第6章《圆周运动》同步练习
一、单选题
1.如图所示,质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是( )
A.线速度vA=vB B.线速度vA>vB C.周期TA<TB D.向心加速度aA=aB
2.一质点以匀速率在水平面上做曲线运动,其轨迹如图所示。从图中可以看出,质点在,、,四点处所受向心力最大的点是(曲线较短时,可近似看作圆周运动)( )
A. B. C. D.
3.下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B.物体做离心运动是因为受到所谓离心力的作用
C.做匀速圆周运动的物体所受的合外力大小不变
D.匀速圆周运动的加速度恒定
4.对于下列图片的说法,正确的是( )
A.图(a)中,大齿轮和小齿轮上各点转动时线速度相同
B.图(b)中,医务人员用离心机分离血清,血浆和红细胞均受到离心力的作用
C.图(c)中,汽车在水平路面转弯时,汽车受到重力、向心力、弹力三个力作用
D.图(d)中,砂轮不能转速过高,以防止砂轮破裂而酿成事故
5.如图所示,拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍,A和B是前轮和后轮边缘上的点,若拖拉机行进时车轮没有打滑,则( )
A.两轮转动的周期相等
B.两轮转动的转速相等
C.A点和B点的线速度大小之比为1:2
D.A点和B点的向心加速度大小之比为2:1
6.无级变速是在变速范围内任意连续变换速度的变速系统。如图所示是无级变速模型示意图,主动轮、从动轮中间有一个滚轮,各轮间不打滑,通过滚轮位置改变实现无级变速。A、B为滚轮轴上两点,则( )
A.从动轮和主动轮转动方向始终相反
B.滚轮在A处,从动轮转速大于主动轮转速
C.滚轮在B处,从动轮转速大于主动轮转速
D.滚轮从A到B,从动轮转速先变大后变小
7.关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是( )
A.物体做匀变速曲线运动时,其所受合外力的大小恒定、方向变化
B.物体做曲线运动时,其所受合外力不可能是恒力
C.物体做的圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心
D.物体做速率不变的曲线运动时,其所受合外力总是与速度方向垂直
8.骑自行车出行,不仅低碳环保,还能强身健体。自行车的大齿轮、小齿轮是相互关联的转动部分,其边缘有两个点A、B,如图所示。当大齿轮带动小齿轮匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.A、B两点的线速度大小相等 B.A点的线速度比B点的线速度大
C.A点的线速度比B点的线速度小 D.A、B两点的周期相等
9.如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,它们与圆台之间的动摩擦因数均为,A的质量为,B、C质量均为m,A、B离轴心距离为R,C离轴心,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动)( )
A.物体A受到重力、支持力,静摩擦力和向心力的作用
B.物体B受到的静摩擦力最大
C.当圆台转速增大时,B比A先滑动
D.是C开始滑动的临界角速度
10.金家庄特长螺旋隧道为2022年冬奥会重点交通工程.由于需要克服约250m的高度差,如果不建螺旋隧道,会造成路线纵坡坡度过大,无法保证车辆的安全行驶。因此这一隧道工程创造性地设计了半径为的螺旋线,通过螺旋线实现原地抬升,如图所示。下列对这段公路的分析,说法正确的是( )
A.车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力,下滑力
B.通过螺旋隧道设计,有效减小坡度,主要目的是增大车辆行驶过程中的摩擦力
C.车辆转弯处,路面应适当内低外高
D.车辆以某一恒定速率转弯时,转弯半径越大,所需的向心力越大
二、填空题
11.实验原理与操作
如图所示,利用力传感器测量重物做圆周运动的向心力,利用天平、刻度尺、光电传感器分别测量重物的质量m、做圆周运动的半径r及角速度ω.实验过程中,力传感器与DIS数据分析系统相连,可直接显示力的大小.光电传感器与DIS数据分析系统相连,可直接显示挡光杆挡光的时间,由挡光杆的宽度和挡光杆做圆周运动的半径,可得到重物做圆周运动的角速度。
实验时采用______法,分别研究向心力与质量、半径、角速度的关系。
12.如图所示,一圆环圆心为O,若以它的直径AB为轴作匀速转动,圆环上P、Q两点的线速度大小之比是___________;若圆环的半径是20cm,绕AB轴转动的周期是1s,环上Q点的向心加速度大小是______m/s2。
13.如图所示,在男女双人花样滑冰运动中,男运动员以自身为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动。若运动员的转速为30 r/min,女运动员触地冰鞋的线速度大小为4.8 m/s,则女运动员做圆周运动的角速度为________,触地冰鞋做圆周运动的半径为________,向心加速度大小为________。(π取3.14,结果均保留三位有效数字)
14.如图所示,质量为m的物体,沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直固定放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v,若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则物体在最低点时,物体受到的摩擦力大小为_______;物体所受的合力方向_______(选填“竖直向上”、“竖直向下”、“斜向左上方”、“斜向右上方”)。
三:解答题
15.如图所示,质量为m=0.1kg的小球从半径为R=0.8m的1/4圆弧顶端无初速释放,下滑到最低点P后,做平抛运动,平抛的竖直位移h=0.2m,水平位移d=0.4m,g=10m/s2.求:
(1)小球运动到P点的瞬时速度υ0
(2)小球在P点瞬时对圆弧轨道的压力为多大?
16.长为L的细绳,一端拴一质量为m的小球,另一端固定于O点,让其在水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆),摆线与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,求:
(1)细绳的拉力F;
(2)小球运动的线速度的大小;
(3)小球运动的角速度。
17.飞行员的质量为,驾驶飞机在竖直面内做飞行表演,可看作半径不变的圆周运动。已知当飞机以的速度飞过最高点时,飞行员和座椅之间弹力怡好为零,已知飞行员能承受的最大压力为,取,求:
(1)该圆周运动轨迹半径;
(2)当最高点速度为时,座椅对人的弹力;
(3)最低点的最大速度。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
2.D
3.C
4.D
5.D
6.B
7.D
8.A
9.D
10.C
11.控制变量
12.
13. 3.14 rad/s 1.53 m 15.1 m/s2
14. 斜向左上方
15.(1)2m/s(2)1.5N
16.(1);(2);(3)
17.(1);(2);(3)
答案第1页,共2页
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