2019-2020年高二物理下学期 圆周运动学业水平考试练习.doc

2019-2020年高二物理下学期 圆周运动学业水平考试练习 班级 姓名 1关于曲线运动和圆周运动，以下说法中正确的是（b）A做曲线运动的物体受到的合外力可能为零B做曲线运动的物体的加速度可能是不变的C做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心D做匀速圆周运动物体的加速度方向不一定指向圆心2质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( b )A做匀速圆周运动物体的角速度时刻改变B做匀速圆周运动物体的速度时刻改变C物体只有在恒力作用下，才能做匀速圆周运动D做匀速圆周运动物体的转速越小，周期越小3如图所示，用细绳悬挂的小球从点开始摆动，经过最低点B时摆线被直尺P挡住，球继续摆动至C点。若不计空气阻力，比较悬线被直尺P挡住的前后瞬间，下列说法正确的是 （d ） A小球的线速度减小B小球的线速度增大C小球的角速度减小D小球的线速度不变4 A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长比SA:SB=2:3，转过的圆心角比A:B=3:2。则下列说法中正确的是（ac ）A它们的线速度比vA:vB=2:3 B它们的角速度比A:B =2:3C它们的周期比TA:TB=2:3 D它们的周期比TA:TB=3:25在匀速转动的水平圆盘上有一个相对转盘静止的物体，则物体相对于转盘的运动趋势是( d )A没有相对运动趋势 B沿切线方向C沿半径指向圆心D沿半径背离圆心6一圆筒绕其中心轴OO1匀速转动，筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无滑动，如图2所示，物体所受向心力是（c ）A物体的重力B筒壁对物体的静摩擦力C筒壁对物体的弹力 D物体所受重力与弹力的合力7冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，若依靠摩擦力充当向心力，其安全速度为（b ）ABCD8如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则(cd )A小球在最高点时所受向心力一定为重力B小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是D小球在圆周最低点时拉力一定不等于重力9如图，在绕地运行的天宫一号实验舱中，宇航员王亚平将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一小球拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度，它做圆周运动在a、b两点时，设小球动能分别为Eka、Ekb，细绳拉力大小分别为Ta、Tb，阻力不计，则( BD )AEkaEkb BEka=Ekb CTaTb DTa=Tb10如图所示，由于地球的白转，地球表面上P、O两物体均绕地球白转轴做匀速圆周运动，对于P、O两物体的运动，下列说法正确的是( ac )A. P、O两点的角速度大小相等B. P、O两点的线速度大小相等C 同一物体在O点的向心加速度比在P点的向心加速度大D. 放在P、O两处的物体均只受重力和支持力两个力作用11如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，下列说法中正确的是（bcd ） A.摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球受重力和拉力的作用C.摆球运动周期为 D.摆球运动的角速度有最小值，且为12绳子的一端拴一个重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是(d )A半径相同时，角速度越小绳越易断 B角速度相等时，线速度越小绳越易断C线速度相等时，周期越大绳越易断 D周期相同时，半径越大绳越易断13如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是( bd )A车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B人在最高点时对座位仍可能产生压力C人在最低点时对座位的压力等于mg D人在最低点时对座位的压力大于mg14如图是自行车传动机构的示意图，其中是半径为r1的大齿轮，是半径为r2的小齿轮，是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为( c )15对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度等物理量类似加速度，角加速度描述角速度的变化快慢，匀变速转动中为一常量下列说法正确的是（abd）A. 的定义式为= B. 在国际单位制中的单位为rad/s2C. 匀变速转动中某时刻的角速度为0，经过时间t后角速度为=0t+t2D. 匀变速转动中某时刻的角速度为0，则时间t内转过的角度为=0t+t216如图所示，内壁光滑的圆台形容器固定不动，其轴线沿竖直方向。使一小球先后在M和N两处紧贴着容器内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则小球（ab ）A. 在M处的线速度一定大于在N处的线速度B. 在 M处的角速度一定小于在N处的角速度C. 在M处的运动周期一定等于在N处的运动周期D. 在M处对筒壁的压力一定大于在N处对筒壁的压力17公园里的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空秋千匀速转动时，绳与竖直方向成某一角度，其简化模型如图所示若要使夹角变大，可将（ad）A钢丝绳变长B钢丝绳变短C增大座椅质量D增大角速度18如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（a）Asin=Btan=Csin=Dtan=19在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离了的后轮的运动情况，以下说法正确的是（c ）A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动 B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道 D.上述情况都有可能20下列说法正确的是（ c ）A. 因为物体做圆周运动才产生向心力 B做圆周运动的物体，加速度一定指向圆心C、做直线运动的物体所受外力在垂直于速度方向上的合力一定为零D、物体所受离心力大于向心力时产生离心现象21关于离心运动，下列说法中正确的是 ( d )A物体一直不受外力的作用时，可能做离心运动B做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动C做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就将做离心运动D做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力变小时将做离心运动22市场上出售的苍蝇拍，把手长的明显比把手短的使用效果好，这是因为使用把手长的拍子打苍蝇时（b ）A苍蝇看不见苍蝇拍子而易被打到 B由于拍子转动线速度大而易打到苍蝇 C由于拍子转动角速度大而易打到苍蝇 D无法确定23据河南日报消息，京广铁路不久也将开通时速达到300公里以上“动车组”列车。届时，乘列车就可以体验时速300公里的追风感觉。我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是( bd )A.减小内外轨的高度差 B.增加内外轨的高度差C.减小弯道半径 D.增大弯道半径24如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干。根据我们所学的知识，叙述正确的是：( bd )A脱水桶高速运转时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物。B脱水桶高速运转时，衣物上的水受到的合外力不足以充当向心力，所以水滴做离心运动，通过小孔，飞离脱水桶。C通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央。 D通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近。25汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球当汽车以某一速率在水平地面上匀速行驶时，弹簧长度为L1，当汽车以大小相同的速度匀速通过一个桥面为圆弧形的凸形桥的最高点时，弹簧长度为L2，下列选项中正确的是（a ） AL1L2 BL1L2 CL1L2 D前三种情况均有可能26如甲图所示天花板固定一根细绳，绳系一小球，则下列说法中正确的是( b ) A小球对绳拉力就是绳对天花板的拉力B小球对绳的拉力是由于小球形变而产生的C小球对绳的拉力就是小球的重力D若小球在竖直平面内摆动则小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力27如图所示，质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是( bd )28如图所示，质量m为0.2kg的小球固定在长为L0.9m的轻杆的一端，轻杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动。（g10m/s2)求：当小球在最高点的速度为多大时，球对轻杆的作用力为零； 当小球在最高点的速度为6m/s时，球对轻杆的作用力的大小与方向。29如图所示，竖直平面内有一个四分之三圆弧形光滑轨道，圆弧半径为R，AD为水平面，A端与圆心等高，B点在圆心的正上方，一个质量为m的小球，自A点以竖直向下的初速度进入圆弧轨道，经过圆弧上的B点飞出后落到C点.已知AC=R，重力加速度为g.求：（1）小球通过B点时对轨道的压力大小；（2）小球在A点的初速度大小；（3）若圆弧轨道不光滑，小球在A点仍以相同的初速度进入圆弧轨道，恰能通过B点，则小球在运动过程中克服摩擦力做了多少功？30如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径R1.0 m，BC段长L1.5m。弹射装置将一个小球(可视为质点)以v05m/s的水平初速度从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道随即水平抛出，落地点D离开C的水平距离s2m，不计空气阻力，g取10m/s2。求：（1）小球在半圆轨道上运动时的角速度和加速度a的大小；（2）小球从A点运动到C点的时间t； （3）桌子的高度h。31如图所示，AB为固定在竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道，其半径为R，轨道的B点与水平地面相切，质量为m的小球由A点以速度向下运动，求：（1）小球滑到最低点B时，速度v的大小；（2）小球到达最低点B时，轨道对小球支持力FN的大小；（3）小球通过光滑的水平面BC后，滑上粗糙的固定曲面CD，恰好到达最高点D，D到地面的高度为R/2，则小球在曲面CD上克服摩擦力所做的功Wf为多少?32在水平转台上，距转轴为d=20cm处插立一竖直杆，杆顶系一根原长为L=1m、劲度系数为k=20N/m的轻细弹簧，另一端挂一个质量为m=1kg的小球，当球随转台一起匀速转动时，弹簧张开的角度=530，如图所示。求：转台转转动的角速度。(球看作质点；sin53=0.8，cos53=0.6；g=10ms。)33如图所示，将一根光滑的细金属棒折成“V”形，顶角为2，其对称轴竖直，在其中一边套上一个质量为m的小金属环P。（1）若固定“V”形细金属棒，小金属环P从距离顶点O为x的A点处由静止自由滑下，则小金属环由静止下滑至顶点O需多长时间？（2）若小金属环P随“V”形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时，则小金属环离对称轴的距离为多少？34如图所示，AB是一个固定在竖直面内的弧形轨道，与竖直圆形轨道BCD在最低点B平滑连接，且B点的切线是水平的；BCD圆轨道的另一端D与水平直轨道DE平滑连接B、D两点在同一水平面上，且B、D两点间沿垂直圆轨道平面方向错开了一段很小的距离，可使运动物体从圆轨道转移到水平直轨道上现有一无动力小车从弧形轨道某一高度处由静止释放，滑至B点进入竖直圆轨道，沿圆轨道做完整的圆运动后转移到水平直轨道DE上，并从E点水平飞出，落到一个面积足够大的软垫上已知圆形轨道的半径R=0.40m，小车质量m=2.5kg，软垫的上表面到E点的竖直距离h=1.25m、软垫左边缘F点到E点的水平距离s=1.0m不计一切摩擦和空气阻力，弧形轨道AB、圆形轨道BCD和水平直轨道DE可视为在同一竖直平面内，小车可视为质点，取重力加速度g=10m/s2（1）要使小车能在竖直圆形轨道BCD内做完整的圆周运动，则小车通过竖直圆轨道最高点时的速度至少多大；（2）若小车恰能在竖直圆形轨道BCD内做完整的圆周运动，则小车运动到B点时轨道对它的支持力多大；（3）通过计算说明要使小车完成上述运动，其在弧形轨道的释放点到B点的竖直距离应满足什么条件28【答案解析】 3m/s 6N方向向下29【答案解析】 （1）由B到C平抛运动 （2分）B点由牛顿第二定律得（1分）解得F=mg由牛顿第三定律，小球对轨道的压力为mg（1分）（2）A点到B点，机械能守恒（2分）由以上解得（1分）（3）恰能通过最高点B时，（1分）A点到B点，由动能定理得（2分）解得（1分）30【答案解析】 31【答案解析】 （1） （2）4mg （3）mgR32【答案解析】 设弹簧拉力为T，向心力Fn。,33【答案解析】 (1)设小金属环沿棒运动的加速度为a，滑至O点用时为t，由牛顿第二定律得2由运动学公式得 2 联立解得t.1(2)设小金属环离对称轴的距离为r，由牛顿第二定律和向心力公式得 31联立解得r.134【答案解析】 解：（1）设小车能在竖直圆形轨道BCD内做完整的圆周运动，小车通过圆轨道最高点时的最小速度为vC，根据牛顿第二定律有 mg=m解得vC=m/s=2.0m/s （2）小车恰能在圆轨道内做完整的圆周运动，此情况下小车通过B点的速度为vB，轨道对小车的支持力为FN根据机械能守恒定律有 mv=mvC2+2mgR 解得：m/s根据牛顿第二定律有FNmg=m解得 FN=150N （3）设小车从E点水平飞出落到软垫上的时间为t，则h=gt2，解得t=0.50s设小车以vE的速度从E点水平飞出落到软垫F点右侧，则vEts，解得vE2.00m/s要使小车完成题目中所述运动过程，应当满足两个条件：小车通过轨道B点的速度m/s；小车通过E点的速度vE2.00m/s因为vB=vE综合以上两点，小车通过B点的速度应不小于m/s，设释放点到B点的竖直距离为H，根据机械能守恒定律有mgH=mvB2，解得H=1.0m则释放点到B点的竖直距离H1.0m