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1、精品_精品资料_临清二中高一物理试题(圆周运动)姓名:班级:考号: 第一卷(选择题)评卷人得分一、单项题 题型注释 1. 关于物体做匀速圆周运动时的线速度、角速度、周期的关系,下面说法中正确选项()A 线速度大的角速度确定大B 线速度大的周期确定小C角速度大的半径确定小 D 角速度大的周期确定小22. 质量为 m 的小球,用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动,小球到达最高点时的速度为v,到可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_达最低点时的速度变为4gRv,就两位置处绳子所受的张力之差是()可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A 6mgB 5mgC 4mgD 2mg3. 关于
2、离心运动,以下说法中正确选项()A 日常生活中遇到的离心运动都是有危害的,要防止任何离心运动的发生B 物体受到向心力作用,但可能做离心运动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,在外界供应的向心力突然变大时将做离心运动4. 细线一端系一小球,另一端固定于悬点,让小球在水平面内做匀速圆周运动,如以下图,细线的运动轨迹是圆锥面,所以这个运动装置叫圆锥摆.关于摆球A 的受力情形,以下说法正确选项()A 摆球 A 受重力、拉力和向心力的作用B 摆球 A 受拉力和向心力的作用C摆球 A 受拉力和重力的作用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D
3、 摆球 A 受重力和向心力的作用5. 游客坐过山车, 在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2 ,g10 m/s 2,那么,此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的A 1 倍B 2 倍C 3 倍D 4 倍6. 汽车在大路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长.某国产轿车的车轮半径约为30cm,当该型号的轿车在高速大路上行驶时,速率计的指针指在120km/h 上, 可估算此时该车轮的转速度约为()A 1000 r/sB 1000 r/minC1000 r/hD 2022 r/s7. 一圆台可绕通过圆台中心O 且垂直于台面的竖直轴转动.在圆台上放置一小木块A,它
4、随圆台一起做匀速圆周运动,如以下图,就关于木块A 的受力情形,以下说法中正确选项()A 木块 A 受重力、支持力和向心力作用B 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相反C木块 A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相同D 木块 A 受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心8. 一物体以 12 m/s 的线速度做匀速圆周运动,转动周期为3 s,就物体在运动过程中的任一时刻,速度变化率的大小为()可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A 2m/s2B 8m/s2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3C 0D 8 m/2s9.
5、如下图所示,轻杆的一端有一小球,另一端有光滑固定轴O,现给球一初速度,使球和杆一起 绕 O 轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F 表示球到达最高点时杆对小球的作用力,就F()A 确定是拉力B 确定是推力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C确定等于零D 可能是拉力,可能是推力,也可能等于零10. 飞机在空中做匀速圆周运动表演时,以下说法正确选项() A 飞机必需受到恒力的作用B 飞机所受合力必需等于零C飞机所受合力的大小可能变化D 飞机所受合力的大小不变,方向时刻转变11. 如以下图为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮 2 的半径相同,
6、轮 3 的半径和轮 4 的半径相同,且为轮1 和轮 2 半径的一半,就轮 1边缘的 a 点和轮 4 边缘的 c 点相比()A 线速度之比为 1 4B 角速度之比为 4 1C向心加速度之比为81 D 向心加速度之比为1 812. 两个小球固定在一根长为L 的杆的两端, 绕杆的 O 点做圆周运动, 如以下图, 当小球 1 的速度为 v1 时,小球 2 的速度为 v2,就转轴 O 到小球 2 的距离是()可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A Lv1B Lv2C L v1v2 D L v1v2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v1v2v1v2v1v213. 以下各种运动中,
7、不属于匀变速运动的是()A 斜抛运动B 匀速圆周运动C平抛运动D竖直上抛运动14. 质量不计的轻质弹性杆P 部分插入桌面上小孔中, 杆的另一端套有质量为m 的小球, 今使小球在水平面内做半径为R、角速度为的匀速圆周运动,如以下图,就杆的上端受到球对其作用力的大小为()可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2242A mRB mgR242C mgRD 不能确定15. 如以下图为质点 P、Q 做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线,表示质点P 的图是双曲线,表示质点 Q 的图线是过原点的一条直线,由图线可知()A 质点 P 的线速度大小不变B 质点 P 的角速度大小不变C质点 Q 的
8、角速度随半径变化D 质点 Q 的线速度大小不变16. 关于角速度和线速度,以下说法正确选项()A 半径确定,角速度与线速度成反比B 半径确定,角速度与线速度成正比C线速度确定,角速度与半径成正比D 角速度确定,线速度与半径成反比17. 一质量为 m 的物体, 沿半径为 R 的向下凹的圆形轨道滑行,如以下图, 经过最低点时速度为v,物体与轨道之间的动摩擦因数为,就它在最低点时受到的摩擦力为()可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A mg Bv 2mv2 R2v可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C. m g RD. mg R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_
9、18. 如以下图是一个玩具陀螺,a、b 和 c 是陀螺上的三个点.当陀螺绕垂直于的面的轴线以角速度稳固旋转时,以下表述正确选项()A a、b 和 c 三点的线速度大小相等B a、b 和 c 三点的角速度相等可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C a、b 的角速度比 c 的大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D c 的线速度比 a、b 的大其次卷(非选择题)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_评卷人得分二、运算题 题型注释 19. 如以下图,两根长度相同的轻绳,连接着相同的两个小球,让它们穿过光滑的杆在水平面内做匀速圆周运动, 其中 O 为圆心, 两段细绳在
10、同始终线上, 此时,两段绳子受到的拉力之比为多少?20. 有一列重为 100 t 的火车,以 72 km/h 的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径为400 m.( g 取 10 m/s2)( 1)试运算铁轨受到的侧压力大小.( 2)如要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到的侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试运算路基倾斜角度的正切值.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_21. 如以下图,圆环以过其直径的直线AB 为轴匀速转动.已知其半径为0.5m,周期为 4s,求环上 P 点和 Q 点的角速度和线速度大小.22. 长为 L 的轻绳,其一端固定于O 点,另一端连有质量为m
11、的小球,它绕 O 点在竖直平面内做圆周运动.求:( 1)小球刚好到达最高点时的速度.( 2)小球到达最高点速度为2gL 时绳受到的拉力.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_高一物理圆周运动参考答案可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 【解析】 由公式【答案】 D2可知,越大, T 确定越小, D 对.T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22. 【解析】 在最高点 mgF 1 mv,R2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在最低点 F 2 mgm4 gRv ,R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以 F 2F 1 6mg.【答案
12、 】A3. 【解析 】当物体受到的合力的大小不足以供应物体所需要的向心力的大小时,物体就要远离圆心,此时物体做的就是离心运动.日常生活中遇到的离心运动不都是有危害的,有时会利用离心运动的例如洗衣机甩水桶,所以A 错误.向心力的突然变小时,合力小于了物体需要的向心力, 物体要做离心运动,所以B 正确.合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动,合力小于所需要的向心力时,物体就要远离圆心,做的就是离心运动,所以向心力的数值发生变化也可能做向心运动,故 C 错误, D 错误.应选 B .【答案 】B4. 【解析】 小球只受重力和绳子的拉力,小球又能做匀速圆周运动,故而向心力就是拉力、重力的合力.【答案
13、】 C5. 【解析 】对位于轨道最低点的游客受力分析如图:就F mg= ma,故 F= mg+ ma= 3mg.即座椅对游客作用力相当于游客重力的3 倍.【答案 】C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v120103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6. 【解析】 依据 vr和2n 可得, n2r3.610323.140.360 r/min1000 r/min .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_故 B 正确.【答案】 B7. 【解析】 木块在竖直方向上受重力和圆台的支持力作用,二力平稳.由于木块做匀速圆周运动, 其合力确定指向圆心,而木块与圆台相对静止
14、,故木块受圆台的静摩擦力确定指向圆心,是木块 受到的三个力的合力,向心力是成效力,在分析木块受力时,不能说木块受到向心力.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【答案】 D8. 【解析】 速度变化率即向心加速度,an【答案】 D v 2vT2 12 m/s32 8 m2/s, D 对.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_9. 【解析】 此题考查刚性杆支撑球在竖直面内运动的基本规律.球通过最高点的条件是v 0.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_情形( 1)当球通过最高点,拉力为零时,有mg2mv. v gR .R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_
15、( 2)当 0 vgR 时,此时 F 为拉力, F mgmv.2R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_应选项 D 正确.【答案】 D10. 【解析】 飞机做匀速圆周运动时,其向心力由合外力供应,大小不变,方向时刻转变.【答案】 D11. 【解析】 由题意知 2va 2v3 v2 vc,其中 v2、v3 为轮 2 和轮 3 边缘的线速度,所以vavc 12, A 错.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v2设轮 4 的半径为 r, 就 aa a ravc222r vc28rva 1 ac,即 aaac 18, C 错, D 对. a ra8cvcrc 1 ,4可编辑资料
16、- - - 欢迎下载精品_精品资料_B 错.【答案】 D12. 【解析】 设 O 到球 2 的距离为 x,由于两球绕同一杆做圆周运动,所以角速度相同,就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v1v2 , xLv2,应选 B .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Lxxv1v2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【答案】 B13. 【解析】 匀变速运动指的是加速度不变的运动.据斜抛运动、平抛运动及竖直上抛运动的定义可知,三种运动中均是只有重力作用,运动的加速度都是重力加速度,即这三种运动都是匀变速运动,而匀速圆周运动的加速度方向指向圆心,故此加速度时刻在变化,匀
17、速圆周运动属于变加速运动,符合题意的选项B.【答案】 B24214. 【解析】对小球进行受力分析, 小球受两个力: 一个是重力 mg,另一个是杆对小球的作用力F,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_242两个力的合力产生向心力.由平行四边形定就可得:FmgR,再依据牛顿第三定律,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可知杆受到球对其作用力的大小为:FmgR,应选项 C 正确.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【答案】 C15. 【解析】 由图线可知,对质点P,其向心加速度 an 与半径 r 的乘积为常量,即an
18、r 常量 , 所以质点 P 的线速度大小不变,故A 选项正确 ,B 选项错误.质点 Q 的向心加速度跟 r 成正比,即an 2 r,所以质点 Q 做圆周运动的角速度不变,线速度随半径增大而增大,故C、D 选项错误.【答案】 A16. 【解析】 由 vr ,得v ,即 r 确定时,与 v 成正比.由v 知,线速度确定时,角速rr度与半径成反比.由vr 知,角速度确定时,线速度与半径成正比.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【答案】 B17. 【解析】 在最低点由向心力公式v2v2FNmgm,得 FNRv2mgmR,又由摩擦力公式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_FFN
19、mgm【答案】 C ,C 对.R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_18. 【 解析】陀螺共轴转动, 由2知,a、b 和 c 三点的角速度大小相等, B 对,C 错.由 vrT知, a、b 和 c 三点的角速度相等,半径不等,故这三点的线速度大小不相等,c 的半径最小, c的线速度最小, A 、D 错误.【答案】 B19. 【解析】 设每段绳子长为 l,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_对球 2 有: F 2 2ml2对球 1 有: F 1 F 2 ml2由以上两式得: F1 3ml2故 F 1 3 .F22【答案】 3 220. 【解析】( 1) v 72 km/h
20、 20 m/s,外轨对轮缘的侧压力供应火车转弯所需要的向心力,所以有:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2FN m v52 1020N 1105 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_r400由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于1105 N .( 2)火车过弯道,重力和铁轨对火车的支持力的合力正好供应向心力,如以下图,就mgtan 2m v可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2r由此可得 tan vrg 0.1.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【答案】(1) 105 N( 2) 0 1rad/s1.57rad/s21. 【解析】 P
21、点和 Q 点同轴转动,所以 P 点和 Q 点的角速度相同,且2 .T2P 点和 Q 点绕 AB 做匀速圆周运动,其轨迹的圆心不同,P 点和 Q 点的轨迹半径分别为:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_rR sin 300.25m, rRsin 603 R3 m,故二者的线速度分别为:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_pQ24可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_vPrP0.39m/s,vQrQ0.68m/s .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【答案】 1.57rad/s, 0.39m/s. 1.51rad/s, 0.68m/s.22. 【解析】( 1) 小球刚好到达最高点的临界条件是绳的拉力为0,只有重力供应向心力,在最高可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2点由牛顿其次定律得mg m v0L,解得 v0 gL .2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_( 2)小球在最高点受重力和绳的拉力作用,其合力供应向心力, 由牛顿其次定律得F mg m v,L解得 F3mg,由牛顿第三定律得绳受到的拉力F F 3mg.【答案】(1) gL ( 2) 3mg可编辑资料 - - - 欢迎下载
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