春人教物理新教材必修圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí)有答案

2020春人教物理新教材必修第二冊第6章圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí)有答案*新教材人教物理必修第二冊第6章圓周運(yùn)動(dòng)*1、(雙選)如圖所示，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片上有A、B、C三點(diǎn)，其中A、C在葉片的端點(diǎn)，B在葉片的中點(diǎn)。當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這三點(diǎn)()A.線速度大小都相等B.線速度方向都相同C.角速度大小都相等D.周期都相等2、如圖所示，豎直薄壁圓筒內(nèi)壁光滑，其半徑為R，上部側(cè)面A處開有小口，在小口A的正下方h處亦開有與A大小相同的小口B，小球從小口A沿切線方向水平射入筒內(nèi)，使小球緊貼筒內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)．要使小球從B口處飛出，小球進(jìn)入上面小口的最小速率v0為()A．πReq\r(\f(g,2h)) B．πReq\r(\f(2g,h))C．πReq\r(\f(2h,g)) D．2πReq\r(\f(g,h))3、向心力演示器如圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個(gè)球所受向心力的大小。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可改變兩個(gè)塔輪的轉(zhuǎn)速比，以探究物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小跟哪些因素有關(guān)、具體關(guān)系怎樣?，F(xiàn)將小球A和B分別放在兩邊的槽內(nèi)，小球A和B的質(zhì)量分別為mA和mB，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為rA和rB。皮帶套在兩塔輪半徑相同的兩個(gè)輪子上，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯示標(biāo)尺8上左邊露出的等分格子多于右邊，則下列說法正確的()A.若rA＞rB，mA＝mB，說明物體的質(zhì)量和角速度相同時(shí)，半徑越大向心力越大B.若rA＞rB，mA＝mB，說明物體的質(zhì)量和線速度相同時(shí)，半徑越大向心力越大C.若rA＝rB，mA≠mB，說明物體運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度相同時(shí)，質(zhì)量越大向心力越小D.若rA＝rB，mA≠mB，說明物體運(yùn)動(dòng)的半徑和角速度相同時(shí)，質(zhì)量越大向心力越小4、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(dòng)，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(dòng)時(shí)，小球也以同樣的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)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 B．ω2rC．ω2Lsinθ D．ω2(r＋Lsinθ)5、如圖所示為洗衣機(jī)脫水筒．在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水筒內(nèi)壁上有一件濕衣服與圓筒一起運(yùn)動(dòng)，衣服相對于圓筒壁靜止，則()A．衣服受重力、彈力、壓力、摩擦力、向心力五個(gè)力作用B．洗衣機(jī)脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)得越快，衣服與筒壁間的彈力就越小C．衣服上的水滴與衣服間的附著力不足以提供所需要的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)D．衣服上的水滴與衣服間的附著力大于所需的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)6、為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個(gè)薄圓盤A、B，盤A、B平行且相距2m，軸桿的轉(zhuǎn)速為3600r/min，子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b，測得兩彈孔所在半徑的夾角θ＝30°，如圖所示．則該子彈的速度可能是()A．360m/s B．720m/sC．1440m/s D．108m/s7、向心力演示器如圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值?，F(xiàn)將小球分別放在兩邊的槽內(nèi)，為探究小球受到的向心力大小與角速度大小的關(guān)系，下列做法正確的是()A.在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下，用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)B.在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下，用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)C.在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下，用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)D.在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下，用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)【解析】根據(jù)F＝mrω2，知要研究小球受到的向心力大小與角速度的關(guān)系，需控制小球的質(zhì)量和半徑不變，故選項(xiàng)A正確。8、（雙選）一小球質(zhì)量為m，用長為L的懸繩(不可伸長，質(zhì)量不計(jì))固定于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方eq\f(L,2)處釘有一顆光滑釘子．如圖所示，將懸線沿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9、半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，如圖所示．頂部有一物體A，現(xiàn)給它一個(gè)水平初速度v0＝eq\r(gR)，則物體將()A．沿球面下滑至M點(diǎn)B．沿球面下滑至某一點(diǎn)N，便離開球面做斜下拋運(yùn)動(dòng)C．按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓周運(yùn)動(dòng)D．立即離開半圓球做平拋運(yùn)動(dòng)10、如圖所示，滑冰運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎時(shí)什么力充當(dāng)向心力？11、如圖所示，壓路機(jī)大輪的半徑R是小輪半徑r的2倍，壓路機(jī)勻速行進(jìn)時(shí)，大輪邊緣上A點(diǎn)的向心加速度是m/s2，那么小輪邊緣上的B點(diǎn)向心加速度是多少？大輪上距軸心的距離為eq\f(R,3)的C點(diǎn)的向心加速度是多大？2020春人教物理新教材必修第二冊第6章圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí)有答案*新教材人教物理必修第二冊第6章圓周運(yùn)動(dòng)*1、(雙選)如圖所示，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片上有A、B、C三點(diǎn)，其中A、C在葉片的端點(diǎn)，B在葉片的中點(diǎn)。當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這三點(diǎn)()A.線速度大小都相等B.線速度方向都相同C.角速度大小都相等D.周期都相等【解析】首先A、B、C屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故他們的角速度、周期都相等，故C、D正確；由v＝ωr知，它們的半徑r不相等，故線速度的大小不相等，故A錯(cuò)誤；由于是做圓周運(yùn)動(dòng)，故線速度的方向沿切線方向，故B錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾D2、如圖所示，豎直薄壁圓筒內(nèi)壁光滑，其半徑為R，上部側(cè)面A處開有小口，在小口A的正下方h處亦開有與A大小相同的小口B，小球從小口A沿切線方向水平射入筒內(nèi)，使小球緊貼筒內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)．要使小球從B口處飛出，小球進(jìn)入上面小口的最小速率v0為()A．πReq\r(\f(g,2h)) B．πReq\r(\f(2g,h))C．πReq\r(\f(2h,g)) D．2πReq\r(\f(g,h))【答案】B[小球在豎直方向上只受重力作用，做自由落體運(yùn)動(dòng)，故小球從A到B的時(shí)間為t＝eq\r(\f(2h,g))，設(shè)小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，沿水平方向轉(zhuǎn)了n圈，則有v0t＝n·2πR，當(dāng)n＝1時(shí)，小球進(jìn)入上面小口的速率v0最小，解得v0＝πReq\r(\f(2g,h))，B正確．]3、向心力演示器如圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個(gè)球所受向心力的大小。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可改變兩個(gè)塔輪的轉(zhuǎn)速比，以探究物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小跟哪些因素有關(guān)、具體關(guān)系怎樣?，F(xiàn)將小球A和B分別放在兩邊的槽內(nèi)，小球A和B的質(zhì)量分別為mA和mB，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為rA和rB。皮帶套在兩塔輪半徑相同的兩個(gè)輪子上，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯示標(biāo)尺8上左邊露出的等分格子多于右邊，則下列說法正確的()A.若rA＞rB，mA＝mB，說明物體的質(zhì)量和角速度相同時(shí)，半徑越大向心力越大B.若rA＞rB，mA＝mB，說明物體的質(zhì)量和線速度相同時(shí)，半徑越大向心力越大C.若rA＝rB，mA≠mB，說明物體運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度相同時(shí)，質(zhì)量越大向心力越小D.若rA＝rB，mA≠mB，說明物體運(yùn)動(dòng)的半徑和角速度相同時(shí)，質(zhì)量越大向心力越小【解析】根據(jù)題意，皮帶套在兩塔輪半徑相同的兩個(gè)輪子上，因而ωA＝ωB標(biāo)尺8上左邊露出的等分格子多于右邊，因而FA＞FB，根據(jù)向心力公式F＝mω2r，選項(xiàng)A正確，D錯(cuò)誤；根據(jù)向心力公式F＝meq\f(v2,r)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼4、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(dòng)，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(dòng)時(shí)，小球也以同樣的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)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 B．ω2rC．ω2Lsinθ D．ω2(r＋Lsinθ)【答案】D[小球運(yùn)動(dòng)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(diǎn)，所以圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r＋Lsinθ，由an＝rω2，可知其加速度大小為ω2(r＋Lsinθ)，選項(xiàng)D正確．]5、如圖所示為洗衣機(jī)脫水筒．在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水筒內(nèi)壁上有一件濕衣服與圓筒一起運(yùn)動(dòng)，衣服相對于圓筒壁靜止，則()A．衣服受重力、彈力、壓力、摩擦力、向心力五個(gè)力作用B．洗衣機(jī)脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)得越快，衣服與筒壁間的彈力就越小C．衣服上的水滴與衣服間的附著力不足以提供所需要的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)D．衣服上的水滴與衣服間的附著力大于所需的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)【答案】C[向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，衣服所受的合外力提供向心力，且脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)越快，所需的向心力越大，衣服與筒壁間的彈力就越大，所以A、B都不正確；衣服上的水滴與衣服間的附著力提供向心力，當(dāng)附著力不足以提供所需的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤．]6、為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個(gè)薄圓盤A、B，盤A、B平行且相距2m，軸桿的轉(zhuǎn)速為3600r/min，子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b，測得兩彈孔所在半徑的夾角θ＝30°，如圖所示．則該子彈的速度可能是()A．360m/s B．720m/sC．1440m/s D．108m/s【答案】C[子彈從A盤到B盤，B盤轉(zhuǎn)過的角度θ＝2πn＋eq\f(π,6)(n＝0,1,2，…)，B盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝eq\f(2π,T)＝2πf＝2πn＝2π×eq\f(3600,60)rad/s＝120πrad/s，子彈在A、B盤間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于B盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間，即eq\f(2,v)＝eq\f(θ,ω)，所以v＝eq\f(2ω,θ)＝eq\f(1440,12n＋1)m/s(n＝0,1,2，…)，n＝0時(shí)，v＝1440m/s；n＝1時(shí)，v≈m/s；n＝2時(shí)，v＝m/s，C正確．]7、向心力演示器如圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值?，F(xiàn)將小球分別放在兩邊的槽內(nèi)，為探究小球受到的向心力大小與角速度大小的關(guān)系，下列做法正確的是()A.在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下，用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)B.在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下，用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)C.在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下，用質(zhì)量不同的鋼球做實(shí)驗(yàn)D.在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下，用質(zhì)量相同的鋼球做實(shí)驗(yàn)【解析】根據(jù)F＝mrω2，知要研究小球受到的向心力大小與角速度的關(guān)系，需控制小球的質(zhì)量和半徑不變，故選項(xiàng)A正確?！敬鸢浮緼8、（雙選）一小球質(zhì)量為m，用長為L的懸繩(不可伸長，質(zhì)量不計(jì))固定于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方eq\f(L,2)處釘有一顆光滑釘子．如圖所示，將懸線沿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【答案】AC[由于懸線與釘子接觸時(shí)，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(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，由v＝ωr知，角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，A正確，B錯(cuò)誤；由an＝eq\f(v2,r)知，小球的向心加速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，C正確，D錯(cuò)誤．]9、半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，如圖所示．頂部有一物體A，現(xiàn)給它一個(gè)水平初速度v0＝eq\r(gR)，則物體將()A．沿球面下滑至M點(diǎn)B．沿球面下滑至某一點(diǎn)N，便離開球面做斜下拋運(yùn)動(dòng)C．按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓周運(yùn)動(dòng)D．立即離開半圓球做平拋運(yùn)動(dòng)【答案】D[設(shè)在頂部物體A受到半圓球?qū)λ淖饔昧镕，由牛頓第二定律得mg－F＝meq\f(v\o\al(2,0),R)，把v0＝eq\r(gR)代入得F＝0.說明物體只受重力作用，又因物體有水平初速度v0，故物體做平拋運(yùn)動(dòng)，D正確．]10、如圖所示，滑冰運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎