3.3圆周运动的案例分析基础巩固（Word版含答案）

3.3圆周运动的案例分析基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．质量为m的物体做匀速圆周运动，轨道半径为r，角速度的大小为ω．则该物体做圆周运动所需要的向心力大小为
A． B． C． D．
2．质量不等的两光滑小球A、B在同一漏斗内，在不同高度的水平面内做匀速圆周运动（A球在B球上方），如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．A、B两小球对漏斗压力大小相等
B．A、B两小球的向心力大小相等
C．A、B两小球的向心加速度大小相等
D．A球的角速度小于B球的角速度
3．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是　　
A．线速度不变 B．向心力不变 C．角速度不变 D．运动状态不变
4．如图所示，一根不可伸长的细绳长l，小球在一水平面内做匀速圆周运动，稳定时细绳与竖直线的夹角为，关于小球受到的力。下列说法中正确的是（　　）
A．受到重力和向心力、细绳拉力
B．受到重力和向心力
C．小球所受合力为零
D．受到重力和细绳拉力
5．一辆汽车匀速率通过一段凸凹不平的路面，分别通过A、B、C三个位置时（ ）
A．汽车通过A位置时对路面的压力最大
B．汽车通过B位置时对路面的压力最大
C．汽车通过C位置时对路面的压力最大
D．汽车通过A、B、C位置时对路面的压力一样大
6．如图所示，轻杆的一端固定着一个小球，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球过最高点时，下列叙述不可能的是
A．杆对球产生拉力，大于小球重力
B．杆对球产生拉力，小于小球重力
C．杆对球产生支持力，大于小球重力
D．杆对球产生支持力，小于小球重力
7．如图所示，当用板手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为和，加速度 大小分别为和，则（　　）
A．< ，< B．< ，=
C．=，< D．=，>
8．如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受到的力是（　　）
A．重力、支持力
B．重力、支持力、摩擦力
C．重力、支持力、向心力
D．重力、支持力、向心力，摩擦力
9．如图所示，一小球从半径为R的圆弧形光滑轨道的顶端由静止开始下滑，滑到最底端时速度大小为v，已知弧形轨道的最底端恰好在圆弧轨道的正下方，用a1表示小球刚滑到轨道最低点时的加速度大小，用a2表示小球刚滑离轨道最低点时的加速度大小，以下选项正确的是（　　）
A．a1=a2= B．a1=a2=g
C．a1=，a2=g D．a1=g，a2=
10．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图丙所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v1.在修建一些急转弯的公路时，通常也会将弯道设置成外高内低（如图丁所示）。当汽车以规定的行驶速度转弯时，可不受地面的侧向摩擦力，设此时的速度大小为v2重力加速度为g。以下说法中正确的是（　　）
A．火车弯道的半径
B．当火车速率大于v1时， 外轨将受到轮缘的挤压
C．当汽车速率大于v2时， 汽车一定会向弯道外侧“漂移”
D．当汽车质量改变时，规定的行驶速度v2也将改变
11．如图，内壁光滑的玻璃管内用长为的轻绳悬挂一个小球。当玻璃管绕竖直轴以角速度匀速转动时，小球与玻璃管间恰无压力。下列说法正确的是（　　）
A．仅增加绳长后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力
B．仅增加绳长后，若仍保持小球与玻璃管间无压力，需减小
C．仅增加小球质量后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力
D．仅增加角速度至后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力
12．网球是一个非常热门的体育运动项目，如图所示，假设运动员挥动球拍击球时，下列说法正确的是（ ）
A．图中的A、B两点线速度大小相等
B．图中的A、B两点中，B点线速度较大
C．图中的A、B两点中，A点角速度较大
D．图中的A、B两点中，A点向心加速度较大
13．如下图所示，光滑水平面上钉两个钉子A和B，相距为20cm．用长度为1m的细绳，一端系一只质量为0.4kg的小球，另一端固定在钉子上．开始时小球与钉子A、B均在同一直线上，然后使小球以2m/s的速率，开始在水平面上作匀速圆周运动．若绳子能承受的最大张力是4N，那么从开始到绳断所经历的时间是( )
A．0.9πs B．1.2πs C．1.4πs D．2.4πs
14．由于地球自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2，则（ ）
A．它们的角速度之比ω1∶ω2=2∶1
B．它们的线速度之比v1∶v2=2∶1
C．它们的向心加速度之比a1∶a2=1∶1
D．它们的向心加速度之比a1∶a2=4∶1
15．如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动．甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲：r乙=3：1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，小物体质量m1=m2，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（　　）
A．滑动前m1与m2的角速度之比ω1：ω2=3：1
B．滑动前m1与m2的向心加速度之比a1：a2=1：3
C．滑动前m1与m2的线速度之比v1：v2=1：1
D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动
二、填空题（共4题）
16．如图所示，半径为r的圆桶绕中心轴OO'匀速转动，角速度为ω，一小块质量为m的小滑块，靠在圆桶内壁与圆桶保持相对静止，则小滑块受到的摩擦力大小为______、方向为______（填“向上”或“向下”）、向心力的大小为______。
17．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，已知它们的轨迹半径之比为2:1，在相同时间内运动方向改变的角度之比为3:2，它们的向心加速度之比为__________．
18．一个小物体与圆盘保持相对静止如图1所示，随圆盘一起做匀速圆周运动，则物体的受_____个力作用，使物体做圆周运动的向心力是由_______提供，方向____________．
19．某同学想测量某地重力加速度g的大小和圆弧轨道的半径R。所用装置如图甲所示，一个倾角为37°的固定斜面与竖直放置的光滑圆弧轨道相切，一个可以看做质点、质量为m的滑块从斜面上某处由静止滑下，滑块上有一个宽度为d的遮光条，在圆弧轨道的最低点有一光电门和一压力传感器（没有画出），可以记录挡光时间t和传感器受到的压力F，已知重力加速度为g。
（1）若某次挡光时间为t0，则此时遮光条速度v=_________；
（2）实验过程中从斜面的不同位置释放滑块，然后记录尉应的遮光时间t和压力传感器的示数F，得到多组数据，该同学通过图像法来处理数据，得到如图乙所示的图像，但忘记标横轴表示的物理量，请通过推理科充，横轴表示的物理量为_________（填“t”、“ ”、“ t2”或“”）；
（3）已知图乙中图线的斜率为k，纵截距为b，则可知某地重力加速度g=_________；圆弧轨道的半径R=__________。（用已知物理量符号表示）
三、综合题（共4题）
20．某乘客坐在一辆车上，当车辆转弯时，他受到的向心力来自何处
21．如图所示，轻绳一端固定在o点，一端拴着一个质量为m的小球在空中的水平面内做匀速圆周运动，已知轻绳长度为L轻绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力。
（1）求小球做圆周运动的向心力；
（2）求小球做圆周运动的角速度；
（3）求小球做圆周运动的向心加速度；
（4）试讨论若圆周运动中保持m和不变，绳长L增大，则小球角速度如何变化
22．如图，升降机内悬挂一圆锥摆，摆线为1m，小球质量为0.5kg，当升降机以2m/s2加速度匀加速上升时，摆线恰与竖直方向成θ=37°角，试求小球的转速和摆线的拉力？
23．如图所示一质点沿顺时针方向做匀速圆周运动，在图中画出质点在A点向心力的方向和B点线速度的方向.
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．C
4．D
5．A
6．C
7．C
8．B
9．C
10．B
11．B
12．D
13．C
14．B
15．D
16． 向上
17．9:2
18． 3 静摩擦力 指向圆心
19．
20．
人坐在座椅上，当车向左转弯时，由于人自身具有惯性身体会向右倾斜，座椅会对人有一个向左的摩擦力，这个摩擦力提供了人的向心力。当车向其他方向转弯时同理。
21．(1)；(2)；(3)；(4)角速度减小
22．，7.5 N
23．
答案第1页，共2页