1、 第六章圆周运动章节综合测试一、选择题(1-8单选，9-12多选）1关于物体做匀速圆周运动的物体下列说法不正确的是（ ）A向心力是物体所受的合外力B物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动C角速度越大，物体的速度方向变化越快D匀速圆周运动中向心加速度是一恒量2.一箱土豆在转盘上随转盘以角速度做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为m，它到转轴的距离为R，则其他土豆对该土豆的作用力为( )A.mg B.m2RC.m2g2+m24R2 D.m2g2-m24R23如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使水平板和物块一起在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径在运动过
2、程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则( )A物块始终受到三个力作用B只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心C从b到a，物块所受的摩擦力先增大后减小D从b到a，物块处于失重状态4如图所示，两个质量不同的小球，有长度不等的细绳拴在同一点，并在同一水平面内同步做匀速圆周运动，则它们的（ ）A合力相同B线速度相同C向心加速度相同D角速度相同5如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，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a方向B当转盘加速转动时，P受摩擦力方向为d方向C当转盘加速转动时，P受摩擦力方向为c方向D当转盘减速
3、转动时，P受摩擦力方向为d方向6如图所示，用水平传送带传送一质量为的小物体（可视为质点），A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为，传送带与皮带轮间不会打滑。当小物体可被水平抛出时，A轮每秒的转速最小是（重力加速度为）（）A B C D7.如图甲所示是游乐园内的一种游戏项目旋转飞椅,飞椅从静止开始缓慢转动,经过一小段时间,飞椅(包括飞椅上的游客)的运动可以看作匀速圆周运动。整个装置可以简化为如图乙所示的模型。忽略转动中的空气阻力。设细绳与竖直方向的夹角为,则()A.飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用B.角越大,飞椅的向心加速度就越大C.只要线速度足够大,角可以达到90D.飞椅运动的周期随着角的增大而增
4、大8如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（ ）A B C D9如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为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。若传动过程中皮带不打滑，则（）Aa点和c点的线速度大小之比为1：1Bb点和c点的角速度大小之比为1：1Ca点和b点的线
5、速度大小之比为1：2Da点和c点的向心加速度大小之比为4：110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，与转台间的动摩擦因数相同（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），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物体比B物体先滑动D转速增加，C物体最先滑11如图甲，轻杆的一端固定一小球（可视为质点），另一端套在光滑的水平轴O上，小球通过最高点时的速度大小v，杆对小球的作用力为F，若取竖直向上为F的正方向，得到的F-v2图象如图乙所示，取g=10m/
6、s2，则（ ）A小球恰好通过最高点时的速度大小为5m/sB小球在最高点的速度大小为m/s时，杆对球的作用力为支持力C小球的质量为0.3kg DO轴到小球的距离为0.5m12如图所示，在水平转台上放置有轻绳相连的质量相同的滑块1和滑块2，转台绕转轴OO以角速度匀运转动过程中，轻绳始终处于水平状态，两滑块始终相对转台静止，且与转台之间的动摩擦因数相同，滑块1到转轴的距离小于滑块2到转轴的距离关于滑块1和滑块2受到的摩擦力f1和f2与2的关系图线，可能正确的是( )A BC D二填空题13如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽
7、分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题：（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的_。A理想实验法 B等效替代法 C控制变量法 D演绎法（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上。研究的目的是向心力的大小与_的关系。A质量m B角速度 C半径r（3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露
8、出1个分格，右边标尺露出4个分格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为_。14如图所示，将完全相同的两小球AB，用长L=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止瞬间，两悬线中的张力之比TB:TA为_三计算题15如图所示，用长为细线悬挂一个质量为的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，细线与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为，求圆周摆周期。 16.如图所示，质量为1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点，O点距地面竖直距离为1m，如果使小球绕OO竖直轴在水平面内做圆周运动，若细线最大承受拉力为12.5N(g =10m/s2),
9、求：(1) 当小球的角速度为多大时，细线将断开。(2) 细线断开后小球的落地点与悬挂点的水平距离。17 如图所示，水平转盘的中心有一个光滑的竖直小圆孔，质量为m的物体A放在转盘上，A到圆心的距离为r，物体A通过轻绳与物体B相连，B与A质量相同.若物体A与转盘间的动摩擦因数为，则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A才能随盘转动而不滑动？18.如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部和管壁上部的压力都为零.求：(1)小球A在最高点的速度大小；(2)小球B在最高点的速度大小
10、；(3)A、B两球落地点间的距离.答案：1.D 2.C 3.D 4.D 5.D 6. A 7.B 8.A 9.AB 10.AD 11.CD 12.AC13. (1)C (2)B (3)2:114. 1:315.16. 解：小球受到重力mg和线的拉力T作用，在水平面内做匀速圆周运动，设线与竖直方向的夹角为(1)由牛顿第二定律：Tsin= mr2=mL2sin,所以=5rad/s.(2)绳被拉断后小球沿圆周的切线方向飞出，做平抛运动，其初速度 v0=Lsin,又因为Tcos=mg，所以cos=0.8，sin=0.6，代入得 v0=1.5m/s.抛出点离地面的高度：h=1m-Lcos0=0.6m.根
11、据平抛运动的规律： =12gt2,s=v0t,落地点到悬点的水平距离： s=s2+Lsin2=0.6m.17.取物体A为研究对象，若物体随转盘转动的角速度较大，则解得： 若A物体随转盘转动的角速度较小，则解得：要使A随转盘一起转动，则角速度应满足的关系是：18. (1)对A球，在最高点时对管壁上部的压力为3mg，即管壁对小球向下的压力为3mg，合力提供向心力有 3mg+mg=nn vA2R解得 vA=4gR=2gR(2)对B球，在最高点时对管壁下部和管壁上部的压力都为零，故有 mg=mvn2R 解得 vB=gR(3)两球离开轨道后均做平抛运动，设落地时间为t，则有 2R=12gt2 得 t=4RgA、 B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差，对A球 SA=vAt对B球 sB=vBtA、B两球落地点间的距离 L=sAsB 联立解得L=2R。学科网（北京）股份有限公司
