第六章 圆周运动基础练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第六章 圆周运动基础练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 995.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-19 10:38:37 | ||
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文档简介
第六章 圆周运动 基础练习
一、单选题
1．F1赛事中，某车手在一个弯道上高速行驶时突然出现赛车后轮脱落，遗憾地退出了比赛。关于后轮脱落后短时间内的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．仍然沿着赛车行驶的弯道运动
B．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动
C．沿着与弯道垂直的方向做直线运动
D．上述情况都有可能
2．理想化模型法是物理学中经常采用的一种科学研究方法，这种方法的主要特点是通过科学抽象，把实际问题理想化，突出强调问题的主要方面，而忽略次要因素。下列不属于物理学中的理想模型的是（ ）
A．轻质弹簧 B．质点 C．自由落体运动 D．向心加速度
3．在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m1=2m2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，如图所示，此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为（ ）
A．1：2 B．1： C．2：1 D．1：1
4．如图，有一走时准时的时钟，己知时针、分针、秒针的转动半径分别为3cm、4cm、5cm。下列说法正确的是（ ）
A．时针的转动周期为24h
B．分针针尖的线速度大小为10-4m/s
C．秒针的角速度为rad/s
D．秒针与分针的角速度之比为1：60
5．向心力演示器是用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系实验装置，如图所示。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态，两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为1:4，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为（ ）
A．1:2 B．1:4 C．4:1 D．2:1
6．关于力、运动与合成的叙述错误的是（ ）
A．两个不同方向的匀速直线运动的合成一定是匀速直线运动
B．合力方向与运动方向不在一条直线上，物体运动的速率可能会减小
C．物体做曲线运动，加速度和速度一定都会变化
D．物体做圆周运动，加速度和速度一定都会变化
7．跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子两端A、B近似不动，绳子绕AB连线在空中转到图示位置时，对绳子上的两个质点P和Q的说法正确的是（ ）
A．P和Q的线速度相等
B．P和Q的加速度相等
C．P、Q的合外力方向指向AB的中点O
D．P和Q都处于失重状态
8．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况是（ ）
A．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动
B．物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越近
C．两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动
D．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
9．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（ ）
A．半径相同时，角速度越小绳越易断
B．周期相同时，半径越大绳越易断
C．线速度相等，半径越大绳越易断
D．角速度相等时，线速度越小绳越易断
10．如图，有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。A、B两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为和，则（ ）
A．A、B两球所受弹力的大小之比为3：4 B．A、B两球运动的周期之比为4：3
C．A、B两球的线速度大小之比为3：8 D．A、B两球的转速之比为
11．如图所示，带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动，转速n=20r/s，在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘，下列说法正确的是（ ）
A．圆盘上各点转动的角速度不同
B．圆盘上各点转动的线速度相同
C．观察者观察到白点转动的方向为顺时针
D．观察者观察到白点转动的周期T=1s
12．如图所示是一轻型武装直升机，在直升机螺旋桨上有A、B、C三点，其中A、C在叶片的端点，B在叶片的中点。当叶片转动时，下列说法正确的是（ ）
A．A、C的线速度相同 B．A、C的角速度相同
C．A、B的线速度相同 D．A、B的向心加速度相同
二、填空题
13．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。
14．如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角速度之比______，现在速度大小之比______。
15．一个圆盘绕竖直转轴在水平面内匀速转动，盘面上距转轴有一定距离的地方放置一小物块，小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，物块的线速度是________（填“变化的”或“不变的”），小物块所受力的个数为_____________。
16．如图a完整的质量分布均匀的圆盘形飞轮与电动机总质量为M，之后由于在一次操作中不慎将飞轮上距离轴心r处削去一小块质量为m的小金属块如图b，若使飞轮继续按照额定角速度ω匀速转动，缺口所在处的向心加速度a向=__________当缺口转至轴心正上方时求该装置对地面的压力大小为__________。
17．质量为1.0103kg的汽车，行驶至一半径为100m的拱桥顶点时，当该车速度达到__________ m/s时，汽车对桥顶的压力为零。（g=10m/s2）
18．航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图所示实验：长为L的细线一端固定，另一端系一质量为m的小球，当小球处于最低点时，给其一个水平初速度，若不考虑空气等阻力的影响，则小球的运动情况将是：_________，小球运动到最高点时，细线对小球的拉力大小为__________。
19．如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且 ，则关系是：
=______=______
三、解答题
20．如图所示，有一质量为m1的小球A与质量为m2的物块B通过轻绳相连，轻绳穿过光滑水平板中央的小孔O.当小球A在水平板上绕O点做半径为r的匀速圆周运动时，物块B刚好保持静止.求：(重力加速度为g)
(1)轻绳的拉力.
(2)小球A运动的线速度大小.
21．完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长L1=150 m，BC水平投影L2=63 m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=12°（sin 12°≈0.21）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t=6 s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60 kg，g=10 m/s2，求舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力FN多大。
22．长度为d的轻质细杆竖直放置，杆中心O有一水平方向的光滑固定轴，两端分别固定着可视为质点的小球甲和乙，甲、乙的质量分别为和，轻杆以转速n在竖直面上做匀速圆周运动，当运动到如图位置时，求转轴受到杆的作用力的大小和方向。
23．一辆质量为m=1000kg的赛车以某一速度进入一个水平圆弧形赛道，已知赛道半径为R=50m，(g取10m/s2)问：
(1)晴天时，赛车和路面间的动摩擦因数是0.50，若赛车的速度为15m/s，则比赛过程中赛车能否能顺利通过弯道(即不发生侧滑) ；
(2)雨天时，赛车和路面间的动摩擦因数是0.20，若赛车能顺利通过弯道，则赛车的最大速度为多少。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．A
4．B
5．D
6．C
7．D
8．A
9．B
10．D
11．D
12．B
13．控制变量
14．
15． 变化的 3
16．
17．
18． 在竖直平面内做匀速圆周运动
19．
20．(1)m2g (2)
21．1.1×103 N
22．，竖直向下
23．(1)赛车能顺利通过弯道；(2) 10m/s
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．F1赛事中，某车手在一个弯道上高速行驶时突然出现赛车后轮脱落，遗憾地退出了比赛。关于后轮脱落后短时间内的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．仍然沿着赛车行驶的弯道运动
B．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动
C．沿着与弯道垂直的方向做直线运动
D．上述情况都有可能
2．理想化模型法是物理学中经常采用的一种科学研究方法，这种方法的主要特点是通过科学抽象，把实际问题理想化，突出强调问题的主要方面，而忽略次要因素。下列不属于物理学中的理想模型的是（ ）
A．轻质弹簧 B．质点 C．自由落体运动 D．向心加速度
3．在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m1=2m2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，如图所示，此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为（ ）
A．1：2 B．1： C．2：1 D．1：1
4．如图，有一走时准时的时钟，己知时针、分针、秒针的转动半径分别为3cm、4cm、5cm。下列说法正确的是（ ）
A．时针的转动周期为24h
B．分针针尖的线速度大小为10-4m/s
C．秒针的角速度为rad/s
D．秒针与分针的角速度之比为1：60
5．向心力演示器是用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系实验装置，如图所示。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态，两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为1:4，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为（ ）
A．1:2 B．1:4 C．4:1 D．2:1
6．关于力、运动与合成的叙述错误的是（ ）
A．两个不同方向的匀速直线运动的合成一定是匀速直线运动
B．合力方向与运动方向不在一条直线上，物体运动的速率可能会减小
C．物体做曲线运动，加速度和速度一定都会变化
D．物体做圆周运动，加速度和速度一定都会变化
7．跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子两端A、B近似不动，绳子绕AB连线在空中转到图示位置时，对绳子上的两个质点P和Q的说法正确的是（ ）
A．P和Q的线速度相等
B．P和Q的加速度相等
C．P、Q的合外力方向指向AB的中点O
D．P和Q都处于失重状态
8．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况是（ ）
A．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动
B．物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越近
C．两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动
D．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
9．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（ ）
A．半径相同时，角速度越小绳越易断
B．周期相同时，半径越大绳越易断
C．线速度相等，半径越大绳越易断
D．角速度相等时，线速度越小绳越易断
10．如图，有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。A、B两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为和，则（ ）
A．A、B两球所受弹力的大小之比为3：4 B．A、B两球运动的周期之比为4：3
C．A、B两球的线速度大小之比为3：8 D．A、B两球的转速之比为
11．如图所示，带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动，转速n=20r/s，在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘，下列说法正确的是（ ）
A．圆盘上各点转动的角速度不同
B．圆盘上各点转动的线速度相同
C．观察者观察到白点转动的方向为顺时针
D．观察者观察到白点转动的周期T=1s
12．如图所示是一轻型武装直升机，在直升机螺旋桨上有A、B、C三点，其中A、C在叶片的端点，B在叶片的中点。当叶片转动时，下列说法正确的是（ ）
A．A、C的线速度相同 B．A、C的角速度相同
C．A、B的线速度相同 D．A、B的向心加速度相同
二、填空题
13．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。
14．如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角速度之比______，现在速度大小之比______。
15．一个圆盘绕竖直转轴在水平面内匀速转动，盘面上距转轴有一定距离的地方放置一小物块，小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，物块的线速度是________（填“变化的”或“不变的”），小物块所受力的个数为_____________。
16．如图a完整的质量分布均匀的圆盘形飞轮与电动机总质量为M，之后由于在一次操作中不慎将飞轮上距离轴心r处削去一小块质量为m的小金属块如图b，若使飞轮继续按照额定角速度ω匀速转动，缺口所在处的向心加速度a向=__________当缺口转至轴心正上方时求该装置对地面的压力大小为__________。
17．质量为1.0103kg的汽车，行驶至一半径为100m的拱桥顶点时，当该车速度达到__________ m/s时，汽车对桥顶的压力为零。（g=10m/s2）
18．航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图所示实验：长为L的细线一端固定，另一端系一质量为m的小球，当小球处于最低点时，给其一个水平初速度，若不考虑空气等阻力的影响，则小球的运动情况将是：_________，小球运动到最高点时，细线对小球的拉力大小为__________。
19．如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且 ，则关系是：
=______=______
三、解答题
20．如图所示，有一质量为m1的小球A与质量为m2的物块B通过轻绳相连，轻绳穿过光滑水平板中央的小孔O.当小球A在水平板上绕O点做半径为r的匀速圆周运动时，物块B刚好保持静止.求：(重力加速度为g)
(1)轻绳的拉力.
(2)小球A运动的线速度大小.
21．完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长L1=150 m，BC水平投影L2=63 m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=12°（sin 12°≈0.21）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t=6 s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60 kg，g=10 m/s2，求舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力FN多大。
22．长度为d的轻质细杆竖直放置，杆中心O有一水平方向的光滑固定轴，两端分别固定着可视为质点的小球甲和乙，甲、乙的质量分别为和，轻杆以转速n在竖直面上做匀速圆周运动，当运动到如图位置时，求转轴受到杆的作用力的大小和方向。
23．一辆质量为m=1000kg的赛车以某一速度进入一个水平圆弧形赛道，已知赛道半径为R=50m，(g取10m/s2)问：
(1)晴天时，赛车和路面间的动摩擦因数是0.50，若赛车的速度为15m/s，则比赛过程中赛车能否能顺利通过弯道(即不发生侧滑) ；
(2)雨天时，赛车和路面间的动摩擦因数是0.20，若赛车能顺利通过弯道，则赛车的最大速度为多少。
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参考答案：
1．B
2．D
3．A
4．B
5．D
6．C
7．D
8．A
9．B
10．D
11．D
12．B
13．控制变量
14．
15． 变化的 3
16．
17．
18． 在竖直平面内做匀速圆周运动
19．
20．(1)m2g (2)
21．1.1×103 N
22．，竖直向下
23．(1)赛车能顺利通过弯道；(2) 10m/s
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