第六章 圆周运动单元测试 — 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

1如图所示，一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为。当汽车经过半径为的弯道时，下列判断正确的是（）A汽车转弯时受到重力、弹力、摩擦力和向心力B汽车安全转弯的向心加速度不超过C汽车转弯速度为时汽车会发生侧滑D汽车转弯速度为时所需的向心力为2如图所示的圆周运动，下列说法不正确的是（）A如图a，汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态B如图b，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外侧车轮的轮缘会有挤压作用C如图c，水会从脱水筒甩出是因为水滴受到的向心力很大D如图d，在水平公路上行驶的汽车，车轮与路面之间的静摩擦力提供转弯所需的向心力3质量为的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为的匀速圆周运动，已知重力加速度为，空气阻力不计。若使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则（）A该盒子做匀速圆周运动的向心力一定恒定不变B该盒子做匀速圆周运动的合力一定恒定不变C盒子在最低点时，盒子对小球的作用力大小等于D盒子在与圆心等高的右侧位置时，盒子对小球的水平作用力大小等于4两个质量均为m和m的小木块a和可视为质点放在水平圆盘上，a与转轴的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）Aa比b先达到最大静摩擦力Ba、b所受的摩擦力始终相等C是b开始滑动的临界角速度D当时，a所受摩擦力的大小为5洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时（）A衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力，及离心力作用B衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力和重力的合力提供C筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少6关于下列四幅图中物体做圆周运动的描述正确的是（）A图甲中只要铁轨外侧高于内侧，火车以任意速度转弯，铁轨对火车轮缘均不会产生作用力B图乙中汽车通过拱形桥最高点时，对桥的压力大于汽车自身重力C图丙中汽车以一定的速度通过凹形桥底端时，凹形桥半径越小，汽车越容易爆胎D图丁中汽车在水平路面安全转弯时，由地面对汽车的滑动摩擦力提供向心力7公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图所示，假设某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（）A路面内侧高外侧低 B路面内外侧一样高C车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动8用手掌平托质量为m的苹果，保持这样的姿势在竖直平面内以角速度按顺时针方向沿做匀速圆周运动，圆周的半径为r，重力加速度为g，下列说法中正确的是（）A苹果过c点速度至少为 B苹果在点a不受摩擦力作用C整个运动过程，手对苹果的作用力不可能为零 D在点b苹果对手的作用力为，方向向右上方9铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨对水平面倾角为，弯道处的轨道圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时的速度大于，则（）A这时铁轨对火车支持力等于B这时铁轨对火车支持力小于C这时外轨对外侧车轮轮缘有挤压D这时内轨对内侧车轮轮缘有挤压10当圆锥摆的摆长L一定时，圆锥摆运动的周期T与摆线和竖直线之间夹角的关系是（）A角越小，周期T越长 B角越小，周期T越短C周期T的长短与角的大小无关 D条件不足，无法确定11A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为，A的质量是m，B和C的质量均为3m，A、C离轴距离为2R，B离轴距离为R。当圆台旋转时，若A、B、C均未滑动，下列说法错误的是（）A当圆台转速增大时，A比B先滑动BA受到的摩擦力最小CA、C的加速度相同DB、C角速度相等12（多选）如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动。重力加速度为g。下列叙述正确的是（）。A小球在最低点时，杆对球的作用力一定为拉力B小球在最高点时的最小速度C小球在最高点时，杆对球的作用力可能为支持力D小球在最高点时的速度v逐渐增大，杆对小球的力也逐渐增大13（多选）如图为表演杂技“飞车走壁”演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动。图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹。不考虑车轮受到的侧向摩擦，下列说法中正确的是（）A在a轨道上运动时角速度较大B在a轨道上运动时线速度较大C在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大D在两个轨道上运动时摩托车对侧壁的压力大小相等14（多选）如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，离转轴某一距离处放一滑块，该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动，可认为物体所受到的最大静摩擦力等于物体所受的滑动摩擦力，则下列情况中，不能使滑块与圆盘保持相对静止的是（）A增大圆盘转动的角速度B增大滑块到转轴的距离C增大滑块的质量mD增大圆盘旋转的周期15（多选）如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）A周期相同B线速度的大小相等C角速度的大小相等D向心加速度的大小相等16（多选）如图甲所示，一长为l的轻绳，一端系在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是（ ）A图像函数表达式为FmmgB重力加速度gC绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大D绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b点的位置不变17（多选）火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车以规定速度通过时，内、外轨道均不受侧向挤压，如图。现要降低火车转弯时的规定速度，需对铁路进行改造，从理论上讲以下措施可行的是，火车以规定速度通过弯道时，火车的重力和支持力的合力提供向心力。（）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18（多选）火车转弯做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）A如果外轨和内轨一样高，火车通过弯道时向心力是外轨的水平弹力提供的，所以铁轨的外轨容易磨损B如果外轨和内轨一样高，火车通过弯道时向心力是内轨的水平弹力提供的，所以铁轨的内轨容易磨损C为了减少铁轨的磨损，转弯处内轨应比外轨高D为了减少铁轨的磨损，转弯处外轨应比内轨高19如图所示，装置可绕竖直轴转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止如图所示，细线AC与竖直方向的夹角。已知小球的质量，细线AC、DE长相等，B点距C等高。（重力加速度g取，）（1）若装置匀速转动的角速度为时，细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向夹角仍为，求角速度的大小（2）若装置匀速转动的角速度，求细线AC与竖直方向的夹角；20.如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）。物体和转盘间的最大静摩擦力是其正压力的倍。求：（1）当细绳的拉力时，转盘的角速度。（2）当转盘的角速度时，细绳的拉力 。（3）当转盘的角速度时，细绳的拉力。21如图所示，一个光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口B处飞出，最后落在水平面上，已知小球落地点C与B处的水平距离为R，重力加速度为g，则小球通过B处时对轨道口的压力为多大？22如图，AB是半径为R的光滑圆弧轨道。B点的切线在水平方向，且B点离水平地面高为h，有一质量为m的物体（可视为质点）从A点静止开始滑下，到达B点时，轨道对小球的支持力为重力的3倍，重力加速度为g，（不计一切阻力）。求：（1）物体运动到B点时的速度；（2）物体落地点到B点的水平距离。23城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图所示，桥面为圆弧形的立交桥AB，横跨在水平路面上，长为L=100m，桥高h=10m。可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处的平滑的。一辆质量m=1000kg的小汽车冲上立交桥，到达桥顶时的速度为m/s。试计算：（g取10m/s2）（1）汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。（2）若汽车到达桥顶时对桥面的压力为0，此时汽车的速度为多大？24有一轻质杆长L为0.5m。一端固定一小球质量m为0.5kg，杆绕另一端在竖直面内做圆周运动。（g=10m/s2）（1）当小球在最高点时刚好对杆无作用力，求此时的速度大小（2）当小球运动到最高点时速率为4m/s，求小球对杆的作用力；（3）当小球运动到最低点时，球受杆的拉力为41N，求小球运动的速率。25如图甲所示，质量均为的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为，圆盘做匀速圆周运动。当转动的角速度为时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）物块与圆盘间的动摩擦因数；（2）如图乙所示，用水平细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当转动的角速度为多少时两物块刚好要滑动？26如图所示，水平地面上OD=1m，在水平地面OD正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动，传送带BC部分的长度L=1.25 m，传送带右端C点与地面上O点在同一竖直线上，竖直高度h=1.25 m。AMB为一个与BC、CO、OD在同一竖直平面内的光滑轨道，AM是水平面成角的斜轨道，AM的高度差H=0. 45 m，MB是半径为r=0.45 m的小圆弧，且与水平传送带相切于B点，M、B间的高度差可忽略不计。一滑块m （可视为质点）从A点由静止释放，滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力大小FNB=6 N，滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出，刚好落在水平地面上D点。取g=10m/s2，不计空气阻力，求（1）滑块的质量；（2）滑块与传送带间的动摩擦因数。27如图所示，一细绳与圆柱形水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，水的质量m=1.5kg，水的重心到转轴的距离l=64cm。（g取10m/s2）（1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；（2）若在最高点水桶的速率v=8 m/s，求水对桶底的压力大小。28用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角=37，小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）若小球的角速度1=rad/s，细绳的张力多大？（2）若小球的角速度2=rad/s，细绳的张力多大？29小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。求：（1）绳断时球的速度大小v1；（2）绳能承受的最大拉力；（3）球落地的速度大小30摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v=3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=0.1m，人和车的总质量为180kg，阻力忽略不计。（计算中取g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6）。求：（1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s；（2）从平台飞出到达A点时速度大小和方向；（3）人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力；（4）人和车运动到圆弧轨道最低点O速度此时对轨道的压力。31如图所示，半径为R，内径很小的光滑圆形管道竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管道内运动，重力加速度为g，求：（1）若小球在最高点恰好对管道没有压力，求小球在该点的速率；（2）若小球在最高点对管道的压力为，求小球在该点的速率。