5.4 圆周运动（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 5.4 圆周运动（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 322.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-11 07:52:49 | ||
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文档简介
《圆周运动》检测题
一、选择题
1．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的有（ ）
A、做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内，通过的位移都相同
B、做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内，通过的路程都相等
C、做匀速圆周运动的物体的加速度恒定
D、做匀速圆周运动的物体的加速度方向不一定指向圆心
2.物体做匀速圆周运动的条件是 ( )
A.物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用
B.物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用
C.物体有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用
D.物体有一定的初速度，且受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用
3.关于向心力的说法正确的是 ( )
A.物体由于做圆周运动而产生了向心力
B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小
C.作匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D.作圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
4.如图 1所示，电视画面每隔1/30s更迭一帧，当屏幕上出现一辆车匀速奔驰的情景时，观众如果注意车辆的辐条，往往会看见奇怪的现象．设车上有八根对称分布的完全相同的辐条，试问：下列说法中正确的有（ ）
A．若在1/30s内，每根辐条恰好转过45°，则观众觉得车轮是不动的
B．若在1/30s内，每根辐条恰好转过360 ，则观众觉得车轮是不动的
C．若在1/30s内，每根辐条恰好转过365 ，则观众觉得车轮是倒转的
D．若在1/30s内，每根辐条恰好转过355 ，则观众觉得车轮是倒转的
5．如图2所示，半径为R的圆盘以角速度ω绕过圆心O的竖直轴匀速转动，在圆盘边缘上的P点向中心发射子弹，子弹发射速度为v，要使子弹击中目标，须使： （ ）
Ａ．子弹对准Ｏ发射
Ｂ．子弹发射方向向PO左偏一适当角度
C子弹发射方向向PO右偏一适当角度
Ｄ．子弹沿P点的切线方向发射
6.火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是( )
① 当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力
② 当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
③ 当速度大于v时，轮缘挤压外轨
④ 当速度小于v时，轮缘挤压外轨
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
7.如图3所示，甲、乙两球作匀速圆周运动，向心加速度随半径变化。由图像可以知道：（ ）
A.甲球运动时，线速度大小保持不变；
B.甲球运动时，角速度大小保持不变；
C.乙球运动时，线速度大小保持不变；
D.乙球运动时，角速度大小保持不变。
8．质量为m的飞机，以速率v在空中一水平面上做半径为R的匀速圆周运动，空气对飞机的作用力的大小等于（ ）
A． B． C． D．mg
9．如图4所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R，则当圆台旋转时（设三物体都没有滑动）（ ）
A．C物体的向心加速度最大
B．B物体所受的静摩擦力最小
C．当圆台转速增加时，C比A先滑动
D．当圆台转速增加时，B比A先滑动
10．如图5所示，线段OA＝2OB，A、B为两个质量相等的小球，当他们绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时，两线段拉力FAB∶FOB为（ ）
A．3∶2 B．2∶3
C．5∶3 D．2∶1
11．长度为0.5m的轻质细杆oA，A端有一质量为3kg的小球，以o点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图6所示，小球通过最高点时的速度为2m/s，取g=10m/s2，则此时轻杆oA将（ ）
A．受到6.0N的拉力
B．受到6.0N的压力
C．受到24N的拉力
D．受到54N的拉力
12. 如图7所示，已知半圆形碗半径为，质量为，静止在地面上，质量为的滑块滑到圆弧最底端速率为，碗仍静止，此时地面受到碗的压力为（ ）
A. B.
C. D.
二、填空题
13.已知某人骑自行车1.0分钟蹬了10圈，车轮与脚蹬轮盘转数之比为3：1，车轮边缘转动的线速度大小为 m/s。（车轮直径为0.7m）
14.地球在自转的过程中，质量为m、站在赤道上的人A和质量为2m、站在北纬位置的人B，随地球一起转动，A和B随地球转动的角速度之比为 ，A和B随地球转动的线速度之比为 ，A和B随地球转动的向心加速度之比为 ，A和B随地球转动的向心力之比为 。
15.如图8所示,内壁光滑的半球形容器半径为R，一个小球(视为质点)在容器内沿水平面做匀速圆周运动，小球与容器球心连线与竖直方向成θ角，则小球做匀速圆周运动的角速度为 。
16.如图9所示，物体与圆筒壁的动摩擦因数为μ，圆筒的半径为R。若要物体不滑下，则圆筒转动的角速度至少为 。
17.用细绳拴一小桶，盛0.5kg水后，使小桶在竖直平面内做半径为60cm的圆周运动，要使小桶过最高点时水不致流出，小桶过最高点的速度应是＿＿＿＿；当小桶过最高点的速度为3m/s时，水对桶底的压力是＿＿＿＿。 (g取10rn／s2)。
三、计算题
18.过山车是常见的刺激娱乐项目，可以简化为下面问题。竖直平面内的圆形轨道半径为R。过山车从倾斜轨道滑下进入圆形轨道，在竖直轨道上做圆周运动（如图10所示），求在圆形轨道最高点，车的最小速度。
19.汽车与路面之间的动摩擦因数，转弯处弯道半径为，取。
（1）若路面铺成水平的，汽车转弯时速度不能超过多大？
（2）若路面铺成外侧高内侧低的坡面，倾角为，汽车以多大速度转弯，与路面无摩擦。
20.如图11所示，用细绳一端系着的质量为的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为的小球B，A的重心到O点的距离为。若A与转盘间的最大静摩擦力为，为使小球B保持静止，求转盘绕中心O旋转的角速度的取值范围。（取）
图11
参考答案
1、 选择题
1.B 2.D 3.B 因为向心力的方向始终指向圆心，只改变速度的方向，不改变速度的大小。 4.ABD两根相邻的辐条之间的夹角均为45°，当辐条转过45°或365 时，每根辐条均与前面的辐条的位置重合，所以看起来就象车轮没转。而当每根辐条恰好转过355 时，每根辐条的位置是在其后的5 处,看起来就象倒推了一样.5.B此时子弹实际上参与了两个分运动，一个是指向圆心的运动，另一个是圆盘的转动。子弹的合速动的方向应该是指向圆心的速度与在P点沿切线方向的速度的合速度.子弹应偏在O点的右侧。6.A 7.AD由公式可知，当一定时，与成反比，与图甲对应。由公式可知，当一定时，与成正比比，与图乙对应。 8.A空气对飞机的作用力与飞机的重力的合力提供了飞机作圆周运动的向心力9.ABC根据公式可知A对。向心力有摩擦力提供，则有可知物块B受到的摩擦力最小。由于C的最大摩擦力比A的小，当转速增大加时，C先滑动。10.B对小球A有 对小球B有 可得 11.B由公式可求出临界速度。而小球通过最高点时的实际速度小于临界速度，所以小球只能受到弹力。 12.B先对滑块进行受力分析，滑块受向上的弹力和向下的重力的作用，其合力等于向心力即，再对碗受力分析:碗受到地面对其竖直向上的力及碗的重力和滑块对碗向下的压力（大小等于）,根据牛顿第三定律知碗对地的压力的大小等于.
2、 填空题
13.
车轮的转速为，其线速度为
14.；；；
15. 又解以上二式可得
16.
17.，2.5N
三、计算题
18.过山车在圆形轨道做圆周运动轨道的支持力，重力的合力做向心力，车经最高点恰好不掉下来就是车没有离开圆轨道，又对轨道无压力，则
即过山车的最小速度至少为
当车速小于，重力大于向心力，车就要脱离轨道而掉下来。
当车速大于则轨道的支持力与重力的合力做向心力，车对轨道有向上的压力。
19.路面是水平的，汽车转弯，向心力沿水平方向，摩擦力做向心力，速度最大摩擦也最大。
∴
若弯路是坡面，且车与路面无侧向摩擦力
则
20.要使B静止，A必须相对于转盘静止——具有与转盘相同的角速度。A需要的向心力由绳拉力和静摩擦力合成。角速度取最大值时，A有离心趋势，静摩擦力指向圆心O；角速度取最小值时，A有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心O。
对于B：
对于A：，
联立解得，
所以
图1
Ｏ
Ｐ·
ω
图2
图3
A
C
B
图4
O
B
图5
A
o
mA
图6
图7
图8
图9
图10
6 / 8
一、选择题
1．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的有（ ）
A、做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内，通过的位移都相同
B、做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内，通过的路程都相等
C、做匀速圆周运动的物体的加速度恒定
D、做匀速圆周运动的物体的加速度方向不一定指向圆心
2.物体做匀速圆周运动的条件是 ( )
A.物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用
B.物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用
C.物体有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用
D.物体有一定的初速度，且受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用
3.关于向心力的说法正确的是 ( )
A.物体由于做圆周运动而产生了向心力
B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小
C.作匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D.作圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
4.如图 1所示，电视画面每隔1/30s更迭一帧，当屏幕上出现一辆车匀速奔驰的情景时，观众如果注意车辆的辐条，往往会看见奇怪的现象．设车上有八根对称分布的完全相同的辐条，试问：下列说法中正确的有（ ）
A．若在1/30s内，每根辐条恰好转过45°，则观众觉得车轮是不动的
B．若在1/30s内，每根辐条恰好转过360 ，则观众觉得车轮是不动的
C．若在1/30s内，每根辐条恰好转过365 ，则观众觉得车轮是倒转的
D．若在1/30s内，每根辐条恰好转过355 ，则观众觉得车轮是倒转的
5．如图2所示，半径为R的圆盘以角速度ω绕过圆心O的竖直轴匀速转动，在圆盘边缘上的P点向中心发射子弹，子弹发射速度为v，要使子弹击中目标，须使： （ ）
Ａ．子弹对准Ｏ发射
Ｂ．子弹发射方向向PO左偏一适当角度
C子弹发射方向向PO右偏一适当角度
Ｄ．子弹沿P点的切线方向发射
6.火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是( )
① 当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力
② 当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
③ 当速度大于v时，轮缘挤压外轨
④ 当速度小于v时，轮缘挤压外轨
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
7.如图3所示，甲、乙两球作匀速圆周运动，向心加速度随半径变化。由图像可以知道：（ ）
A.甲球运动时，线速度大小保持不变；
B.甲球运动时，角速度大小保持不变；
C.乙球运动时，线速度大小保持不变；
D.乙球运动时，角速度大小保持不变。
8．质量为m的飞机，以速率v在空中一水平面上做半径为R的匀速圆周运动，空气对飞机的作用力的大小等于（ ）
A． B． C． D．mg
9．如图4所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R，则当圆台旋转时（设三物体都没有滑动）（ ）
A．C物体的向心加速度最大
B．B物体所受的静摩擦力最小
C．当圆台转速增加时，C比A先滑动
D．当圆台转速增加时，B比A先滑动
10．如图5所示，线段OA＝2OB，A、B为两个质量相等的小球，当他们绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时，两线段拉力FAB∶FOB为（ ）
A．3∶2 B．2∶3
C．5∶3 D．2∶1
11．长度为0.5m的轻质细杆oA，A端有一质量为3kg的小球，以o点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图6所示，小球通过最高点时的速度为2m/s，取g=10m/s2，则此时轻杆oA将（ ）
A．受到6.0N的拉力
B．受到6.0N的压力
C．受到24N的拉力
D．受到54N的拉力
12. 如图7所示，已知半圆形碗半径为，质量为，静止在地面上，质量为的滑块滑到圆弧最底端速率为，碗仍静止，此时地面受到碗的压力为（ ）
A. B.
C. D.
二、填空题
13.已知某人骑自行车1.0分钟蹬了10圈，车轮与脚蹬轮盘转数之比为3：1，车轮边缘转动的线速度大小为 m/s。（车轮直径为0.7m）
14.地球在自转的过程中，质量为m、站在赤道上的人A和质量为2m、站在北纬位置的人B，随地球一起转动，A和B随地球转动的角速度之比为 ，A和B随地球转动的线速度之比为 ，A和B随地球转动的向心加速度之比为 ，A和B随地球转动的向心力之比为 。
15.如图8所示,内壁光滑的半球形容器半径为R，一个小球(视为质点)在容器内沿水平面做匀速圆周运动，小球与容器球心连线与竖直方向成θ角，则小球做匀速圆周运动的角速度为 。
16.如图9所示，物体与圆筒壁的动摩擦因数为μ，圆筒的半径为R。若要物体不滑下，则圆筒转动的角速度至少为 。
17.用细绳拴一小桶，盛0.5kg水后，使小桶在竖直平面内做半径为60cm的圆周运动，要使小桶过最高点时水不致流出，小桶过最高点的速度应是＿＿＿＿；当小桶过最高点的速度为3m/s时，水对桶底的压力是＿＿＿＿。 (g取10rn／s2)。
三、计算题
18.过山车是常见的刺激娱乐项目，可以简化为下面问题。竖直平面内的圆形轨道半径为R。过山车从倾斜轨道滑下进入圆形轨道，在竖直轨道上做圆周运动（如图10所示），求在圆形轨道最高点，车的最小速度。
19.汽车与路面之间的动摩擦因数，转弯处弯道半径为，取。
（1）若路面铺成水平的，汽车转弯时速度不能超过多大？
（2）若路面铺成外侧高内侧低的坡面，倾角为，汽车以多大速度转弯，与路面无摩擦。
20.如图11所示，用细绳一端系着的质量为的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为的小球B，A的重心到O点的距离为。若A与转盘间的最大静摩擦力为，为使小球B保持静止，求转盘绕中心O旋转的角速度的取值范围。（取）
图11
参考答案
1、 选择题
1.B 2.D 3.B 因为向心力的方向始终指向圆心，只改变速度的方向，不改变速度的大小。 4.ABD两根相邻的辐条之间的夹角均为45°，当辐条转过45°或365 时，每根辐条均与前面的辐条的位置重合，所以看起来就象车轮没转。而当每根辐条恰好转过355 时，每根辐条的位置是在其后的5 处,看起来就象倒推了一样.5.B此时子弹实际上参与了两个分运动，一个是指向圆心的运动，另一个是圆盘的转动。子弹的合速动的方向应该是指向圆心的速度与在P点沿切线方向的速度的合速度.子弹应偏在O点的右侧。6.A 7.AD由公式可知，当一定时，与成反比，与图甲对应。由公式可知，当一定时，与成正比比，与图乙对应。 8.A空气对飞机的作用力与飞机的重力的合力提供了飞机作圆周运动的向心力9.ABC根据公式可知A对。向心力有摩擦力提供，则有可知物块B受到的摩擦力最小。由于C的最大摩擦力比A的小，当转速增大加时，C先滑动。10.B对小球A有 对小球B有 可得 11.B由公式可求出临界速度。而小球通过最高点时的实际速度小于临界速度，所以小球只能受到弹力。 12.B先对滑块进行受力分析，滑块受向上的弹力和向下的重力的作用，其合力等于向心力即，再对碗受力分析:碗受到地面对其竖直向上的力及碗的重力和滑块对碗向下的压力（大小等于）,根据牛顿第三定律知碗对地的压力的大小等于.
2、 填空题
13.
车轮的转速为，其线速度为
14.；；；
15. 又解以上二式可得
16.
17.，2.5N
三、计算题
18.过山车在圆形轨道做圆周运动轨道的支持力，重力的合力做向心力，车经最高点恰好不掉下来就是车没有离开圆轨道，又对轨道无压力，则
即过山车的最小速度至少为
当车速小于，重力大于向心力，车就要脱离轨道而掉下来。
当车速大于则轨道的支持力与重力的合力做向心力，车对轨道有向上的压力。
19.路面是水平的，汽车转弯，向心力沿水平方向，摩擦力做向心力，速度最大摩擦也最大。
∴
若弯路是坡面，且车与路面无侧向摩擦力
则
20.要使B静止，A必须相对于转盘静止——具有与转盘相同的角速度。A需要的向心力由绳拉力和静摩擦力合成。角速度取最大值时，A有离心趋势，静摩擦力指向圆心O；角速度取最小值时，A有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心O。
对于B：
对于A：，
联立解得，
所以
图1
Ｏ
Ｐ·
ω
图2
图3
A
C
B
图4
O
B
图5
A
o
mA
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