圆周运动练习题
人教版物理必修二-圆周运动的规律计算题

圆周运动的计算题练习 一、计算题 1.如图所示,AB 是一段光滑的水平支持面(不计支持面厚度),一个质量为m 的小物体P 在支持面上以速度v 0滑到B 点时水平飞出,落在水平地面的C 点,其轨迹如图中虚线BC 所示.已知P 落地时相对于B 点的水平位移OC =l ,重力加速度为g ,不记空气阻力的作用.(1)现于支持面下方紧贴B 点安装一水平传送带,传送带右端E 与B 点相距l/2,先将驱动轮锁定,传送带处于静止状态.使P 仍以v 0离开B 点在传送带上滑行,然后从传送带右端E 水平飞出,恰好仍落在C 点,其轨迹如图中虚线EC 所示,求小物块P 与传送带之间的动摩擦因数μ;(2)若解除锁定,驱动轮以不同的角度ω顺时针匀速转动,仍使P 以v 0从B 点滑上传送带,最后P 的落地点为D (图中未画出).试写出角速度ω对应的OD 的可能值.2.如图所示,水平传送带的长度L=10m,皮带轮的半径R=0.1m,皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动.现有一小物体(视为质点)从A 点无初速度滑上传送带,到B 点时速度刚好达到传送带的速度0v ,越过B 点后做平抛运动,落地时物体速度与水平面之间的夹角为045θ=.已知B 点到地面的高度5h m =.(1)小物体越过B 点后经多长时间落地及平抛的水平位移S.(2)皮带轮的角速度ω(3)物体与传送带间的动摩擦因μ3.如图所示,小球从倾斜轨道上静止释放,下滑到水平轨道,当小球通过水平轨道末端的瞬间,前方的圆筒立即开始匀速转动,圆筒下方有一小孔P,圆筒静止时小孔正对着轨道方向.已知圆筒顶端与水平轨道在同一水平面,水平轨道末端与圆筒顶端圆心的距离为d,P孔距圆筒顶端的高度差为h,圆筒半径为R,现观察到小球从轨道滑下后,恰好钻进P孔,小球可视为质点.求:(1)小球从水平轨道滑出时的初速度V0.(2)圆筒转动的角速度ω.4.如图所示的皮带传动装置中,两轮半径之比为1:2,a为小轮边缘一点,b为大轮边缘一点,两轮顺时针匀速转动,皮带不打滑,求:(1)a、b两点的线速度的大小之比;(2)a、b两点的角速度之比;(3)a、b两点的加速度的大小之比;(4)a、b两点的转动周期之比。
最新物理生活中的圆周运动练习题20篇

(2)如果在小球通过最低点时,突然在空间产生竖直向下的匀强电场,若使小球在后面的运动中,绳出现松软状态,求电场强度可能的大小。
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】
(1)在最低点,由向心力公式得:
解得:
(2)果在小球通过最低点时,突然在空间产生竖直向下的匀强电场,若使小球在后面的运动中,绳出现松软状态,说明小球能通过与圆心等的水平面,但不能通过最高点。
(1)若h=0,求小球在B点的速度大小;
(2)若h=0.8m,求小球落点到C点的距离;(结果可用根式表示)
(3)若在斜面中点竖直立一挡板,使得无论h为多大,小球不是越不过挡板,就是落在水平地面上,则挡板的最小长度 为多少?
【答案】(1) (2) (3)1.25m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)从释放小球至A点根据速度与位移关系有
(1)小物块从 点出发时对管道的作用力;
(2)小物块第一次经过 点时的速度大小;
(3)小物块在直管道 上经过的总路程。
【答案】(1)106N,方向向下(2)4 m/s(3) m
【解析】
【详解】
(1)物块在C1点做圆周运动,由牛顿第二定律有:
可得:
由牛顿第三定律可知,小物块对管道的作用力大小为106N,方向向下
2.如图所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上放着 、 两个物块,转盘中心 处固定一力传感器,它们之间用细线连接.已知 两组线长均为 .细线能承受的最大拉力均为 . 与转盘间的动摩擦因数为 , 与转盘间的动摩擦因数为 ,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物块和力传感器均视为质点,转盘静止时细线刚好伸直,传感器的读数为零.当转盘以不同的角速度勾速转动时,传感器上就会显示相应的读数 , 取 .求:
高中物理专题训练-圆周运动的动力学专题练习

e圆周运动的动力学专题练习一、单选题(共23小题,每小题5.0分,共115分)1.如图所示,一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴距离2.5m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。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面间的夹角为300,g取10m/s2。
则ω的最大值是()A . B. C. D.2.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3.如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是()A.f的方向总是指向圆心B.圆盘匀速转动时f=0C.在物体与轴O的距离一定的条件下,f跟圆盘转动的角速度成正比D.在转速一定的条件下,f跟物体到轴O的距离成正比4.如图所示,圆弧形货架摆着四个完全相同的光滑小球,O为圆心。
则对圆弧面的压力最小的是()A.a球 B.b球 C.c球 D.d球5.如图所示,在半径为R的半圆形碗的光滑表面上,一质量为m的小球以转数n转每秒在水平面内作匀速圆周运动,该平面离碗底的距离h为()A.R﹣B.C.D.6.一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(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角的方向已速度υ0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. C. D.7.如图所示,一位飞行员驾驶着一架飞机在竖直面内沿环线做匀速圆周飞行.飞机在环线最顶端完全倒挂的瞬间,飞行员自由的坐在座椅上,对安全带和座椅没有任何力的作用,则下列说法正确的是()A.飞机在环线最顶端的瞬间,飞行员处于失重状态B.飞机在环线最底端的瞬间,飞行员处于失重状态C.飞行在环线最左端的瞬间,飞行员处于平衡状态D.飞机在环线最底端的瞬间,飞行员处于平衡状态8.如图所示,质量为m的小环套在竖直平面内半径为R的光滑大圆环轨道上做圆周运动.小环经过大圆环最高点时,下列说法错误的是()A.小环对大圆环的压力可以等于mgB.小环对大圆环的拉力可以等于mgC.小环的线速度大小不可能小于D.小环的向心加速度可以等于g9.如图所示,洗衣机脱水筒在转动时,衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来,则衣服()A.受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用B.所需的向心力由重力提供C.所需的向心力由弹力提供D.转速越快,弹力越大,摩擦力也越大10.如图所示,长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端固定在转轴O上,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动.已知小球通过最低点Q时,速度大小为v=,则小球的运动情况为()A.小球不可能到达圆周轨道的最高点PB.小球能到达圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力C.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力D.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力11.如图所示,放置在水平地面上的支架质量为M,支架顶端用细线拴着的摆球质量为m,现将摆球拉至水平位置,然后静止释放,摆球运动过程中,支架始终不动,以下说法正确的是 ()A.在释放前的瞬间,支架对地面的压力为(m+M)gB.在释放前的瞬间,支架对地面的压力为(M-m)gC.摆球到达最低点时,支架对地面的压力为(m+M)gD.摆球到达最低点时,支架对地面的压力为(3m+M)g12.如图所示,是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置.该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺,带孔的小球穿在光滑细杆与一轻弹簧相连,弹簧的另一端固定在转动轴上,小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动.当转盘不转动时,指针指在O处,当转盘转动的角速度为ω1时,指针指在A处,当转盘转动的角速度为ω2时,指针指在B处,设弹簧均没有超过弹性限度.则ω1与ω2的比值为()A. B. C. D.13.如图所示,倾角为30°的斜面连接水平面,在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板,质量为m的小球从斜面上高为处静止释放,到达水平面时恰能贴着挡板内侧运动.不计小球体积,不计摩擦和机械能损失.则小球沿挡板运动时对挡板的压力是()A. 0.5mg B.mg C. 1.5mg D. 2mg14.有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶,在水平面内做匀速圆周运动。
第四章 第3讲 圆周运动 高三新高考练习题及答案解析

第3讲 圆周运动一、非选择题1.(2022·河北高三月考)国家雪车雪橇中心位于北京延庆区西北部,赛道全长1 975 m ,垂直落差121 m ,由16个角度、倾斜度都不同的弯道组成,其中全长179 m 的回旋弯赛道是全球首个360°回旋弯道。
2022年北京冬奥会期间,国家雪车雪橇中心将承担雪车、钢架雪车、雪橇三个项目的全部比赛,其中钢架雪车比赛惊险刺激,深受观众喜爱。
测试赛上,一钢架雪车选手单手扶车,助跑加速30 m 之后,迅速跳跃车上,以俯卧姿态滑行。
该选手推车助跑时间为4.98 s ,运动员质量为80 kg ,通过回旋弯道某点时的速度为108 km/h ,到达终点时的速度为124 km/h 。
该选手推车助跑过程视为匀加速直线运动,回旋弯道可近似看作水平面,重力加速度g 取10 m/s 2,结果保留两位有效数字。
求该选手:(1)助跑加速的末速度;(2)以108 km/h 的速度通过回旋弯道某点时钢架雪车对运动员作用力的大小。
[答案] (1)12 m/s (2)2.6×103 N[解析] (1)运动员助跑加速的末速度为v 1,可知s =12v 1t 代入数据,解得v 1=12 m/s 。
(2)回旋弯道全长179 m ,L =2πr ,运动员通过回旋弯道某点时,钢架雪车对运动员作用力设为F ,F y =mg ,F x =m v 2r,代入数据,解得F =F 2x +F 2y =2.6×103N 。
2.(2022·山东新泰月考)如图所示,水平传送带与水平轨道在B 点平滑连接,传送带AB 长度L 0=2.0 m ,一半径R =0.2 m 的竖直圆形光滑轨道与水平轨道相切于C 点,水平轨道CD 长度L =1.0 m ,在D 点固定一竖直挡板。
小物块与传送带AB 间的动摩擦因数μ1=0.9,BC 段光滑,CD 段动摩擦因数为μ2。
当传送带以v 0=6 m/s 沿顺时针方向匀速转动时,将质量m =1 kg 的可视为质点的小物块轻放在传送带左端A 点,小物块通过传送带、水平轨道、圆形轨道、水平轨道后与挡板碰撞,并以原速率弹回,经水平轨道CD 返回圆形轨道。
第六章 圆周运动 自选习题 -2022-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

第6章圆周运动练习题一、选择题。
1、如图所示的齿轮传动装置中,主动轮的齿数z1=24,从动轮的齿数z2=8,当主动轮以角速度ω顺时针转动时,从动轮的转动情况是()A.顺时针转动,周期为2π3ω B.逆时针转动,周期为2π3ωC.顺时针转动,周期为6πω D.逆时针转动,周期为6πω2、下列关于向心力的说法中正确的是()A.做匀速圆周运动的物体除了受到重力、弹力等力外还受到向心力的作用B.向心力和重力、弹力一样,是性质力C.做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受的合外力D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力3、如图所示,一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,一个小孩坐在距圆心为r处的P点不动(P未画出),关于小孩的受力,以下说法正确的是()A.小孩在P点不动,因此不受摩擦力的作用B.小孩随圆盘做匀速圆周运动,其重力和支持力的合力充当向心力C.小孩随圆盘做匀速圆周运动,圆盘对他的摩擦力充当向心力D.若使圆盘以较小的转速转动,小孩在P点受到的摩擦力不变4、如图所示,一根轻杆(质量不计)的一端以O点为固定转轴,另一端固定一个小球,小球以O点为圆心在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动。
当小球运动到图中位置时,轻杆对小球作用力的方向可能()A.沿F1的方向B.沿F2的方向C.沿F3的方向D.沿F4的方向5、关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向,下列说法中正确的是()A.与线速度方向始终相同B.与线速度方向始终相反C.始终指向圆心D.始终保持不变6、(双选)如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。
若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb做离心运动C.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc做近心运动7、(双选)如图所示,在风力发电机的叶片上有A、B、C三点,其中A、C在叶片的端点,B在叶片的中点。
人教版物理必修二-圆周运动的选择题练习

圆周运动的选择题练习一、单选题1.如图所示是某自行车的传动装置,其大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4:1:10,A 、B 、C 是三个轮边缘上的点。
设三点的线速度大小分别为A v 、B v 、C v ,角速度分别为A ω、B ω、C ω,加速度大小分别为A a 、B a 、C a 。
当支起后轮,三个轮在踏板的带动下一起转动时,下列判断不正确的是( )A .:1:4AB ωω= B .:1:10AC v v = C .:4:1A B a a =D .:1:40A C a a =2.陀螺是中国民间较早出现的玩具之一,为了美观,陀螺上往往会对称地镶嵌一些相同质量、不同颜色的装饰物。
如图所示,一小朋友抽打陀螺后使其转动起来,若陀螺的转速为5r/s ,陀螺上一装饰物到中心的距离为2cm ,则装饰物的角速度约为( )A .17.85rad/sB .15.7rad/sC .31.4rad/sD .62.8rad/s3.如图所示,皮带传动装置中右边B 、C 两轮粘在一起且同轴,半径A C B 2R R R ==,皮带不打滑,下列说法正确的是( )A .A 、B 、C 三轮轮边缘的线速度相等 B .A 、B 、C 三轮的角速度相等 C .A 、B 、C 三轮轮边缘的线速度之比为1:1:2D .A 、B 、C 三轮的角速度之比为2:1:14.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r 1、r 2、r 3,若甲轮匀速转动的角速度为ω,三个轮相互不打滑,则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为( )A .2213r r ωB .2231r r ωC .32321r r ωD .2123r r r ω5.某机械上的偏心轮如图所示,A 、B 、C 三点为轮边缘上的点,BC 为直径,O 为轮的圆心,'O 为AB 上的点,'OO 与AC 平行。
轮绕垂足为'O 的轴转动,则( )A .点A 和点B 线速度相同 B .点A 和点C 线速度相同C .点A 、点B 和点C 角速度相同D .点C 的运行周期大于点B 的运行周期6.如图所示,由于地球自转,地球上的一切物体都随地球一起转动,现有A 、B 两人,A 在赤道上,B 在北纬60°处,则A 、B 两人的线速度之比为( )A .:1:1AB v v = B .A B v v :2:1=C .:1:3A B v v =D .:3:2A B v v =7.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,它们的半径关系A B 2R R =,a 和b 是轮边缘上的两个点,c 点是A 轮半径的中点,下列判断正确的是( )A .a b ωω=B .b c ωω=C .b c v v =D .2a b T T =8.如图所示,自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连,而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的.设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r 1、r 2、r 3,当C 点的线速度大小为v 时,A .点的线速度大小为........( )A .12r r v B .23r r v C .31r r v D .32r r v 9.如图甲所示,修正带通过两个齿轮的相互咬合进行工作,其原理简化为图乙所示。
高中物理圆周运动练习题

1.关于物体做匀速圆周运动的速度,下列说法中正确的是()A.速度大小和方向都变更 B.速度的大小和方向都不变C.速度的大小不变,方向变更 D.速度的大小变更,方向不变2.一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶,如图所示为雪橇所受的牵引力F与摩擦力的示意图,其中正确的是( )A.B.C.D.3.一个做匀速圆周运动的物体,假如半径不变,而速率增加到原来速率的3倍,其向心力增加了64 N,则物体原来受到的向心力的大小是( )A. 16 N B. 12 N C. 8 N D. 6 N4.下列对圆锥摆的受力分析正确的是( )A. B. C. D.5.如图所示,用细绳系一小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,不计空气阻力,关于小球的受力正确的是( )A.只受重力 B.只受绳子拉力 C.受重力、绳子拉力 D.受重力、绳子拉力和向心力6.如图所示,圆盘上叠放着两个物块A和B,当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘始终保持相对静止,则( )A.物块A不受摩擦力作用B.物块B受5个力作用C.当转速增大时,A所受摩擦力增大,B所受摩擦力减小D.A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴7.如图所示,质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动,滑到最低点时的速度为v,若物块滑到最低点时受到的摩擦力是,则物块与碗的动摩擦因数为( )A. B. C. D.8.如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c方向沿半径指向圆心,a方向与c方向垂直.当转盘逆时针转动时,下列说法正确的是( )A.当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为cB.当转盘匀速转动时,P不受转盘的摩擦力C.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为aD.当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为b9.如图所示,某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,物体的速率渐渐增大,则( )A.物体的合外力为零B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心OC.物体的合外力就是向心力D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)10.如图,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针).某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是()A. B. C. D.11.一质量为m的物体,沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行,如图所示,经过最低点时的速度为v,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为( )A.μ B. C.μm(g+) D.μm(g-)12.如图所示,地球可以看成一个巨大的拱形桥,桥面半径R=6400 ,地面上行驶的汽车重力G=3×104N,在汽车的速度可以达到须要的随意值,且汽车不离开地面的前提下,下列分析中正确的是( )A.汽车的速度越大,则汽车对地面的压力也越大B.不论汽车的行驶速度如何,驾驶员对座椅压力大小都等于3×104NC.不论汽车的行驶速度如何,驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力D.假如某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零,则此时驾驶员会有超重的感觉13.火车在水平轨道上转弯时,若转弯处内外轨道一样高,则火车转弯时( )A.对外轨产生向外的挤压作用B.对内轨产生向外的挤压作用C.对外轨产生向内的挤压作用D.对内轨产生向内的挤压作用14.(多选)匀速圆周运动的向心力公式有多种表达形式,下列表达中正确的是( )A.= B.=2r C.=ω D.=mω2r15.(多选)如图所示,A、B两球穿过光滑水平杆,两球间用一细绳连接,当该装置绕竖直轴′匀速转动时,两球在杆上恰好不发生滑动.若两球质量之比∶=2∶1,则关于A、B两球的下列说法中正确的是( )A.A、B两球受到的向心力之比为2∶1B.A、B两球角速度之比为1∶1C.A、B两球运动半径之比为1∶2D.A、B两球向心加速度之比为1∶216.(多选)如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲无打滑转动.甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲∶r乙=2∶1,两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同,m1距O点为2r,m2距O′点为r,当甲缓慢转动起来且转速渐渐增加时( ).A.与圆盘相对滑动前m1与m2的角速度之比ω1∶ω2=2∶1B.与圆盘相对滑动前m1与m2的向心加速度之比a1∶a2=1∶2C.随转速渐渐增加,m1先起先滑动D.随转速渐渐增加,m2先起先滑动17.(多选)如图所示,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,下列说法正确的是( )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2πD.摆球运动的转速为θ18.(多选)如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,有两个可视为质点且质量相同的小球A和B,在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为α=53°和β=37°,则( 37°=0.6)( )A.A、B两球所受支持力的大小之比为4∶3B.A、B两球运动的周期之比为2∶C.A、B两球的角速度之比为2∶D.A、B两球的线速度之比为8∶319.(多选)马路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图,某马路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向马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20.长为L的细线,拴一质量为m的小球,细线上端固定,让小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,求细线与竖直方向成θ角时:(重力加速度为g)(1)细线中的拉力大小;(2)小球运动的线速度的大小.21.如图所示,有一质量为m1的小球A与质量为m2的物块B通过轻绳相连,轻绳穿过光滑水平板中心的小孔O.当小球A在水平板上绕O点做半径为r的匀速圆周运动时,物块B刚好保持静止.求:(重力加速度为g)(1)轻绳的拉力.(2)小球A运动的线速度大小.22.如图所示,用一根长为l=1 m的细线,一端系一质量为m=1 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为.(g取10 2,结果可用根式表示)求:(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大.(2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大.23.长为L的细线,一端固定于O点,另一端拴一质量为m的小球,让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图所示,摆线与竖直方向的夹角为α,求:(1)线的拉力大小;(2)小球运动的线速度的大小;(3)小球运动的周期.答案解析1.【答案】C【解析】匀速圆周运动指速度大小不变的圆周运动,线速度的方向时刻在变,故C正确.2.【答案】C【解析】雪橇运动时所受摩擦力为滑动摩擦力,方向与运动方向相反,与圆弧相切.又因为雪橇做匀速圆周运动时合力充当向心力,合力方向必定指向圆心.综上可知,C项正确.3.【答案】C【解析】依据向心力公式得:F1=m,当速率增加为原来的3倍时有:F2=,由题有:F2-F1=64 N,联立以上三式:64=8·m,m=8 N,解得:F1=8 N,C正确.4.【答案】D【解析】圆锥摆向心力由合外力供应,方向指向圆周运动的圆心,D对.5.【答案】C【解析】该小球在运动中受到重力G和绳子的拉力F,拉力F和重力G的合力供应了小球在水平面上做匀速圆周运到的向心力;向心力是沿半径方向上的全部力的合力,所以受力分析时,不要把向心力包括在内.C正确.6.【答案】B【解析】物块A受到的摩擦力充当向心力,A错;物块B受到重力、支持力、A对物块B的压力、A对物块B沿半径向外的静摩擦力和圆盘对物块B沿半径向里的静摩擦力,共5个力的作用,B正确;当转速增大时,A、B所受摩擦力都增大,C错误;A对B的摩擦力方向沿半径向外,D错误.故选B.7.【答案】B【解析】物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用,依据牛顿其次定律得-=m,又=μ,联立解得μ=,选项B正确.8.【答案】A【解析】转盘匀速转动时,物块P所受的重力和支持力平衡,摩擦力供应其做匀速圆周运动的向心力,故摩擦力方向指向圆心O点,A项正确,B项错误;当转盘加速转动时,物块P做加速圆周运动,不仅有沿c方向指向圆心的向心力,还有指向a方向的切向力,使线速度大小增大,两方向的合力即摩擦力可能指向b,C项错误;当转盘减速转动时,物块P做减速圆周运动,不仅有沿c方向指向圆心的向心力,还有指向a相反方向的切向力,使线速度大小减小,两方向的合力即摩擦力可能指向d,D项错误.9.【答案】D【解析】物体做加速曲线运动,合力不为零,A错;物体做速度大小变更的圆周运动,合力不指向圆心,合力沿半径方向的分力等于向心力,合力沿切线方向的分力使物体速度变大,即除在最低点外,物体的速度方向与合力的方向夹角为锐角,合力与速度不垂直,B、C错,D对.10.【答案】C【解析】橡皮块做加速圆周运动,合力不指向圆心,但肯定指向圆周的内侧;由于做加速圆周运动,动能不断增加,故合力与速度的夹角小于90°;11.【答案】C【解析】在最低点由向心力公式得:-=m,得=+m,又由摩擦力公式有=μ=μ(+m),C选项正确.12.【答案】C【解析】对汽车探讨,依据牛顿其次定律得:-=m,则得=-m,可知,速度v越大,地面对汽车的支持力越小,则汽车对地面的压力也越小,故A错误.由上可知,汽车和驾驶员都具有向下的加速度,处于失重状态,驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力,而驾驶员的重力未知,所以驾驶员对座椅压力范围无法确定,故B错误,C正确.假如某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零,驾驶员具有向下的加速度,处于失重状态,故D错误.故选C.13.【答案】A【解析】火车在水平轨道上转弯时,做圆周运动,须要有力供应指向圆心的向心力,即方向指向内侧,此时外轨对火车的压力供应向心力,依据牛顿第三定律可知,火车对外轨产生向外的压力作用.故选A.14.【答案】【解析】15.【答案】【解析】两球的向心力都由细绳的拉力供应,大小相等,两球都随杆一起转动,角速度相等,A错,B对.设两球的运动半径分别为、,转动角速度为ω,则ω2=ω2,所以运动半径之比为∶=1∶2,C正确.由牛顿其次定律F=可知∶=1∶2,D正确.16.【答案】【解析】m1的角速度设为ω1,则有ω1r甲=ω2r乙,所以有ω1∶ω2=1∶2,选项A错.m1的向心加速度a1=2rω,同理m2的向心加速度a2=rω,所以发觉相对滑动前a1∶a2=1∶2,选项B对.随着转盘渐渐滑动,静摩擦力供应向心力,当起先发生相对滑动时,对m1有μm1g=m12rω1′2,可得此时角速度ω1′=,此时m2的角速度ω2′=2ω1′=2,此时,m2的向心力m2rω2′2=2μm2g,此时已经大于最大静摩擦力μm2g,即m2早于m1起先发生相对滑动,选项C错,D对.17.【答案】【解析】摆球受重力和绳子拉力两个力的作用,设摆球做匀速圆周运动的周期为T,则:θ=,r=θ,T=2π,转速n==,B、C正确,A、D错误.18.【答案】【解析】小球在运动的过程中受到的合力沿水平方向,且恰好供应向心力,依据平行四边形定则得,=,则==,故A正确.小球受到的合外力:θ=,r=θ,解得T=,则==,故B错误.依据公式θ=mω2r,所以ω==,所以==,故C正确.θ=m,得v=,则==,故D正确.19.【答案】【解析】当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向马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供应向心力,所以路面外侧高、内侧低,选项A正确;当车速低于v0时,须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,受到的静摩擦力向外侧,并不肯定会向内侧滑动,选项B错误;当车速高于v0时,须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θ=m 可知,v0的值只与路面与水平面的夹角和弯道的半径有关,与路面的粗糙程度无关,选项D 错误.20.【答案】(1)(2)【解析】(1)小球受重力与细线的拉力两力作用,如图所示,竖直方向:θ=,故拉力=.(2)小球做圆周运动的半径r=θ,向心力=θ=θ,而=m,故小球的线速度v=.21.【答案】1)m2g(2)【解析】(1)物块B受力平衡,故轻绳拉力=m2g(2)小球A做匀速圆周运动的向心力等于轻绳拉力,依据牛顿其次定律m2g=m1解得v=.22.【答案】1)(2)2【解析】(1)若要小球刚好离开锥面,则小球只受到重力和细线的拉力,如图所示.小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面内,故向心力水平,运用牛顿其次定律与向心力公式得:θ=mωθ解得:ω=即ω0==.(2)当细线与竖直方向成60°角时,由牛顿其次定律与向心力公式得:α=mω′2α解得:ω′2=,即ω′==2.23.【答案】对小球受力分析如图所示,小球受重力和线的拉力作用,这两个力的合力α指向圆心,供应向心力,由受力分析可知,细线拉力=.由=m=mω2R=m=α,半径R=α,得v==α,T=2π.【解析】。
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。
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圆周运动练习题
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 )线速度不变
(C )是匀速运动 (D )是变速运动
2.如图所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r ,a 是它的边缘上的一点,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1所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对
桶壁静止.则( )
A . 物体受到4个力的作用.
B . 物体所受向心力是物体所受的重力提供的.
C . 物体所受向心力是物体所受的弹力提供的.
D . 物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的.
4.如图所示,水平转台上放着A 、B 、C 三个物体,质量分别为2m 、m 、m ,离转轴的
距离分别为R 、R 、2R ,与转台间的摩擦因数相同,转台旋转时,下列说法中,正确的是 ( )
(A )若三个物体均未滑动,C 物体的向心加速度最大
(B )若三个物体均未滑动,B 物体受的摩擦力最大
(C )转速增加,A 物比B 物先滑动
(D )转速增加,C 物先滑动
5.小球m 用长为L 的悬线固定在O 点,在O 点正下方L/2处有一个光滑钉子C ,如图
所示,今把小球拉到悬线成水平后无初速度地释放,当悬线成竖直状态且与钉子相碰时 ( )
(A )小球的速度突然增大
(B )小球的角速度突然增大
(C )小球的向心加速度突然增大
(D )悬线的拉力突然增大
6.内壁光滑的圆锥筒固定不动,其轴线竖直,如图所示,有两个质量相同的小球A 和B
紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动,则 ( )
(A )A 球线速度必定大于B 球的线速度
(B )A 球对筒壁的压力必定大于B 球对筒壁的压力
(C )A 球角速度必定大于B 球的角速度
(D )A 球的运动周期必定大于B 球的运动周期
7如图所示,质量分别为m 1、m 2的小球A 、B 可以在光滑的水平杆上滑动,两球之间用一
根水平细线相连,m 1=2m 2.当装置以角速度ω绕中心轴线匀速转动,达到平衡时,两球离轴
的距离保持不变,则有(
)
图1
A.两球的向心力大小相等
B. 212
r r C.两球的向心加速度大小相等 D.当ω增大时,B 球向外运动
8.如图所示,从A 、B 两物体做匀速圆周运动时的向心加速度随半径变化的关系图线中可以看出 ( )
(A )B 物体运动时,其线速度的大小不变
(B )B 物体运动时,其角速度不变
(C )A 物体运动时,其角速度不变
(D )A 物体运动时,其线速度随r 的增大而减小
一、单项选择题(每小题3分,共60分)
1、关于圆周运动的认识,下列说法中正确的是
A 、质点做圆周运动,其轨迹可以是椭圆
B 、质点做圆周运动,其轨迹一定是圆
C 、质点做圆周运动,其速度一定不变
D 、质点做圆周运动,其速度可以变小
2、关于圆周运动的认识,下列说法中正确的是
A 、质点做圆周运动,一定有固定的周期
B 、质点做圆周运动,一定有固定的角速度
C 、质点做圆周运动,一定有固定的转速
D 、质点做圆周运动,可以有固定的速率
3、关于质点做匀速圆周运动,下列说法中错误的是
A 、质点的速度不变
B 、质点的周期不变
C 、质点的角速度不变
D 、质点的转速不变
4、关于质点做匀速圆周运动,下列说法中错误的是
A 、质点的速度一定是变化的
B 、质点一定有加速度,质点的加速度一定是变化的
C 、质点受到合力一定不等于零,而且一定是变化的
D 、质点处于平衡状态
5、当质点做匀速圆周运动时,如果外界提供的合力大于质点需要的向心力,则
A 、质点一定在圆周轨道上运动
B 、质点一定向心运动,离圆心越来越近
C 、质点一定离心运动,离圆心越来越远
D 、质点一定做匀速直线运动
6、当质点做匀速圆周运动时,如果外界提供的合力等于质点需要的向心力,则
A 、质点一定在圆周轨道上运动
B 、质点一定向心运动,离圆心越来越近
C 、质点一定离心运动,离圆心越来越远
D 、质点一定做匀速直线运动
7、当质点做匀速圆周运动时,如果外界提供的合力小于质点需要的向心力,则
A、质点一定在圆周轨道上运动
B、一定向心运动,离圆心越来越近
C、质点一定离心运动,离圆心越来越远
D、质点一定做匀速直线运动
8、如图所示,A、B两个小球同时在OA杆上以O点为圆心向下摆动过程中,关于B球的向心力提供者,下列说法中正确的是
A、B的向心力由OB杆对B的拉力减BA杆对B的拉力提供
B、B的向心力由OB杆对B的拉力减B的重力再减A的重力提供
C、B的向心力由OB杆对B的拉力减BA杆对B的拉力再减A的重力提供
D、B的向心力由OB杆对B的拉力减BA杆对B的拉力再减B的重力提供
9、如图所示,A、B两个相同小球同时在OA杆上以O点为圆心向下摆动过程中,在任意时刻A、B两球相等的物理量是
A、角速度
B、加速度
C、向心力
D、速度
10、关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是
A、描述线速度的大小变化的快慢
B、描述线速度的方向变化的快慢
C、描述角速度变化的快慢
D、描述向心力变化的快慢
11、对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中错误的是
A、线速度不变
B、角速度不变
C、线速度的大小不变
D、周期不变。