人教版高一物理 圓周運動練習(xí)

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1、 新教材人教物理必修第二冊第 6 章 圓周運動練習(xí)含答案 *新教材人教物理必修第二冊第 6 章 圓周運動* 1、兩個小球固定在一根長為 L 的桿的兩端，且繞桿上的 O 點做勻 速圓周運動，如圖所示．當(dāng)小球 1 的速度為 v1，小球 2 的速度為 v2 時，則轉(zhuǎn)軸 O 到小球 2 的距離為( ) v1 A. L v1＋v2 v1＋v2 C. L v1  v2 B. L v1＋v2 v1＋v2 D. L v2 2、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上，有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動 而未滑動．當(dāng)圓筒的角速度增大以后，物體仍然隨圓筒一

2、起勻速轉(zhuǎn) 動而未滑動，則下列說法正確的是( ) A．物體所受彈力增大，摩擦力也增大了 B．物體所受彈力增大，摩擦力減小了 C．物體所受彈力和摩擦力都減小了 1 / 10 D．物體所受彈力增大，摩擦力不變 3、如圖所示，兩輪壓緊，通過摩擦傳動(不打滑)，已知大輪半徑是 小輪半徑的 2 倍，E 為大輪半徑的中點，C、D 分別是大輪和小輪邊 緣上的一點，則 E、C、D 三點向心加速度大小關(guān)系正確的是( ) A．a(chǎn)nC＝anD＝2anE anD C．a(chǎn)nC＝ ＝2anE 2  B．a(chǎn)nC＝2anD＝2anE

3、 anD D．a(chǎn)nC＝ ＝anE 2 4、飛機俯沖拉起時，飛行員處于超重狀態(tài)，此時座位對飛行員的支 持力大于所受的重力，這種現(xiàn)象叫過荷．過荷過重會造成飛行員大 腦貧血，四肢沉重，暫時失明，甚至昏厥．受過專門訓(xùn)練的空軍飛 行員最多可承受 9 倍重力的支持力影響．取 g＝10 m/s2，則當(dāng)飛 機在豎直平面上沿圓弧軌道俯沖速度為 100 m/s 時，圓弧軌道的最 小半徑為( ) A．100 m C．125 m  B．111 m D．250 m 5、如圖所示，圓盤上疊放著兩個物塊 A 和 B，當(dāng)圓盤和物塊繞豎直 軸勻速轉(zhuǎn)動時

4、，物塊與圓盤始終保持相對靜止，則( ) 2 / 10 A．物塊 A 不受摩擦力作用 B．物塊 B 受 5 個力作用 C．當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時，A 受摩擦力增大，B 受摩擦力減小 D．A 對 B 的摩擦力方向沿半徑指向轉(zhuǎn)軸 6、如圖所示，半徑為 R 的圓盤繞過圓心的豎直軸 OO′勻速轉(zhuǎn)動， 在距軸為 r 處有一豎直桿，桿上用長為 L 的細(xì)線懸掛一小球．當(dāng)圓 盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，小球也以同樣的角速度做勻速圓周運動， 這時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，則小球的向心加速度大小為( ) A．ω2R C．ω2Lsin θ  B

5、．ω2r D．ω2(r＋Lsin θ) 7、如圖所示，當(dāng)外界提供的向心力 F＝mrω2 時，小球恰好在Ⅲ軌 道上做勻速圓周運動．下列關(guān)于小球運動的說法中正確的是( ) 3 / 10 A．當(dāng)外界提供的向心力突然消失時，小球?qū)⒀丌褴壍肋\動，這種運 動不叫離心運動 B．當(dāng)外界提供的向心力 F>mrω2 時，小球可能沿Ⅱ軌道做離心運 動 C．當(dāng)外界提供的向心力 F

6、釘子 A 和 B，一根長 細(xì)繩的一端系一個小球，另一端固定在釘子 A 上，開始時小球與釘 子 A、B 均在一條直線上(圖示位置)，且細(xì)繩的一大部分沿俯視順時 針方向纏繞在兩釘子上，現(xiàn)使小球以初速度 v0 在水平面上沿俯視逆 時針方向做勻速圓周運動，使兩釘子之間纏繞的繩子逐漸釋放，在 繩子完全被釋放后與釋放前相比，下列說法正確的是( ) A．小球的線速度變大 B．小球的角速度變大 C．小球的向心力變小 D．細(xì)繩對小球的拉力變小 4 / 10 9、一小球質(zhì)量為 m，用長為 L 的懸繩(不可伸長，質(zhì)量不計)固定于

7、 L O 點，在 O 點正下方 處釘有一顆光滑釘子．如圖所示，將懸線沿 2 水平方向拉直無初速度釋放后，當(dāng)懸線碰到釘子后的瞬間，則 ( ) A．小球的角速度突然增大 B．小球的線速度突然減小到零 C．小球的向心加速度突然增大 D．小球的向心加速度不變 10、(多選)如圖所示為摩擦傳動裝置，B 輪轉(zhuǎn)動時帶動 A 輪跟著轉(zhuǎn) 動，已知轉(zhuǎn)動過程中輪緣間無打滑現(xiàn)象，下述說法中正確的是( ) A．A、B 兩輪轉(zhuǎn)動的方向相同 B．A 與 B 轉(zhuǎn)動方向相反 C．A、B 轉(zhuǎn)動的角速度之比為 1∶3 D．A、B 輪緣上點的向心加速度之比

8、為 3∶1 5 / 10 11、如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為 m 的物體(可視為質(zhì)點)，連 接物體和轉(zhuǎn)軸的繩子長為 r，物體與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是其壓力 的μ倍，轉(zhuǎn)盤的角速度由零逐漸增大，求： (1)繩子對物體的拉力為零時的最大角速度； (2)當(dāng)角速度為  3μg 2r  時，繩子對物體拉力的大?。? 12、利用如圖所示的方法測定細(xì)線的抗拉強度．在長為 L 的細(xì)線下 端懸掛一個質(zhì)量不計的小盒，小盒的左側(cè)開一孔，一個金屬小球從 斜軌道上釋放后，水平進入小盒內(nèi)，與小盒一起向右擺動．現(xiàn)逐漸 增大金屬小球

9、在軌道上釋放時的高度，直至擺動時細(xì)線恰好被拉斷， 并測得此時金屬小球與盒一起做平拋運動的豎直位移 h 和水平位移 x，若小球質(zhì)量為 m，試求： (1)金屬小球做平拋運動的初速度為多少？ (2)該細(xì)線的抗拉斷張力為多大？ 6 / 10 1、B [兩小球的角速度相同，設(shè)為ω，則有 v1＝ωr1，v2＝ωr2， v2 r1＋r2＝L.以上各式聯(lián)立解得 r2＝ L，B 正確．] v1＋v2 2、D [物體隨圓筒一起勻速轉(zhuǎn)動時，受到三個力的作用：重力 G、 筒壁對它的彈力 FN 和筒壁對它的摩擦力 Ff(如圖所示)．其中 G 和 Ff

10、是一對平衡力，筒壁對它的彈力 FN 提供它做勻速圓周運動的向 心力．當(dāng)圓筒勻速轉(zhuǎn)動時，不管其角速度多大，只要物體隨圓筒一 起勻速轉(zhuǎn)動而未滑動，則物體所受的摩擦力 Ff 大小等于其重力．而 根據(jù)向心力公式 FN＝mω2r 可知，當(dāng)角速度ω變大時，F(xiàn)N 也變大， 故 D 正確．] anC 3、C [同軸轉(zhuǎn)動，C、E 兩點的角速度相等，由 an＝ω2r，有 ＝ anE 2，即 anC＝2anE；兩輪邊緣點的線速度大小相等，由 an＝  v2 r  ，有 anC 1 1 ＝ ，即 anC＝ anD，故選 C.] anD 2 2

11、 v2 4、C [由題意知，8mg＝m ，代入數(shù)值得 R＝125 m．] R 7 / 10 5、B [物塊 A 受到的摩擦力充當(dāng)其向心力；物塊 B 受到重力、支 持力、A 對物塊 B 的壓力、A 對物塊 B 的沿半徑向外的靜摩擦力和 圓盤對物塊 B 的沿半徑向里的靜摩擦力，共 5 個力的作用；當(dāng)轉(zhuǎn)速 增大時，A、B所受摩擦力都增大；A對 B 的摩擦力方向沿半徑向外．] 6、D [小球運動的軌跡是水平面內(nèi)的圓，如題圖中虛線所示，其圓 心是水平面與轉(zhuǎn)軸 OO′的交點，所以圓周運動的半徑為 r＋Lsin θ， 由 an＝rω2，可知其加速度

12、大小為ω2(r＋Lsin θ)，選項 D 正確．] 7、C [當(dāng)外界提供的向心力突然消失時，小球?qū)⒀丌褴壍肋\動做離 心運動，A 錯誤；當(dāng)外界提供的向心力 F

13、r 變大，則 F 變小，選項 D 正確．] 9、AC [由于懸線與釘子接觸時，小球在水平方向上不受力，故小 球的線速度不能發(fā)生突變，由于做圓周運動的半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄? 8 / 10 v2 由 v＝ωr 知，角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮珹 正確，B 錯誤；由 an＝ r 知，小球的向心加速度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮珻 正確，D 錯誤．] 10、BC [A、B 兩輪屬齒輪傳動，A、B 兩輪的轉(zhuǎn)動方向相反，A v ω1 錯誤，B 正確．A、B 兩輪邊緣的線速度大小相等，由ω＝ 知， r ω2 r2 1 v2 a1 r2 1 ＝ ＝ ，

14、C 正確．根據(jù) a＝ 得， ＝ ＝ ，D 錯誤．] r1 3 r a2 r1 3 11、[解析] (1)當(dāng)恰由最大靜摩擦力提供向心力時，繩子拉力為零 且轉(zhuǎn)速達到最大，設(shè)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度為ω0，則μmg＝mω20r，得 ω0＝  μg r  . (2)當(dāng)ω＝  3μg 2r  時，ω>ω0，所以繩子的拉力 F 和最大靜摩擦力 共同提供向心力，此時，F(xiàn)＋μmg＝mω2r 3μg 1 即 F＋μmg＝m· ·r，得 F＝ μmg. 2r 2 [答案] (1)  μg 1 (2) μmg r 2 9 / 10 2hL 2h 12、[解析] (1)細(xì)線被拉斷后，由平拋知識得 1 h＝ gt2，x＝v0t， 2 則小球做平拋運動的初速度 v0＝x  g 2h  . (2)拉斷瞬間由牛頓第二定律可得 mv20 FT－mg＝ ， L ? x2 ? 則細(xì)線的抗拉斷張力 FT＝mg?1＋ ÷. è ? [答案] (1)x  g 2h  ? x2 ? (2)mg?1＋ ÷ è ? 10 / 10