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高中物理圆周运动练习题汇编(DOC 11页).docx

1、学习-好资料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 速度大小和方向都改变 B 速度的大小和方向都不变C 速度的大小不变,方向改变 D 速度的大小改变,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及摩擦力Ff的示意图,其中正确的是()ABCD3.一个做匀速圆周运动的物体,如果半径不变,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

2、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DA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Ff,则物块与碗的动摩擦因数为()A B C D8.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

3、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,物体的速率逐渐增大,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

4、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 D11.一质量为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,则它在最低点时受到的摩擦力为()Amg B Cm(g) Dm(g)12.如图所示,地球可以看成一个巨大的拱形桥,桥面半径R6400 km,地面上行驶的汽车重力G3104N,在汽车的速度可以达到需要的任意值,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31

5、04NC 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 如果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()AFn BFnmv2r CFnmv DFnm2r15.(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OO匀速转动时,两球在杆上恰好不发生滑动.若两球质量之比mAmB

6、21,那么关于A、B两球的下列说法中正确的是()AA、B两球受到的向心力之比为21BA、B两球角速度之比为11CA、B两球运动半径之比为12DA、B两球向心加速度之比为1216.(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21,两圆盘和小物体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慢慢增加时()A 与圆盘相对滑动前m1与m2的角速度之比1221B 与圆盘相对滑动前m1与m2的向心加速度之比a1a212C 随转速慢慢增加,m1先开始滑动D 随转速慢慢增加,m2先开始滑动17.

7、(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2D 摆球运动的转速为sin18.(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OC间的夹角分别为53和37,则(sin 370.6)()AA、B两球所受支持力的大小之比为43BA、

8、B两球运动的周期之比为2CA、B两球的角速度之比为2DA、B两球的线速度之比为8319.(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图,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

9、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央的小孔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l1 m的细线,一端系一质量为m1 kg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时,细线的张力为FT.(g取10 m/s2,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0至少为多大.(2)若细线与竖直方向的夹角为60

10、,则小球的角速度为多大.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,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,合力方向必然指向圆心.综上可知,C项正确.3.【答案】C【解析】根据向心力公式得:F1m,当速率增加为原来的3倍时有

11、:F2,由题有:F2F164 N,联立以上三式:648m,m8 N,解得:F18 N,C正确4.【答案】D【解析】圆锥摆向心力由合外力提供,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的合力提供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所有力的合力,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,

12、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,根据牛顿第二定律得FNmgm,又FfFN,联立解得,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,摩擦力提供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

13、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;物体做速度大小变化的圆周运动,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,但一定指向圆周的内侧;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:FNmgm,得FNmgm,又由摩擦力公式有FfFN(mgm),C选项

14、正确.12.【答案】C【解析】对汽车研究,根据牛顿第二定律得:mgFNm,则得FNmgm,可知,速度v越大,地面对汽车的支持力FN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正确如果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,需要有力提供指向圆心的向心力,即方向指向内侧,此时外轨对火车的压力提供向心力,根据牛顿第三定律可知,火车对外

15、轨产生向外的压力作用故选A.14.【答案】ACD【解析】15.【答案】BCD【解析】两球的向心力都由细绳的拉力提供,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rA、rB,转动角速度为,则mArA2mBrB2,所以运动半径之比为rArB12,C正确.由牛顿第二定律Fma可知aAaB12,D正确.16.【答案】BD【解析】m1的角速度设为1,则有1r甲2r乙,所以有1212,选项A错m1的向心加速度a12r,同理m2的向心加速度a2r,所以发现相对滑动前a1a212,选项B对随着转盘慢慢滑动,静摩擦力提供向心力,当开始发生相对滑动时,对m1有m1gm12r12,可

16、得此时角速度1,此时m2的角速度2212,此时,m2的向心力m2r222m2g,此时已经大于最大静摩擦力m2g,即m2早于m1开始发生相对滑动,选项C错,D对17.【答案】BC【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:mgtanmr,rLsin,T2,转速n,B、C正确,A、D错误.四、影响的宏观环境分析18.【答案】ACD【解析】小球在运动的过程中受到的合力沿水平方向,且恰好提供向心力,根据平行四边形定则得,FN,则,故A正确小球受到的合外力:mgtanmr,rRsin,解得T,则,故B错误根据公式mgtanm2r,所以,所以,故C正确mgtanm,得v,

17、则,故D正确19.【答案】AC【解析】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,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v0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,受到的静摩擦力向外侧,并不一定会向内侧滑动,选项B错误;当车速高于v0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mgtanm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

18、.20.【答案】(1)(2)随着社会经济、文化的飞跃发展,人们正从温饱型步入小康型,崇尚人性和时尚,不断塑造个性和魅力的现代文化价值观念,已成为人们的追求目标。因此,顺应时代的饰品文化显示出强大的发展势头和越来越广的市场,从事饰品销售是有着广阔的市场空间。2、消费者分析【解析】(1)小球受重力及细线的拉力两力作用,如图所示,竖直方向:FTcosmg,故拉力FT.(2)小球做圆周运动的半径rLsin,向心力FnFTsinmgtan,而Fnm,尽管售价不菲,但仍没挡住喜欢它的人来来往往。这里有营业员们向顾客们示范着制作各种风格迥异的饰品,许多顾客也是学得不亦乐乎。在现场,有上班族在里面精挑细选成品

19、,有细心的小女孩在仔细盘算着用料和价钱,准备自己制作的原料。可以想见,用本来稀奇的原料,加上别具匠心的制作,每一款成品都必是独一无二的。而这也许正是自己制造所能带来最大的快乐吧。故小球的线速度v.21.【答案】1)m2g(2)(2)东西全【解析】(1)物块B受力平衡,故轻绳拉力FTm2g(2)小球A做匀速圆周运动的向心力等于轻绳拉力FT,根据牛顿第二定律(3) 年龄优势m2gm11、你一个月的零用钱大约是多少?解得v.22.【答案】1)rad/s(2)2rad/s【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.(四)DIY手工艺品的“个性化”小球做匀速圆周运动的轨迹

20、圆在水平面内,故向心力水平,运用牛顿第二定律及向心力公式得:mgtanmlsin解得:即0rad/s.关于DIY手工艺制品的消费调查(2)当细线与竖直方向成60角时,由牛顿第二定律及向心力公式得:mgtanm2lsin解得:2,如果顾客在消费中受到营业员的热情,主动而周到的服务,那就会有一种受到尊重的感觉,甚至会形成一种惠顾心理,经常会再次光顾,并为你介绍新的顾客群。而且顾客的购买动机并非全是由需求而引起的,它会随环境心情而转变。即2rad/s.23.【答案】对小球受力分析如图所示,小球受重力mg和线的拉力FT作用,这两个力的合力mgtan指向圆心,提供向心力,由受力分析可知,细线拉力FT.由Fnmm2Rmmgtan,半径RLsin,得vsin,T2.【解析】更多精品文档

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