圓周運動模型專項練習 2023-2023學年高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

第第頁 圓周運動模型專練一、單選題1．有一種雜技表演叫“飛車走壁”．由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的側(cè)壁，做勻速圓周運動．圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為h．下列說法中正確的是（）A．h越高，摩托車對側(cè)壁的壓力將越大B．h越高，摩托車做圓周運動的向心力將越大C．h越高，摩托車做圓周運動的線速度將越大D．h越高，摩托車做圓周運動的周期將越小2．如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)的水平圓盤面上，物體與盤面間的最大靜摩擦力均是其重力的k倍，三物體的質(zhì)量分別為2m、m、m，它們離轉(zhuǎn)軸的距離分別為R、R、2R。當圓盤旋轉(zhuǎn)時，若A、B、C三物體均相對圓盤靜止，則下列判斷中正確的是（）A．A物的向心加速度最大B．B和C所受摩擦力大小相等C．當圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大時，C比A先滑動D．當圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大時，B比A先滑動3．如圖所示，質(zhì)量為m的小球固定在桿的一端，在豎直面內(nèi)繞桿的另一端作圓周運動．當小球運動到最高點時，即時速度，L是球心到O點的距離，則球?qū)U的作用力是（

）A．的拉力 B．的壓力C．零 D．的壓力4．兩根長度不同的細線下面分別懸掛兩個小球，細線上端固定在同一點，若兩個小球以相同的角速度繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則兩個擺球在運動過程中，相對位置關系示意圖正確的是圖中的（）A． B．C． D．5．雜技演員在表演“水流星”時的示意圖如圖所示，長為1.6m的輕繩的一端，系著一個總質(zhì)量為0.5kg的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，若“水流星”通過最高點時的速度為4m/s，g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．“水流星”通過最高點時，有水從容器中流出B．“水流星”通過最高點時，繩的張力及容器的底部受到的壓力均為零C．“水流星”通過最高點時處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用D．“水流星”通過最高點時，繩子的拉力大小為5N6．某飛行員的質(zhì)量為m，駕駛飛機在豎直面內(nèi)以速度v做勻速圓周運動，圓的半徑為R，在圓周的最高點和最低點比較，飛行員對坐椅的壓力最低點比最高點大(設飛行員始終垂直坐椅的表面)（）A．mg B．2mg C．mg+ D．二、多選題7．質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運動．圓環(huán)半徑為R，小球經(jīng)過圓環(huán)內(nèi)側(cè)最高點時剛好不脫離圓環(huán)，則其通過最高點時下列表述正確的是()A．小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mgB．重力mg充當小球做圓周運動所需的向心力C．小球的線速度大小等于D．小球的向心加速度大小等于g8．如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的彎管處于豎直平面內(nèi)，其中管道半徑為R?，F(xiàn)有一個半徑略小于彎管橫截面半徑的光滑小球在彎管里運動，當小球通過最高點時速率為v0，則下列說法中正確的是（）A．若v0，則小球?qū)軆?nèi)壁無壓力B．若v0，則小球?qū)軆?nèi)上壁有壓力C．若0v0，則小球?qū)軆?nèi)下壁有壓力D．不論v0多大，小球?qū)軆?nèi)下壁都有壓力9．如圖所示，輕桿一端固定在光滑水平軸O上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球．給小球一初速度，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且剛好能通過最高點P．下列說法正確的是（）A．小球在最高點時對桿的作用力為零B．小球在最高點時對桿的作用力大小為mgC．若增大小球的初速度，則在最高點時球?qū)U的力一定增大D．若增大小球的初速度，則在最高點時球?qū)U的力可能增大10．火車轉(zhuǎn)彎模型同樣可以用來解釋飛機轉(zhuǎn)彎時傾斜的問題，假設飛機轉(zhuǎn)彎時空氣對飛機的升力與機翼的平面垂直．當質(zhì)量為m的飛機以恒定的速率v在水平面內(nèi)做圓周運動，其軌道半徑大小為R，機翼平面與水平方向成一定的角度，飛機所在處的重力加速度大小為．則下列說法正確的是A．空氣對飛機的作用力大小為mgB．飛機所受的升力大小為C．飛機的合力大小為D．如果保持機翼與水平方向的夾角不變，軌道半徑隨飛機速度的增大而增大11．如圖所示，兩根長度不同的細線分別系有兩個完全相同的小球，細線的上端都系于O點。設法讓兩個小球在同一水平面上做勻速圓周運動。已知L1跟豎直方向的夾角為60°，L2跟豎直方向的夾角為30°，下列說法正確的是（）A．細線L1和細線L2所受的拉力大小之比為∶1B．小球m1和m2的角速度大小之比為∶1C．小球m1和m2的向心力大小之比為3∶1D．小球m1和m2的線速度大小之比為3∶112．如圖，兩個質(zhì)量均為的小木塊和（可視為質(zhì)點）放在水平圓盤上，與轉(zhuǎn)軸的距離為，與轉(zhuǎn)軸的距離為，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的倍，重力加速度大小為。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)到，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（）A．一定比先開始滑動B．、所受的摩擦力始終相等C．是開始滑動的臨界角速度D．當時，所受摩擦力的大小為三、解答題13．如圖所示，長度為L=0.4m的輕繩，系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球的質(zhì)量為m=0.5kg，小球半徑不計，g取10m/s2，求：(1)小球剛好通過最高點時的速度大小；(2)小球通過最高點時的速度大小為4m/s時，繩的拉力大?。?3)若輕繩能承受的最大張力為45N，小球運動過程中速度大小的最大值。14．長L＝0.5m、質(zhì)量可忽略的細桿，其一端可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，另一端固定著一個小球A。A的質(zhì)量為m＝2kg。當A通過最高點時，如圖所示，求在下列兩種情況下小球?qū)U的作用力：(1)A在最高點的速度為1m/s；(2)A在最高點的速度為4m/s。15．如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r。一段繩的一端與物塊相連，另一端系在圓盤中心上方處，繩恰好伸直，物塊和轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為μ，設物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知重力加速度為g。(1)當水平轉(zhuǎn)盤以角速度ω1勻速轉(zhuǎn)動時，繩上恰好有張力，求ω1的值；(2)當水平轉(zhuǎn)盤以角速度ω2勻速轉(zhuǎn)動時，物塊恰好離開轉(zhuǎn)盤，求ω2的值。16．如圖，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r，物體和轉(zhuǎn)盤間的摩擦因數(shù)為μ，設物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知重力加速度為g，求：（1）當水平轉(zhuǎn)盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，物塊與轉(zhuǎn)盤剛好能相對靜止，求的值是多少？（2）將物塊和轉(zhuǎn)軸用細繩相連，當轉(zhuǎn)盤的角速度時，求細繩的拉力T2的大小．（3）將物塊和轉(zhuǎn)軸用細繩相連，當轉(zhuǎn)盤的角速度時，求細繩的拉力T3的大?。?7．如圖所示，半徑為R、內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，兩個質(zhì)量均為m的小球A、B從水平地面上以不同速率進入管內(nèi)，A通過最高點C時，對管壁上部的壓力為3mg，B通過最高點C時，對管壁下部的壓力為0.75mg。g為重力加速度，忽略空氣阻力，求A、B兩球落地點間的距離。

18．如圖所示，用一根長為l＝1m的細線，一端系一質(zhì)量為m＝1kg的小球(可視為質(zhì)點)，另一端固定在一光滑錐體頂端，錐面與豎直方向的夾角θ＝37°，當小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運動的角速度為ω時，細線的張力為FT。(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，結(jié)果可用根式表示)(1)若要小球離開錐面，則小球的角速度ω0至少為多大