分钟满分：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分)
1．下列现象是为了防止物体产生离心运动的有() A．汽车转弯时要限制速度
B．转速很高的砂轮半径不能做得太大
C．在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨
D．离心水泵工作时
2．由于地球的自转，地球表面上各点均做匀速圆周运动，所以() A．地球表面各处具有相同大小的线速度
B．地球表面各处具有相同大小的角速度
C．地球表面各处具有相同大小的向心加速度
D．地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心
3．冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度为()
A．v＝k Rg B．v≤kRg C．v≤2kRg D．v≤Rg k
4．荡秋千是儿童喜爱的运动，如图1所示，当秋千荡到最高点时小孩的加速度方向可能是
()
图1
A．1方向B．2方向C．3方向D．4方向
5．如图2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()
图2
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 ．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb 做离心运动
D ．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc 做向心运动
6．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
驶速度为v ，则下列说法中正确的是
( )
①当以速度v 通过此弯路时，火车重力与轨道面对火车的支持力的合力提供向心力 ②当以速度v 通过此弯路时，火车重力、轨道面对火车的支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
③当速度大于v 时，轮缘挤压外轨 ④当速度小于v 时，轮缘挤压外轨 A ．①③
B ．①④
C ．②③
D ．②④
7．如图3所示，质量为M 的物体穿在离心机的水平光滑滑杆上，M 用绳子与另一质量为m 的物体相连．当离心机以角速度ω旋转时，M 离转轴轴心的距离是r .当ω增大到原来的2倍时，调整M 离转轴的距离，使之达到新的稳定状态
( )
图3
A ．M 受到的向心力增大
B ．M 的线速度减小到原来的1
2
C ．M 离转轴的距离是r 2
D ．M 离转轴的距离是r
4
8．如图4所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角
速度ω转动时，小球跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为θ，下列关于ω与θ关系的图像是下图中的
( )
图4
9．如图5所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，下列说法中正确的是
()
图5
A．摆球受重力、拉力和向心力的作用
B．摆球受重力和拉力的作用
C．摆球运动周期为2πL cos θg
D．摆球运动的角速度有最小值，且为g L
10．一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图6所示，A的运动半径较大，则()
图6
A．A球的角速度必小于B球的角速度
B．A球的线速度必小于B球的线速度
C ．A 球运动的周期必大于B 球运动的周期
D ．A 球对筒壁的压力必大于B 球对筒壁的压力
11．甲、乙两名溜冰运动员，M 甲＝80 kg ，M 乙＝40 kg ，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜
冰表演，如图7所示．某时刻两人相距0.9 m ，弹簧秤的示数为9.2 N ，下列判断中正确 的是
( )
图7
A ．两人的线速度相同，约为40 m/s
B ．两人的角速度相同，为6 rad/s
C ．两人的运动半径相同，都是0.45 m
D ．两人的运动半径不同，甲为0.3 m ，乙为0.6 m
12．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替．如图8(a)所示，曲线上的A 点的曲率圆定义为：通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A 点的曲率圆，其半径ρ叫做A 点的曲率半径．现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v 0抛出，如图(b)所示．则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是( )
(a) (b)
图8
A.v 20
g
B.v 20sin 2
αg
C.v 20cos 2
αg
D.v 20cos 2
αg sin α
二、计算题(本题共5小题，共40分)
13．(8分)如图9所示，小球在外力作用下，由静止开始从A 点出发做匀加速直线运动，到B 点时
撤去外力．然后，小球冲上竖直平面内半径为R 的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运
动通过最高点C，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处．试求：
图9
(1)小球运动到C点时的速度；
(2)A、B之间的距离．
14．(8分)如图10所示，内壁光滑的导管弯成圆周轨道竖直放置，其质量为2m，小球质量为m，在管内滚动，当小球运动到最高点时，导管刚好要离开地面，此时小球的速度多大？(轨道半径为R)
图10
15．(12分)如图11所示，一质量为0.5 kg的小球，用0.4 m 长的细线拴住，在竖直平面内做圆周运动，求：
图11
(1)当小球在圆周最高点速度为4 m/s时，细线的拉力是多少？
(2)当小球在圆周最低点速度为6 m/s时，细线的拉力是多少？
(3)若绳子能承受的最大拉力为130 N，则小球运动到最低点时速度最大是多少？(g取
10 m/s2)
16．(12分)如图13所示，一根长为0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N．求：
图13
(1)线断裂的瞬间，线的拉力；
(2)这时小球运动的线速度；
(3)如果桌面高出地面0.8 m，线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方？。