第3章《圆周运动》练习题2021-2022学年高一下学期物理鲁科版(2019)必修第二册
一、单选题
1.下列哪些现象属于离心运动( )
A.飞快旋转的洗衣机抽水桶 B.荡秋千 C.旋转木马 D.快速奔跑的百米运动员
2.如图所示,一质点花了20s的时间沿圆形轨道从A点运动到B点,质点与圆心的连线在这段时间内转过的角度为,该过程中质点可以看成做匀速圆周运动,质点的角速度为( )
A. B. C. D.
3.如图甲所示的是家用滚筒式洗衣机,滚筒截面视为半径为R的圆,在洗衣机脱水时,有一件衣物(可视为质点)紧贴筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动,如图乙所示,A、C为滚筒的最高和最低点,B、D为与圆心等高点。重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.衣物在A、B、C、D四处向心加速度的大小不等
B.衣物在B、D两处所受摩擦力方向相反
C.衣物在C处和A处对筒壁的压力相等
D.要保证衣物能始终贴着筒壁,则滚筒匀速转动的角速度不得小于
4.2021年10月16日,我国成功发射神州十三号载入飞船。飞船绕地球的运动可看作匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.飞船的周期不变 B.飞船的线速度不变
C.飞船的加速度不变 D.飞船所受的合力为零
5.如图所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带不打滑,大轮的半径是小轮的2倍,大轮上的一点S离转动轴的距离是其半径的一半,小轮边缘上Q点与大轮上的S点的线速度大小之比为( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.2:3
6.轻杆一端固定有质量为m=1kg的小球,另一端安装在水平轴上,转轴到小球的距离为50cm,转轴固定在三角形的带电动机(电动机没画出来)的支架上,在电动机作用下,轻杆在竖直平面内做匀速圆周运动,如图所示。若转轴达到某一恒定转速n时,在最高点,杆受到小球的压力为2N,重力加速度g取10m/s2,则( )
A.小球运动到最高点时,小球需要的向心力为12N
B.小球运动到最高点时,线速度v=1m/s
C.小球运动到图示水平位置时,地面对支架的摩擦力为8N
D.把杆换成轻绳,同样转速的情况下,小球仍能通过图示的最高点
7.如图所示,为列车经过某一转弯处的照片,有两名乘客分别坐在列车上a、b位置,下列说法正确的是( )
A.线速度相同
B.向心力大小相等
C.列车转弯的向心力可能只由了重力、支持力提供
D.转弯时,列车速度超过设计速度时会受到离心力的作用
8.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RA = RC = 3RB,则三质点的向心加速度之比aA:aB:aC等于( )
A.9:3:1 B.3:1:3
C.1:3:9 D.9:1:9
9.关于运动,下列说法正确的是( )
A.运动的物体,一定受到力的作用
B.只有曲线运动,才能分解为两个直线运动来研究
C.抛体运动一定是匀变速运动
D.匀速圆周运动是线速度和角速度都不变的运动
10.如图所示,一质量为的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为。当汽车经过半径为的弯道时,下列判断正确的是( )
A.汽车转弯时受到重力、弹力、摩擦力和向心力
B.汽车安全转弯的向心加速度大小可能为8m/s2
C.汽车转弯速度为时汽车会发生不会侧滑
D.汽车转弯速度为时所需的向心力为
11.如图甲所示,陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,被称为“魔力陀螺”。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型,如图乙所示。在竖直面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,当质点以速率通过A点时,对轨道的压力为其重力的6倍,不计摩擦和空气阻力,质点质量为m,重力加速度为g,则( )
A.质点在A点对轨道的压力小于在B点对轨道的压力
B.强磁性引力的大小为
C.只要质点能做完整的圆周运动,则质点对A、B两点的压力差恒为
D.为确保质点做完整的圆周运动,则质点通过B点的最大速率为
二、填空题
12.如图所示的摩擦传动装置中,两轮分别绕轴心、做匀速转动,试在图中标出轮子边缘A点的速度方向________和B点受到的向心力方向________。
13.如图所示的皮带传动装置,主动轮上两轮的半径分别为和,从动轮的半径为,、、分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,则、、三点的线速度大小之比_________;、、三点的加速度大小之比_________。
14.如图所示,完全啮合的齿轮A、B的圆心在同一水平高度,A轮的半径是B轮的2倍,固定在B轮上的箭头方向竖直向上。已知A轮被固定不能转动,当B轮绕A轮逆时针匀速转动到A轮的正上方时(齿轮A、B的圆心在同一竖直线上),B轮上的箭头方向向____________(填上或下、左、右);B轮绕A轮(公转)的角速度与B轮自身(自转)的角速度之比为_____________。(完全啮合的齿轮的齿数与齿轮的周长成正比)
三、解答题
15.半径R = 40cm竖直放置的光滑圆轨道与水平直轨道相连接(如图所示).质量m = 50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁冲上去.如A经过轨道最高点M后作平抛运动,平抛的水平距离为1.6m.求:
(1)小球经过M时速度多大;
(2)小球经过M时对轨道的压力多大;(g=10m/s2)
16.如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球从轨道口B飞出后,小球落地点C距A处的距离为4R(AB为圆的直径,重力加速度为g),求:
(1)小球经过B点的速度大小;
(2)小球在B点对轨道的压力大小。
17.如图所示是一游乐转筒的模型图,它是一个半径约为3m的直圆筒,可绕中间的轴转动,里面的乘客背靠圆筒壁站立。当转筒转速达到至少每分钟30圈时,乘客脚下的踏板突然脱落,要保证乘客的安全,使人随转筒一起转动而不掉下来,则乘客与转筒之间的动摩擦因数至少多大?(g取10m/s2,π2=10)
18.某人站在一平台上,用长L=0.6m的轻细线拴一个质量为m=0.6kg的小球,让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动,当小球转到最高点A时,人突然撒手。经0.8s小球落地,落地点B与A点的水平距离BC=4.8m,不计空气阻力,g=10m/s2。
求:
(1)A点距地面高度;
(2)小球离开最高点时的线速度及角速度大小;
(3)人撒手前小球运动到A点时,绳对球的拉力大小。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
2.D
3.D
4.A
5.C
6.C
7.C
8.A
9.C
10.C
11.B
12.
13.
14. 右
15.(1)4m/s;(2)1.5N;
16.(1)2;(2)3mg
17.0.33
18.(1) 3.2m;(2) ,;(3)
答案第1页,共2页
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