2019新人教版高一物理必修二 第六章 圓周運動練習試題(含詳解)

圓周運動練習題一、單選題(本大題共12小題，共36.0分)1.當物體做勻速圓周運動時，以下說法正確的是()物體速度保持不變B.物體加速度保持不變C.物體所受合外力大小保持不變D.物體所受合外力為恒力2.關于向心力的說法中錯誤的是()向心力總是沿半徑指向圓心，且大小不變，向心力是一個恒力向心力是沿著半徑指向圓心方向的合力，是根據力的作用效果命名的向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某個力的分力向心力只改變物體線速度的方向，不可能改變物體線速度的大小關于質點做勻速圓周運動的說法，以下正確的是()因為，所以向心加速度與轉動半徑成反比T因為a=^2T，所以向心加速度與轉動半徑成正比因為^=-,所以角速度與轉動半徑成反比T因為=2nn(n為轉速)，所以角速度與轉速成正比關于勻速圓周運動和平拋運動正確的是()做勻速圓周運動和平拋運動的物體合力都恒定勻速圓周運動是勻變速曲線運動勻速圓周運動和平拋運動都是變加速曲線運動平拋運動勻變速曲線運動5.如圖所示。小物塊A與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動。下列關于A的受力情況說法正確的是()5.受重力、支持力受重力、支持力和指向圓心的摩擦力受重力、支持力、與運動方向相反的摩擦力和向心力受重力、支持力和與運動方向相反的摩擦力

如圖所示，一個球繞中心軸線00’以角速度e轉動，貝嘆）A、B兩點的角速度相等A、B兩點的線速度相等若0=45°，則j：vB=V2：1若0=45°，則7；:Tb=1：V2A.1：2B.1：4C.2：1D.1：1如圖所示，AA.1：2B.1：4C.2：1D.1：1公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”.如A.1：1B.A.1：1B.3：2C.2：3D.4：9車的加速度為零，受力平衡車對橋的壓力比汽車的重力大車對橋的壓力比汽車的重力小車的速度越大，車對橋面的壓力越小如圖所示，質量相同的A,B兩小球用輕質細線懸掛在同一點0,“乜Q在同一水平面上做勻速圓周運動.則下列說法錯誤的是（）/■A的角速度一定比B的角速度大A的線速度一定比B的線速度大A的加速度一定比B的加速度大A所受細線的拉力一定比B所受的細線的拉力大所示，質量相等的A、B兩物體（可視為質點）放在圓盤上，到圓心的距離之比是3：2,圓盤繞圓心做勻速圓周運動，兩物體相對圓盤靜止?則A、B兩物體做圓周運動的向心力之比為（）

如圖所示是一個玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三個點。當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度e穩(wěn)定旋轉時，下列表述正確的是（）a、b、c三點的線速度大小相等a、b、c三點的角速度相等C.a、b的角速度比c的角速度大D.c的線速度比a、b的線速度大如圖所示是自行車傳動結構的示意圖，其中I是半徑為D的牙盤（大齒輪），n是半徑為的飛輪（小齒輪），皿是半徑為r3的后輪，假設腳踏板的轉速為n（r/s），則自行車前進的速度為（）B.^^#3C.2^nrir3D.2勸勺「3r2r1r2r1二、多選題（本大題共5小題，共20.0分）兩根長度不同的細線下面分別懸掛兩個完全相同的小球A、細線上端固定在同一點，繞共同的豎直軸在水平面內做v;■■■勻速圓周運動。已知A球細線厶1跟豎直方向的夾角為30。，B球細線厶2跟豎直方向的夾角為60°，下列說法正確的是（）細線厶1和細線厶2所受的拉力大小之比為V3：1小球A和B的向心力大小之比為1：3小球A和B的角速度大小之比為1：1小球A和B的線速度大小之比為1：V3一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質量相等的小球A和B沿著筒的內壁在水平面內做勻速圓周運動，如圖所示，貝y（）球A的角速度等于球B的角速度球A的線速度大于球B的線速度球A的運動周期小于球B的運動周期球A與球B對筒壁的壓力相等如圖所示的皮帶傳動裝置，主動輪0］上兩輪的半徑分別為3r和r，從動輪02的半徑為2r，A、B、C分別為輪緣上的三點，設皮帶不打滑，則下比例正確的是（）

cA.AcA.A、B、C三點的加速度之比a”aB；ac=6：21BA、B、C三點的線速度大小之比—：vB:vc=3：2：2A、B、C三點的角速度之比:%:^c=2：2：1A、B、C三點的加速度之比a”aB:ac=3：2：1如圖所示，A,B,C三個物體放在旋轉圓臺上，它們與圓臺之c間的動摩擦因數均為“，A的質量為2m，B、C質量均為m，A、亙?)B離軸心距離為R，C離軸心2R,則當圓臺旋轉時(設A、B、C都沒有滑動)()物體C的向心加速度最大物體B受到的靜摩擦力最大e=任是C開始滑動的臨界角速度2R當圓臺轉速增加時，B比A先滑動小球質量為m,用長為L的輕質細線懸掛在O點，在O點的正下臚有一釘子P，2把細線沿水平方向拉直，如圖所示，無初速度地釋放小球，當細線碰到釘子的瞬間設線沒有斷裂，則下列說法正確的是()小球的角速度突然增大小球的向心加速度突然增大小球的角速度突然增大小球的向心加速度突然增大4小球的瞬時速度突然增大小球對懸線的拉力保持不變三、實驗題(本大題共1小題，共6.0分)用如圖所示的實驗裝置來探究小球作圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度e和半徑r之間的關系，轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉動，槽內的球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值。某次實驗圖片如下，請回答相關問題：在研究向心力的大小F與質量m、角速度e和半徑r之間的關系時我們主要用到了物理學中的方法；理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.演繹法圖中是在研究向心力的大小F與的關系。A.質量mB.角速度eD.半徑r若圖中標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1：9，運用圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對應的半徑之比為A.l：9B.3：1C.1：3D.1：1四、計算題(本大題共3小題，共38.0分)如圖，小球做勻速圓周運動，細線與豎直方向夾角為0,線長為L,小球質量為m,重力加速度為9.求：繩子對小球的拉力的大小小球運動的向心加速度大小小球運動的角速度．如圖，置于圓形水平轉臺邊緣的小物塊隨轉臺加速轉動，當轉速達到某一數值時，物塊恰好滑離轉臺開始做平拋運動。現測得轉臺半偸=0.5m，離水平地面的高度H=08m，物塊平拋落地過程水平位移的大小s=0.4m。設物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度9=10m/s2.求：物塊做平拋運動的初速度大小u0；物塊與轉臺間的動摩擦因數“。21.如圖所示，有一可繞豎直中心軸轉動的水平圓盤，上面放置勁度系數=46/的彈簧，彈簧的一端固定于軸0上，另一端連接質量=1.0的小物塊A,物塊與盤間的動摩擦因數=0.20，開始時彈簧未發(fā)生形變，長度0=0.50，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取=10/2.則當圓盤的轉動周期=5.0時，物塊在初始位置與圓盤一起轉動，求物塊受到的向心力大小F；圓盤的角速度多大時，物塊A將開始滑動？當角速度緩慢地增加到4.0/時，彈簧的伸長量是多少？(彈簧始終在彈性限度內且物塊未脫離圓盤)答案和解析【答案】C【解析】解：A、勻速圓周運動的線速度大小不變，方向變化，是變速運動，故A錯誤；B、勻速圓周運動的加速度方向始終指向圓心，加速度是變化的，是變加速運動，故B錯誤；C、物體所受合外力提供向心力，大小不變，但方向時刻指向圓心，是個變力，故C正確，D錯誤．故選：C【答案】A【解析】解：A、向心力的方向始終指向圓心，是變力，A錯誤。B、向心力是根據力的作用效果命名的，可以是某個力或幾個力的合力，也可以是某個力的分力，B、C正確；D、向心力跟速度方向垂直，只改變線速度的方向，不可能改變線速度的大小，D正確；本題選錯誤的，故選：A?！敬鸢浮緿【解析】解：A、由牛頓第二定律可知，向心加速度是由向心力的大小和物體的質量決定的，與速度和半徑無關，所以A錯誤。B、由A的分析可知B錯誤。C、由4=旦可知角速度與轉動半徑、線速度都有關，在線速度不變時角速度才與轉動半V徑成反比，所以C錯誤。D、因為2兀是恒量，所以角速度與轉速成正比，所以D正確。故選：D?！敬鸢浮緿【解析】勻速圓周運動的向心力的方向始終是指向圓心的，方向是不斷變化的，不是恒力，不是勻變速運動，平拋運動只受重力作用，合力為恒力，是勻變速曲線運動，故ABC錯誤，D正確。故選D?！敬鸢浮緽【解析】物塊A隨圓盤一起做勻速圓周運動，受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力，重力和支持力平衡，靠靜摩擦力提供向心力，故B正確，ACD錯誤。故選B?！敬鸢浮緼【解析】解:AB、共軸轉動的各點角速度相等，故A、B兩點的角速度相等，但運動半徑不等，所以線速度不等，故A正確，B錯誤；C、設球的半徑為R,當3=45°時，A的轉動半徑r=Rcos45°=^R，B的半徑為R，2根據u=re可知，吟=血，故C錯誤；VB2D、共軸轉動的各點角速度相等，故A、B兩點的角速度相等，周期也相等，故D錯誤.故選：A共軸轉動的各點角速度相等，再根據u=re判斷線速度的大小關系，根據T=血判斷周期的關系．【答案】A【解析】【分析】A、B兩點靠摩擦傳動，具有相同的線速度，根據v=r^,半徑比為2：1,則角速度之比為1：2.故A正確，B、C、D錯誤。故選A。【答案】B【解析】解：A、汽車做圓周運動，速度在改變，加速度一定不為零，受力一定不平衡.故A錯誤.B、C汽車通過凹形橋的最低點時，向心力豎直向上，合力豎直向上，加速度豎直向上，根據牛頓第二定律得知，汽車過于超重狀態(tài)，所以車對橋的壓力比汽車的重力大，故B正確，C錯誤.D、對汽車，根據牛頓第二定律得：N—mg=，則得N=mg+，可見，v越RR大，路面的支持力越大，據牛頓第三定律得知，車對橋面的壓力越大，故D錯誤.故選：B【答案】A【解析】ABC根據mgtanO=m厶si"?G2=m—=ma得，加速度，線速Lsind度v=4gLsinOtanO,角速度3=寸一^~，A球細線與豎直方向的夾角較大，則A的加Lcosd速度比B球的加速度大，兩球二…相等，則兩球的角速度相等,A球的軌道半徑較大，細線與豎直方向的夾角較大，則線速度較大，即A的線速度比B的線速度大，故BC正確，A錯誤；D.根據豎直方向上平衡有：-…，A球與豎直方向的夾角較大，則A所受細線的拉力較大，故D正確。本題選錯誤的，故選A?！敬鸢浮緽【解析】4、B兩物體的角速度相等，根據樣=mr^2知，質量相等，半徑之比為3：2，則向心力之比為3：2,故B正確，A、C、D錯誤.故選：B．【答案】B解析】【分析】

因為a、b、c三點共軸，所以^a=^b=，故B正確，C錯誤；由于三點半徑不等，所以三點的線速度大小不等，a、b兩點半徑比c點大，所以a、b兩點的線速度比c點大，故AD錯誤。故選B。【答案】C【解析】解：轉速為單位時間內轉過的圈數，因為轉動一圈，對圓心轉的角度為兀，所以=2nnrad/s，因為要測量自行車前進的速度，即車輪III邊緣上的線速度的大小，根據題意知：輪I和輪II邊緣上的線速度的大小相等，據u=Rs可知：r1^1=，已知叫=2兀兀，則輪II的角速度92=4叫.因為輪II和輪III共軸，所以轉動的e相等r2即^3=^2，根據匕=尺4可知，匕=4^3=帀"/3r2故選C【答案】BC【解析】「?兩球在水平面內做圓周運動，在豎直方向上的合力為零，由：TAcos30°=mg，Tocos60°=mg，則T=^^=，To=2mg，所以T:T=73：3=1：V3,BAcos30。3BAB故A錯誤。B.小球A做圓周運動的向心力F?=mgtan30°=，小球B做圓周運動的向心力nA3F=mgtan60°=73mg，可知小球A、B的向心力之比為1：3,故B正確。nBCD.根據mgtanO=m-htanO-少=m—^得，角速度e=7?，線速度u=7ghtanO,htandh可知角速度之比為1：1，線速度大小之比為1：3,故C正確，D錯誤。故選BC?！敬鸢浮緽D=mr4^1，解得u=7grcotO,o)=T2r【解析】1EC.=mr4^1，解得u=7grcotO,o)=T2rrT=寸如8，半徑大的線速度大，角速度小，周期大，與質量無關，故AC錯誤，B正gcotO確；D.物體受力如圖：將耳沿水平和豎直方向分解得：FNcosd=rna^①，FNsinO=mg…②.所以有：Fn=^~,兩球質量相等，則兩球對筒壁的壓力相等，故D正確。sin。故選BD。15.【答案】AC【解析】解：c、B點和C點具有相同大小的線速度，根據U=s，知B、C兩點的角速度之比等于半徑之反比，所以Gb:^c=rc:4=2：1?而A點和B點具有相同的角速度，則得：:軸：—=2：2：1?選項C正確B、根據u=re，知A、B的線速度之比等于半徑之比，所以VB:=3：1.B、C線速度相等，所以J:vB:匕=3：1：1?選項B錯誤AD、根據a=^2=v-~=v^得：似：aB:ac=VA^A:aB::vc^c=6：2：1?選項A正確，D錯誤故選：Ac?！敬鸢浮緼c【解析】解：A、物體繞軸做勻速圓周運動，角速度相等，有a=e2r，由于C物體的轉動半徑最大，故向心加速度最大，故A正確；B、物體繞軸做勻速圓周運動，角速度相等，靜摩擦力提供向心力，根據牛頓第二定律可得，/=m^2r，故B的摩擦力最小，故B錯誤；C、對C分析可知，當C物體恰好滑動時，靜摩擦力達到最大，有p.mg=m-2R?2解得：e=丘，故臨界角速度為佔，故C正確；2R2RD、由C的分析可知，轉動半徑越大的臨界角速度越小，越容易滑動，與物體的質量無關，故物體C先滑動，物體A、B將一起后滑動，故D錯誤。故選：Ac?！敬鸢浮緼c【解析】AB.把懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放，當懸線碰到釘子的前后瞬間，由于繩子拉力與重力都與速度垂直，所以不改變速度大小，即線速度大小不變，而半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，根據v=r^，則角速度增大到原來的2倍，故A正確，B錯誤；當懸線碰到釘子后，半徑是原來的一半，線速度大小不變，則由a=吆分析可知，向V心加速度突然增加為碰釘前的2倍，故C正確；根據牛頓第二定律得：T—mg=得，T=mg+，r變小，其他量不變，則繩子的拉力T增大，故D錯誤。故選Ac?！敬鸢浮縞BB【解析】解：(1)在研究向心力的大小F與質量m、角速度e和半徑r之間的關系時，需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關系，該方法為控制變量法。故選：c。圖中兩球的質量相同，轉動的半徑相同，則研究的是向心力與角速度