春人教（新教材）物理必修圓周運(yùn)動期末訓(xùn)練含答案

2020春人教（新教材）物理必修第二冊第6章圓周運(yùn)動期末訓(xùn)練含答案*新教材人教物理必修第二冊第6章圓周運(yùn)動*1、單車共享是目前中國規(guī)模最大的校園交通代步解決方案，為廣大高校師生提供了方便快捷、低碳環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的代步服務(wù)。如圖所示A、B、C三點(diǎn)分別是單車輪胎和兩齒輪外沿上的點(diǎn)，其中RA＝2RB＝5RC，下列說法正確的是()點(diǎn)和C點(diǎn)的角速度ωB＝ωC點(diǎn)和C點(diǎn)的線速度vA＝vC點(diǎn)和B點(diǎn)的角速度2ωA＝5ωB點(diǎn)和B點(diǎn)的線速度vA＝2vB2、(雙選)如圖所示為某一皮帶傳動裝置．主動輪的半徑為r1，從動輪的半徑為r2.已知主動輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑．下列說法正確的是()A．從動輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動 B．從動輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動C．從動輪的轉(zhuǎn)速為eq\f(r1,r2)n D．從動輪的轉(zhuǎn)速為eq\f(r2,r1)n3、如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在細(xì)線的拉力作用下，以速度v做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動。小球所受合力的大小為()\f(v2,r)\f(v,r)4、如圖所示，兩輪壓緊，通過摩擦傳動(不打滑)，已知大輪半徑是小輪半徑的2倍，E為大輪半徑的中點(diǎn)，C、D分別是大輪和小輪邊緣上的一點(diǎn)，則E、C、D三點(diǎn)向心加速度大小關(guān)系正確的是()A．a(chǎn)nC＝anD＝2anE B．a(chǎn)nC＝2anD＝2anEC．a(chǎn)nC＝eq\f(anD,2)＝2anE D．a(chǎn)nC＝eq\f(anD,2)＝anE5、如圖所示，當(dāng)外界提供的向心力F＝mrω2時(shí)，小球恰好在Ⅲ軌道上做勻速圓周運(yùn)動．下列關(guān)于小球運(yùn)動的說法中正確的是()A．當(dāng)外界提供的向心力突然消失時(shí)，小球?qū)⒀丌褴壍肋\(yùn)動，這種運(yùn)動不叫離心運(yùn)動B．當(dāng)外界提供的向心力F>mrω2時(shí)，小球可能沿Ⅱ軌道做離心運(yùn)動C．當(dāng)外界提供的向心力F<mrω2時(shí)，小球可能沿Ⅱ軌道做離心運(yùn)動D．只要外界提供的向心力F不等于mrω2時(shí)，小球就將沿Ⅱ軌道做離心運(yùn)動6、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．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))7、如圖所示，一根輕桿(質(zhì)量不計(jì))的一端以O(shè)點(diǎn)為固定轉(zhuǎn)軸，另一端固定一個(gè)小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動。當(dāng)小球運(yùn)動到圖中位置時(shí)，輕桿對小球作用力的方向可能()A.沿F1的方向B.沿F2的方向C.沿F3的方向D.沿F4的方向8、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，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)動時(shí)，小球也以同樣的角速度做勻速圓周運(yùn)動，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)9、如圖所示，汽車在炎熱的夏天沿不平的曲面行駛，其中最容易發(fā)生爆胎的點(diǎn)是(假定汽車運(yùn)動速率va＝vc，vb＝vd)()A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn)C．c點(diǎn) D．d點(diǎn)10、一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小。圖甲、乙、丙、丁分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，你認(rèn)為哪種是正確的？11、在男女雙人花樣滑冰運(yùn)動中，男運(yùn)動員以自身為轉(zhuǎn)動軸拉著女運(yùn)動員做勻速圓周運(yùn)動．若運(yùn)動員的轉(zhuǎn)速為30r/min，女運(yùn)動員觸地冰鞋的線速度為m/s，求女運(yùn)動員做圓周運(yùn)動的角速度、觸地冰鞋做圓周運(yùn)動的半徑及向心加速度大?。?020春人教（新教材）物理必修第二冊第6章圓周運(yùn)動期末訓(xùn)練含答案*新教材人教物理必修第二冊第6章圓周運(yùn)動*1、單車共享是目前中國規(guī)模最大的校園交通代步解決方案，為廣大高校師生提供了方便快捷、低碳環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的代步服務(wù)。如圖所示A、B、C三點(diǎn)分別是單車輪胎和兩齒輪外沿上的點(diǎn)，其中RA＝2RB＝5RC，下列說法正確的是()點(diǎn)和C點(diǎn)的角速度ωB＝ωC點(diǎn)和C點(diǎn)的線速度vA＝vC點(diǎn)和B點(diǎn)的角速度2ωA＝5ωB點(diǎn)和B點(diǎn)的線速度vA＝2vB【解析】B點(diǎn)和C點(diǎn)為鏈條傳動，vB＝vC，而v＝ωR，所以ωBRB＝ωCRC，題目已知2RB＝5RC，得5ωB＝2ωC，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；A點(diǎn)和C點(diǎn)為同軸轉(zhuǎn)動，ωA＝ωC，而v＝ωR，題目已知RA＝5RC，所以vA＝5vC，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；聯(lián)立ωA＝ωC，5ωB＝2ωC得2ωA＝5ωB，選項(xiàng)C正確；聯(lián)立vB＝vC和vA＝5vC，得vA＝5vB，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾2、(雙選)如圖所示為某一皮帶傳動裝置．主動輪的半徑為r1，從動輪的半徑為r2.已知主動輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑．下列說法正確的是()A．從動輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動 B．從動輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動C．從動輪的轉(zhuǎn)速為eq\f(r1,r2)n D．從動輪的轉(zhuǎn)速為eq\f(r2,r1)n【答案】BC[主動輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，皮帶帶動從動輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，A錯(cuò)誤，B正確；由于兩輪邊緣線速度大小相同，根據(jù)v＝2πrn，可得兩輪轉(zhuǎn)速與半徑成反比，所以C正確，D錯(cuò)誤．]3、如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在細(xì)線的拉力作用下，以速度v做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動。小球所受合力的大小為()\f(v2,r)\f(v,r)【解析】根據(jù)牛頓第二定律得，小球的向心力由細(xì)線的拉力提供，則有F＝meq\f(v2,r)，故選項(xiàng)A正確。【答案】A4、如圖所示，兩輪壓緊，通過摩擦傳動(不打滑)，已知大輪半徑是小輪半徑的2倍，E為大輪半徑的中點(diǎn)，C、D分別是大輪和小輪邊緣上的一點(diǎn)，則E、C、D三點(diǎn)向心加速度大小關(guān)系正確的是()A．a(chǎn)nC＝anD＝2anE B．a(chǎn)nC＝2anD＝2anEC．a(chǎn)nC＝eq\f(anD,2)＝2anE D．a(chǎn)nC＝eq\f(anD,2)＝anE【答案】C[同軸轉(zhuǎn)動，C、E兩點(diǎn)的角速度相等，由an＝ω2r，有eq\f(anC,anE)＝2，即anC＝2anE；兩輪邊緣點(diǎn)的線速度大小相等，由an＝eq\f(v2,r)，有eq\f(anC,anD)＝eq\f(1,2)，即anC＝eq\f(1,2)anD，故選C.]5、如圖所示，當(dāng)外界提供的向心力F＝mrω2時(shí)，小球恰好在Ⅲ軌道上做勻速圓周運(yùn)動．下列關(guān)于小球運(yùn)動的說法中正確的是()A．當(dāng)外界提供的向心力突然消失時(shí)，小球?qū)⒀丌褴壍肋\(yùn)動，這種運(yùn)動不叫離心運(yùn)動B．當(dāng)外界提供的向心力F>mrω2時(shí)，小球可能沿Ⅱ軌道做離心運(yùn)動C．當(dāng)外界提供的向心力F<mrω2時(shí)，小球可能沿Ⅱ軌道做離心運(yùn)動D．只要外界提供的向心力F不等于mrω2時(shí)，小球就將沿Ⅱ軌道做離心運(yùn)動【答案】C[當(dāng)外界提供的向心力突然消失時(shí)，小球?qū)⒀丌褴壍肋\(yùn)動做離心運(yùn)動，A錯(cuò)誤；當(dāng)外界提供的向心力F<mrω2時(shí)，小球可能沿Ⅱ軌道做離心運(yùn)動，B、D錯(cuò)誤，C正確．]6、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．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，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．]7、如圖所示，一根輕桿(質(zhì)量不計(jì))的一端以O(shè)點(diǎn)為固定轉(zhuǎn)軸，另一端固定一個(gè)小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動。當(dāng)小球運(yùn)動到圖中位置時(shí)，輕桿對小球作用力的方向可能()A.沿F1的方向B.沿F2的方向C.沿F3的方向D.沿F4的方向【解析】因小球做勻速圓周運(yùn)動，所以其所受各力的合力一定指向圓心，充當(dāng)向心力，若受桿彈力為F1、F2、F4時(shí)與重力的合力均不可能沿桿指向圓心，只有桿的彈力為F3時(shí)合力才可能沿桿指向圓心，故選項(xiàng)C正確。【答案】C8、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，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)動時(shí)，小球也以同樣的角速度做勻速圓周運(yùn)動，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．]9、如圖所示，汽車在炎熱的夏天沿不平的曲面行駛，其中最容易發(fā)生爆胎的點(diǎn)是(假定汽車運(yùn)動速率va＝vc，vb＝vd)()A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn)C．c點(diǎn) D．d點(diǎn)【答案】D[因?yàn)閯蛩賵A周運(yùn)動的向心力和向心加速度公式也適用于變速圓周運(yùn)動，故在a、c兩點(diǎn)，F(xiàn)壓＝G－meq\f(v2,r)＜G，不容易發(fā)生爆胎；在b、d兩點(diǎn)，F(xiàn)壓＝G＋meq\f(v2,r)＞G，由題圖知b點(diǎn)所在曲線半徑大，即rb＞rd，又vb＝vd，故F壓b＜F壓d，所以在d點(diǎn)車胎受到的壓力最大，所以d點(diǎn)最容易發(fā)生爆胎．]10、一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小。圖甲、乙、丙、丁分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，你認(rèn)為哪種是正確的？解析汽車在行駛中速度越來越小，所以汽車在軌跡的切線方向做減速運(yùn)動，切線方向受力的合力如圖中的Ft所示。同時(shí)汽車做曲線運(yùn)動，必有向心力，向心力如圖中的Fn所示。汽車所受合外力F為Ft、Fn的合力，如圖中F所示，丙圖正確。答案丙圖正確11、在男女雙人花樣