第三章《圆周运动》基础练习题-2021-2022学年高一下学期物理沪教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。本实验采用的科学方法是( )
A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法
2.如图所示,一同学将自行车悬挂处于静止状态,转动脚踏板使轮盘匀速转动。M为前轮盘边缘上的一点,N为后轮盘边缘上一点,前后轮盘的半径比为2∶1,则M、N两点的向心加速度之比为( )
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.1∶4
3.如图所示,小物块位于半径为R的半圆柱形物体顶端,若给小物块一水平速度,则小物块( )
A.将沿半圆柱形物体表面滑下来
B.落地时水平位移为
C.落地速度大小为
D.落地时速度方向与水平地面成60°角
4.如图所示,一个小球在细线的牵引下,绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。已知小球的质量,细线的长度,小球转动的角速度。下列分析正确的是( )
A.小球做圆周运动的周期
B.细线在内转过的角度
C.小球做匀速圆周运动的线速度
D.细线对小球的拉力
5.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
6.如图所示,水平放置的圆筒绕其中心对称轴OO'匀速转动,筒壁上P处有一小圆孔,筒壁很薄,筒的半径R=2m,当圆孔正上方h=3.2m处有一小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径。已知小球刚好能从孔中进入圆筒,并且与圆筒不发生碰撞离开圆筒。空气阻力不计,g取10m/s2,圆筒转动的角速度可能是( )
A.3πrad/s B.5πrad/s C.rad/s D.10πrad/s
7.一长为l的轻杆一端固定在水平转轴上,另一端固定一质量为m的小球,轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动,小球在最高点A时,杆对小球的作用力恰好为零,重力加速度为g,则小球经过最低点B时,杆对小球的作用力为( )
A.0 B.2mg C.3mg D.6mg
8.大雾天气,司机以的速度在水平路面上向前行驶,突然发现汽车已开到一个丁字路口,前面处是一条小河,司机可采用紧急刹车或紧急转弯两种方法避险。已知车与地面之间的动摩擦因数为0.6,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列措施中正确的是( )
A.紧急刹车 B.紧急转弯
C.两种都可以 D.两种都不可以
9.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
10.如图所示,BC为半径等于m竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,小球能平滑地冲上粗糙斜面。(g=10m/s2)小球在CD斜面上运动的最大位移是( )
A.m B.0.5m C. D.
11.在竖直平面内,一根光滑金属轨道弯成如图所示形状,相应的曲线方程为(单位:m).有一质量m=0.5kg的小球从x=0处以v0=5m/s的初速度沿轨道向下运动.那么小球( )(g="10" m/s2)
A.小球做匀变速曲线运动
B.最远运动到m处
C.将在x=0与m之间做往返运动
D.运动到m时,金属杆对小环的作用力等于15N
二、填空题
12.如图所示,有一个中心轴线竖直的锥形漏斗,内壁光滑,内壁上有两个完全相同的小球甲和乙,各自在不同水平面内做匀速圆周运动,则它们的运转周期________(选填“大于”“小于”或“等于”);小球甲、乙运转所需的向心力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
13.如图所示的皮带传动装置,点A、B和C是皮带轮上的三点,,。则皮带轮转动时,A、B、C三点的线速度、角速度之比分别为:________,________。
14.如图所示,细杆上固定两个小球a和b,杆绕O点匀速转动.已知两小球做圆周运动半径之比Ra:Rb=1:2,则两个小球的线速度之比va:vb=__________.
15.一辆质量为的汽车,以的速率通过半径为的圆弧形凸桥,当汽车通过桥顶部时,桥面受到汽车的压力大小为___________;如果该汽车通过此桥顶部时速率达到___________时,汽车就恰好对桥面无压力(取)。
16.如图所示,AB是半径为R的 圆弧轨道,B点的切线在水平方向,且B点距离水平地面高度为h,有一物体(可视为质点)从A点由静止开始滑下,到达B点时,对轨道的压力为其所受重力的2倍(重力加速度为g)。物体运动到B点时的速度大小为________。
三、解答题
17.如图所示,半径为0.1m的轻滑轮通过绕在其上面的细线与重物相连,若重物由静止开始以2m/s2的加速度匀加速下落,重物下落高度为1m时,求:
(1)滑轮边缘质点的速度大小;
(2)滑轮转动的角速度大小。
18.如图所示为工厂中的行车示意图,悬挂重物的钢丝绳长为L,所悬挂重物可视为质点,质量为m,离地的高度为H,行车吊着重物以速度v0在轨道上水平匀速行驶,在行驶过程中由于出现故障行车紧急制动(即行车瞬间停下,时间可忽略),钢丝绳刚好被拉断,空气阻力忽略不计,重力加速度为g。求:
(1)重物落地时的速度及水平拋出的距离;
(2)钢丝绳能承受的最大拉力。
19.如图所示,有一个可视为质点的质量为的小物块,从光滑平台上的A点以的初速度水平抛出,到达C点时恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的圆弧轨道做匀速圆周运动,最后小物块停在水平轨道上,已知水平轨道上表面与圆弧轨道未端切线相平,小物块与水平轨道间的动摩擦因数,圆弧轨道的半径为,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角,不计空气阻力,求:()
(1)A、C两点的高度差;
(2)小物块在圆弧轨道末端D点时对轨道的压力大小;
(3)要使小物块不滑出水平轨道,水平轨道的最小长度。
试卷第1页,共3页
试卷第2页,共2页
参考答案:
1.A
2.A
3.C
4.C
5.D
6.C
7.B
8.A
9.D
10.A
11.B
12. 大于 等于
13. 2∶2∶1 2∶1∶1
14.1:2
15. 20
16.
17.(1)2m/s;(2)20rad/s
18.(1),与水平方向正切值,;(2)
19.(1)0.8m;(2)60N;(3)4.17m
答案第1页,共2页
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