高一物理必修二第五章圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí)題提高篇

1、圓周運(yùn)動(dòng)一、不定項(xiàng)選擇1.如圖所示，細(xì)繩11與12共同作用于質(zhì)量為 m的小球而使其處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中細(xì)繩11與豎直方向的夾角為。，細(xì)繩12水平，重力加速度為 g,不計(jì)空氣阻力?，F(xiàn)剪斷細(xì)繩12,則剪斷瞬間A.小球立即處于完全失重狀態(tài)mgC.細(xì)繩11上的拉力大小為 cosD.小球受到的合力大小為mgtan 。方向水平向右2 .如圖所示，是馬戲團(tuán)中上演的飛車節(jié)目，在豎直平面內(nèi)有半徑為R的圓軌道。表演者騎著摩托車在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知人和摩托車的總質(zhì)量為m,人以v1 = MR的速度通過軌道最高點(diǎn) B,并以v2= x/3v1的速度通過最低點(diǎn) Ao則在A、B兩點(diǎn)軌道對摩托車的壓力大小相差（）A. 3m

2、gB. 4mgC. 5mgD. 6mgh的設(shè)計(jì)3 .鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑 r是根據(jù)地形決定的。彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)、外軌高度差不僅與r有關(guān)。還與火車在彎道上的行駛速度v有關(guān)。下列說法正確的是（）A.速率v 一定時(shí)，r越小，要求h越大B.速率v 一定時(shí)，r越大，要求h越大C.半徑r 一定時(shí)，v越小，要求h越大D.半徑r 一定時(shí)，v越大，要求h越大4 .如圖所示，地面上有一半徑為R的半圓形凹槽，半徑 OA水平，半徑 OB豎直，半徑 OC與水平方向的夾角。=371現(xiàn)將小球（可視為質(zhì)點(diǎn)） 從A處以初速度v1水平拋出后恰好落到 B點(diǎn)；若將該小球從 A處以 初速度v2水平拋出后恰好落到 C點(diǎn)，si

3、n 37 = 0. 6, cos 37=0. 8,則下列說法正確的是v_ _J5A, v2= VB.小球剛到達(dá) C點(diǎn)時(shí)重力的功率與剛到達(dá) B點(diǎn)時(shí)重力的功率之比為 3： 2C.小球?qū)鵌到達(dá) C點(diǎn)時(shí)的速度與剛到達(dá) B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為 '39 : 5D.小球從拋出開始運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的平均速度大小之比為5 .如圖所示，轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于光滑平面，交點(diǎn) O的上方h處固定細(xì)繩的一端，細(xì)繩的另一端拴接一質(zhì)量為m的小球B,繩長AB= l>h,小球可隨轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)并在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。要使球不離開水平面，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速的最大值是 （）gM, O為圓心，A、B為圓管水平直徑的兩端點(diǎn)，管內(nèi)

4、有一質(zhì)量為m、直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球，當(dāng)測量裝置水平固定在小車上隨車一起在水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球最終穩(wěn)定在圓管的D點(diǎn)已知OD與豎直方向的夾角為=37° （重力加速度為gA.此時(shí)小車對裝置的支持力大于sn37° =, c0s37° =,則下列說法正確的是(m+M)gB.被測小車的加速度大小為5 gC測量裝置受到的水平合力大小為34 （m+M）g ,方向水平向右D測量裝置水平固定在小車上，當(dāng)小車加速度很大時(shí)，小球可能穩(wěn)定在圓管的A位置7. （2016宜昌聯(lián)考）如圖所示，半徑為 R的光滑細(xì)圓環(huán)軌道被固定在豎直平面上，軌道正上方和正下方分別有質(zhì)量為2m和m的靜止

5、小球A、B,它們由長為2R的輕桿固定連接，圓環(huán)軌道內(nèi)壁開有環(huán)形小槽,可使細(xì)桿無摩擦、無障礙地繞其中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。今對上方小球A施加微小擾動(dòng)。兩球開始運(yùn)動(dòng)后，下列說法正確的是（）A.輕桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)兩球的加速度大小相等B.輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)兩球的加速度大小不相等C.運(yùn)動(dòng)過程中A球速度的最大值為4gRD.當(dāng)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，兩小球?qū)壍雷饔昧Φ暮狭Υ笮?35 mg8.如圖所示，用細(xì)線相連的兩個(gè)質(zhì)量分別為m和2m的小物塊A和B （可視為質(zhì)點(diǎn)），沿半徑方向放在水平圓盤上，A與轉(zhuǎn)軸OO的距離為r, B與轉(zhuǎn)軸的距離為2r,物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，圓盤靜止時(shí)，細(xì)線處于水平

6、且無張力，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢 地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用 3表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，則1,且gA.當(dāng)3r時(shí)，兩物體開始滑動(dòng)B,當(dāng)3 = 丫12時(shí)，細(xì)線中的張力大小為13 5g<06 .如圖為測量加速度的簡易裝置圖，內(nèi)壁光滑的圓管豎直固定在底座上，管與底座的總質(zhì)量為C.兩物體開始滑動(dòng)前受到的摩擦力方向始終相同D.兩物體剛開始滑動(dòng)時(shí)，細(xì)線中的張力為09 .如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)脫離后做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過s后又恰好垂直與傾角為 45。的斜面相碰。已知半圓形管道的半徑 R= 1 m,小球可看做質(zhì)點(diǎn)且其質(zhì)量為m =

7、 1 kg, g取10 m/s2。則()A.小球在斜面上的相碰點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離是 mB.小球在斜面上的相碰點(diǎn) C與B點(diǎn)的水平距離是 mC.小球經(jīng)過管道的 B點(diǎn)時(shí)，受到管道的作用力 FNB的大小是1 ND.小球經(jīng)過管道的 B點(diǎn)時(shí)，受到管道的作用力 FNB的大小是2 N、計(jì)算題10 .如圖所示，在光滑的圓錐體頂用長為L的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為 m的小球，圓錐體固定在水平面上不動(dòng),其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為30。，小球以速率v繞圓錐體軸線做水平圓周運(yùn)動(dòng)求細(xì)線對小球的拉力大小;(2)當(dāng) v2 =求細(xì)線對小球的拉力大小11 .小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m

8、的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)彳圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖所示已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為3d,重力加速度為g,忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力.求繩斷時(shí)球的速度大小 v1和球落地時(shí)的速度大小 v2;/飛(2)求繩能承受的最大拉力；i 7%”； d/(3)改變繩長，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的工，:：水平距離最大，繩長應(yīng)是多少最大水平距離為多少工叫勿用"產(chǎn)“斗12 .如圖所示，光滑的豎直圓軌道與粗糙的水平面，靜止在A處.現(xiàn)用大小為F=40N與水平方向成角AB相切于B點(diǎn)，質(zhì)量為m=5kg的小

9、物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）I 0 =53的斜向上的恒定拉力始終作.用在物塊上，使其從A點(diǎn)由靜止開始沿水平地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)AB之間的距離為L=6mg=10m/s2 .求：并能從B點(diǎn)無阻礙進(jìn)入圓軌道運(yùn)動(dòng).sin53 = ,cos53 =已知物塊與地（1）物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）若圓軌道的半徑為1m,物塊對軌道的最大壓力；（3）物塊在豎直圓軌道中運(yùn)動(dòng)過程中，不脫離軌道，圓軌道的半 徑應(yīng)滿足的條件.10(1) FT=1 + 3 3mg6圓周運(yùn)動(dòng)1B2D3AD4AC5A6c7ACD8BC9AC1(2) FT= 2mg(FT = - 2mg 舍去).11(1) ,：2gd.10gd2

10、131mg3d (3)22 .33 d12.答案:(1) 6m/s； (2)234N,方向與豎直方向成角 53 °斜右下;10(3) 00 7 m解析：（1）由A到上過程，由動(dòng)能定理：1FLcos e fL= 2 mvB2f=N=（i （mgFsin 0 ）解得物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB=6m/s（說明：應(yīng)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)處理，正確的同樣給分）（2）由分析知，當(dāng)拉力 F與mg的合力F'的方向沿著圓軌道半 徑向外時(shí)（如圖中的 C點(diǎn)），物塊的速度最大，對軌道的壓力最大. 由B到C過程，由動(dòng)能定理：（2分）（1分）1F'R(1 cos53 )=2 mvC2 F'=mgcos53 =30N12 mvB2（1分）2 mvC在 C 點(diǎn)：NCF'= R（1分）解得 NC=234N由牛頓第三定律，物塊對軌道的最大壓力N'C=234N,方向與豎直方向成角53 °斜右下.（分）（3）物塊恰好到達(dá)與 C點(diǎn)關(guān)于圓心。點(diǎn)對稱位置D點(diǎn)時(shí):2mvDF'= R1（1分）（1分）由 B 至ij D 過程，由動(dòng)能定理：一 F'R(1+cos53)=2 mvD2 2 mvB210解得R1= 7 m10貝U 0&l