6.4生活中的圆周运动训练题 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 6.4生活中的圆周运动训练题 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 615.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 09:38:47 | ||
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文档简介
6.4生活中的圆周运动 训练题 2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．（2021·广东·广州市培正中学高一期末）“S”路曲线行驶是我国驾驶证考试中的一项科目，某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S 路”上减速行驶时（ ）
A．两名学员的线速度相等 B．坐在驾驶座上的学员容易被甩出去
C．坐在副驾驶座上的学员受到汽车的作用力较大 D．汽车对学员的作用力大于学员所受的重力
2．（2022·河南·武陟中学高一阶段练习）把一个小球放在光滑的球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到的合力为零 B．重力、容器壁的支持力和向心力
C．重力、向心力 D．重力、容器壁的支持力
3．（2022·湖南·高一阶段练习）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
4．（2022·重庆·模拟预测）如图为欢乐谷空中飞椅示意图，其顶端转盘上用等长钢丝绳吊着多个相同座椅。甲、乙两人分别坐在A、B座椅中，当转盘以一定的角速度匀速转动时，连接A、B座椅的钢丝绳与竖直方向的夹角分别为α、β。已知甲、乙两人质量分别为m1、m2，且m1＞m2，空气阻力忽略不计，若连接A、B座椅的钢丝绳拉力大小分别为F1、F2，则（ ）
A．α＜β B．α＞β C．F1＞F2 D．F1＜F2
5．（2022·湖北·模拟预测）如图所示，竖直杆AB在A、B两点通过光滑铰链连接两等长轻杆AC和BC，AC和BC与竖直方向的夹角均为，轻杆长均为L，在C处固定一质量为m的小球，重力加速度为g，在装置绕竖直杆AB转动的角速度从0开始逐渐增大过程中，下列说法正确的是( )
A．当时，杆和杆对球的作用力都表现为拉力
B．杆对球的作用力先增大后减小
C．杆与杆上的力的大小之差越来越大
D．当时，杆对球的作用力为0
6．（2022·辽宁·调兵山市第二高级中学高二期末）如图所示，山崖边的公路常被称为最险公路，一辆汽车欲安全通过此弯道公路（公路水平），下列说法不正确的是（ ）
A．若汽车以恒定的角速度转弯，选择内圈较为安全
B．若汽车以恒定的线速度大小转弯，选择外圈较为安全
C．汽车在转弯时受到重力、支持力和摩擦力作用
D．汽车在转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
7．（2022·重庆市第七中学校高一阶段练习）如图所示，质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A点和C点，绳a在竖直方向，绳b在水平方向。当轻杆绕轴BC以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，若绳a、b的长分别为、，则（ ）
A．绳b烧断前，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力等于
B．绳b烧断后，小球处于静止状态
C．绳b烧断瞬间，绳a的拉力突然增大
D．绳b烧断后，小球仍在水平面内做匀速圆周运动
8．（2022·山东·烟台二中高一阶段练习）如图所示，一根细线下端拴一个金属小球A，细线的上端固定在金属块B上，B放在带小孔的水平桌面上，小球A在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球A改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），金属块B在桌面上始终保持静止。后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（ ）
A．金属块B受到桌面的静摩擦力变小
B．金属块B受到桌面的支持力不变
C．细线的张力变小
D．小球A运动的角速度减小
9．（2018·重庆市大学城第一中学校高一阶段练习）如图所示，水平杆固定在竖直杆上，二者互相垂直，在水平杆上的O、A两点连接着两根轻绳，两根轻绳的另一端都系在质量为m的小球上，OA=OB=AB．现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形OAB始终在竖直面内．若转动过程中AB、OB两绳始终处于拉直状态，下列说法正确的是
A．OB绳的拉力范围为
B．AB绳的拉力范围为
C．OB绳的拉力范围为
D．AB绳的拉力范围为
二、填空题
10．（2020·河北·行唐一中高一阶段练习）质量为1.0×103kg的汽车，行驶到一座半径为40m的圆形凸桥顶时，如果汽车速度为10m/s，则此时汽车向心加速度为_____m/s2，向心力大小为_____N，汽车对桥面的压力为_____N。
11．（2019·上海·高一课时练习）如图所示，长的细绳，其下端拴一个质量为的小球，上端固定在A点．将小球拉至水平位置D且拉直绳子，然后由静止释放．小球到达最低点C时的速度大小为_________，此时小球对细绳的拉力大小为________，小球通过弧长的中点B时的动能为____________．
12．（2018·陕西·富平县富平中学高一阶段练习）如图所示，一质量为m的物体在半径为R的半圆形轨道上滑行，经过最低点的速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点受到的摩擦力大小为_______．
13．（2016·浙江湖州·高一期末）如图所示，质量为0.1kg的小球放置在水平托盘上．现在使小球和托盘一起以1m/s的速度在竖直平面内做半径R=1m的匀速圆周运动（小球与托盘保持相对静止）。小球在最高点A处对托盘的压力大小为_____N；小球在圆周水平直径的右端B处所受的合外力大小为_____N。（g取10m/s2）
14．（2017·江西省新干县第二中学高一阶段练习）质量为m的汽车沿半径为40m的水平公路面转弯，若路面对车的最大静摩擦因数为，则汽车转弯时受到的最大静摩擦力（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）为_________，为使汽车顺利转弯而不滑动的车速最大值为____m/ s．（取g＝10 m/s2）
15．（2022·山东·招远市第二中学高一阶段练习）如图所示，质量为的小杯里盛有的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为。则为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是___________；当水杯在最高点速率时，取，绳的拉力大小为__________。
三、解答题
16．（2021·云南昭通·高一阶段练习）如图所示，一长为的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度的匀速圆周运动，取重力加速度。求：
（1）小球运动到最高点时，杆对球的作用力FN1；
（2）小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力FN2的大小。
17．（2021·广西·博白县中学高一阶段练习）某人站在一平台上，用长L＝0.5 m的轻细线拴一个质量为m＝0.6 kg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1.0 s小球落地，落地点B与A点的水平距离BC＝5.0 m，不计空气阻力，g＝10 m/s2.求：
(1)A点距地面高度；
(2)小球离开最高点时的线速度；
(3)人撒手前小球运动到A点时，绳对球的拉力大小。
18．（2022·山东·枣庄市第三中学高一阶段练习）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球（可视为质点），给小球一初速度，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳的张力恰好达到最大值而突然断掉，球飞行水平距离后落地。如图所示。已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，重力加速度为。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。
（2）轻绳能承受的最大拉力多大？
（3）使绳长变为，让球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时恰好张力达到最大值而断掉，要使球抛出的水平距离最大，则：绳长应是多少？最大水平距离为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．C
4．C
5．D
6．D
7．C
8．B
9．A
10． 2.5 2500 7500
11． 3N 0.57J
12．
13． 0.9 0.1
14．
15． 2 30
16．（1），竖直向下 ；（2）
17．(1)5m；(2)5 m/s；(3) 24 N
18．（1），；（2）；（3），
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2021·广东·广州市培正中学高一期末）“S”路曲线行驶是我国驾驶证考试中的一项科目，某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S 路”上减速行驶时（ ）
A．两名学员的线速度相等 B．坐在驾驶座上的学员容易被甩出去
C．坐在副驾驶座上的学员受到汽车的作用力较大 D．汽车对学员的作用力大于学员所受的重力
2．（2022·河南·武陟中学高一阶段练习）把一个小球放在光滑的球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到的合力为零 B．重力、容器壁的支持力和向心力
C．重力、向心力 D．重力、容器壁的支持力
3．（2022·湖南·高一阶段练习）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
4．（2022·重庆·模拟预测）如图为欢乐谷空中飞椅示意图，其顶端转盘上用等长钢丝绳吊着多个相同座椅。甲、乙两人分别坐在A、B座椅中，当转盘以一定的角速度匀速转动时，连接A、B座椅的钢丝绳与竖直方向的夹角分别为α、β。已知甲、乙两人质量分别为m1、m2，且m1＞m2，空气阻力忽略不计，若连接A、B座椅的钢丝绳拉力大小分别为F1、F2，则（ ）
A．α＜β B．α＞β C．F1＞F2 D．F1＜F2
5．（2022·湖北·模拟预测）如图所示，竖直杆AB在A、B两点通过光滑铰链连接两等长轻杆AC和BC，AC和BC与竖直方向的夹角均为，轻杆长均为L，在C处固定一质量为m的小球，重力加速度为g，在装置绕竖直杆AB转动的角速度从0开始逐渐增大过程中，下列说法正确的是( )
A．当时，杆和杆对球的作用力都表现为拉力
B．杆对球的作用力先增大后减小
C．杆与杆上的力的大小之差越来越大
D．当时，杆对球的作用力为0
6．（2022·辽宁·调兵山市第二高级中学高二期末）如图所示，山崖边的公路常被称为最险公路，一辆汽车欲安全通过此弯道公路（公路水平），下列说法不正确的是（ ）
A．若汽车以恒定的角速度转弯，选择内圈较为安全
B．若汽车以恒定的线速度大小转弯，选择外圈较为安全
C．汽车在转弯时受到重力、支持力和摩擦力作用
D．汽车在转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
7．（2022·重庆市第七中学校高一阶段练习）如图所示，质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A点和C点，绳a在竖直方向，绳b在水平方向。当轻杆绕轴BC以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，若绳a、b的长分别为、，则（ ）
A．绳b烧断前，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力等于
B．绳b烧断后，小球处于静止状态
C．绳b烧断瞬间，绳a的拉力突然增大
D．绳b烧断后，小球仍在水平面内做匀速圆周运动
8．（2022·山东·烟台二中高一阶段练习）如图所示，一根细线下端拴一个金属小球A，细线的上端固定在金属块B上，B放在带小孔的水平桌面上，小球A在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球A改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），金属块B在桌面上始终保持静止。后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（ ）
A．金属块B受到桌面的静摩擦力变小
B．金属块B受到桌面的支持力不变
C．细线的张力变小
D．小球A运动的角速度减小
9．（2018·重庆市大学城第一中学校高一阶段练习）如图所示，水平杆固定在竖直杆上，二者互相垂直，在水平杆上的O、A两点连接着两根轻绳，两根轻绳的另一端都系在质量为m的小球上，OA=OB=AB．现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形OAB始终在竖直面内．若转动过程中AB、OB两绳始终处于拉直状态，下列说法正确的是
A．OB绳的拉力范围为
B．AB绳的拉力范围为
C．OB绳的拉力范围为
D．AB绳的拉力范围为
二、填空题
10．（2020·河北·行唐一中高一阶段练习）质量为1.0×103kg的汽车，行驶到一座半径为40m的圆形凸桥顶时，如果汽车速度为10m/s，则此时汽车向心加速度为_____m/s2，向心力大小为_____N，汽车对桥面的压力为_____N。
11．（2019·上海·高一课时练习）如图所示，长的细绳，其下端拴一个质量为的小球，上端固定在A点．将小球拉至水平位置D且拉直绳子，然后由静止释放．小球到达最低点C时的速度大小为_________，此时小球对细绳的拉力大小为________，小球通过弧长的中点B时的动能为____________．
12．（2018·陕西·富平县富平中学高一阶段练习）如图所示，一质量为m的物体在半径为R的半圆形轨道上滑行，经过最低点的速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点受到的摩擦力大小为_______．
13．（2016·浙江湖州·高一期末）如图所示，质量为0.1kg的小球放置在水平托盘上．现在使小球和托盘一起以1m/s的速度在竖直平面内做半径R=1m的匀速圆周运动（小球与托盘保持相对静止）。小球在最高点A处对托盘的压力大小为_____N；小球在圆周水平直径的右端B处所受的合外力大小为_____N。（g取10m/s2）
14．（2017·江西省新干县第二中学高一阶段练习）质量为m的汽车沿半径为40m的水平公路面转弯，若路面对车的最大静摩擦因数为，则汽车转弯时受到的最大静摩擦力（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）为_________，为使汽车顺利转弯而不滑动的车速最大值为____m/ s．（取g＝10 m/s2）
15．（2022·山东·招远市第二中学高一阶段练习）如图所示，质量为的小杯里盛有的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为。则为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是___________；当水杯在最高点速率时，取，绳的拉力大小为__________。
三、解答题
16．（2021·云南昭通·高一阶段练习）如图所示，一长为的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度的匀速圆周运动，取重力加速度。求：
（1）小球运动到最高点时，杆对球的作用力FN1；
（2）小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力FN2的大小。
17．（2021·广西·博白县中学高一阶段练习）某人站在一平台上，用长L＝0.5 m的轻细线拴一个质量为m＝0.6 kg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1.0 s小球落地，落地点B与A点的水平距离BC＝5.0 m，不计空气阻力，g＝10 m/s2.求：
(1)A点距地面高度；
(2)小球离开最高点时的线速度；
(3)人撒手前小球运动到A点时，绳对球的拉力大小。
18．（2022·山东·枣庄市第三中学高一阶段练习）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球（可视为质点），给小球一初速度，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳的张力恰好达到最大值而突然断掉，球飞行水平距离后落地。如图所示。已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，重力加速度为。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。
（2）轻绳能承受的最大拉力多大？
（3）使绳长变为，让球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时恰好张力达到最大值而断掉，要使球抛出的水平距离最大，则：绳长应是多少？最大水平距离为多少？
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参考答案：
1．D
2．D
3．C
4．C
5．D
6．D
7．C
8．B
9．A
10． 2.5 2500 7500
11． 3N 0.57J
12．
13． 0.9 0.1
14．
15． 2 30
16．（1），竖直向下 ；（2）
17．(1)5m；(2)5 m/s；(3) 24 N
18．（1），；（2）；（3），
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