2022春物理人教版（2019）必修第二册第6章 圆周运动同步选练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2022春物理人教版（2019）必修第二册第6章 圆周运动同步选练（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 594.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-24 11:29:12 | ||
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文档简介
2022春物理人教版（2019）必修第二册第6章 圆周运动同步选练含答案
人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动
一、选择题。
1、为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，盘A、B平行且相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角θ＝30°，如图所示．则该子弹的速度可能是( )
A．360 m/s B．720 m/s C．1 440 m/s D．108 m/s
2、如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑，其半径为R，上部侧面A处开有小口，在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B，小球从小口A沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动．要使小球从B口处飞出，小球进入上面小口的最小速率v0为( )
A．πR B．πR C．πR D．2πR
3、(多选)下面关于向心力的叙述中，正确的是( )
A．向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力
B．做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定受到一个向心力的作用
C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力
D．向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小
4、向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的比值。现将小球分别放在两边的槽内， 为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，下列做法正确的是( )
A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验
D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验
5、(双选)做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是( )
A.因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力
B.因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小
C.向心力的大小等于物体所受的合外力
D.向心力和线速度的方向都是不变的
6、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为3∶4，在相同的时间里甲转过60圈，乙转过45圈，则它们的向心加速度之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.4∶9 D.9∶4
7、(双选)如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是( )
A.若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动
B.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动
C.若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
D.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动
8、如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动．当小球运动到最高点时，瞬时速度v＝，L是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是( )
A．拉力，大小为mg B．压力，大小为mg
C．0 D．压力，大小为mg
9、如图所示，质量相等的汽车甲和汽车乙，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，汽车甲在汽车乙的外侧，两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙。以下说法正确的是( )
A.f甲小于f乙 B.f甲等于f乙
C.f甲大于f乙 D.f甲和f乙的大小均与汽车速率无关
10、如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是( )
A B C D
11、关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向，下列说法中正确的是( )
A.与线速度方向始终相同 B.与线速度方向始终相反
C.始终指向圆心 D.始终保持不变
12、(多选)如图所示，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是( )
A.脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的
B.水会从筒中甩出是因为水滴受到的向心力很大
C.加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
三、填空含实验题。
13、如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：
(1)在该实验中应用了________(选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
(2)当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为________。
14、如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上，圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，表格中是所得数据，图乙为F v图象、F v2图象、F v3图象，
甲
A B C
乙
v/(m·s－1) 1 1.5 2 2.5 3
F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9
(1)数据表格和图乙中的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时，保持圆柱体质量不变、半径r＝0.1 m的条件下得到的．研究图象后，可得出向心力F和圆柱体线速度v的关系式 ．
(2)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量 不变．
(3)若已知向心力公式为F＝m，根据上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为 ．
三、解答类题。
15、（计算题）一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周，求：
(1)曲轴转动的周期与角速度；
(2)距转轴r＝0.2 m点的线速度．
16、（计算题）如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，角速度为4 rad/s，盘面上距离圆盘中心0.1 m 的位置有一个质量为0.1 kg的小物体随圆盘一起转动。则小物体做匀速圆周运动的向心力大小为多少？
17、（计算题）如图所示为一辆厢式货车的后视图。该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径R＝8 m，车轮与路面间的最大径向摩擦力为车对路面压力的0.8。货车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数F＝4 N。取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。
(1)货车向左转弯还是右转弯？
(2)该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vmax是多大？
(3)该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F′＝5 N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？货车的速度v′有多大？
2022春物理人教版（2019）必修第二册第6章 圆周运动同步选练含答案
人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动
一、选择题。
1、为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，盘A、B平行且相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角θ＝30°，如图所示．则该子弹的速度可能是( )
A．360 m/s B．720 m/s C．1 440 m/s D．108 m/s
【答案】C
2、如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑，其半径为R，上部侧面A处开有小口，在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B，小球从小口A沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动．要使小球从B口处飞出，小球进入上面小口的最小速率v0为( )
A．πR B．πR C．πR D．2πR
【答案】B
3、(多选)下面关于向心力的叙述中，正确的是( )
A．向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力
B．做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定受到一个向心力的作用
C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力
D．向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小
【答案】ACD
4、向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的比值。现将小球分别放在两边的槽内， 为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，下列做法正确的是( )
A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验
D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验
【答案】A
5、(双选)做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是( )
A.因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力
B.因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小
C.向心力的大小等于物体所受的合外力
D.向心力和线速度的方向都是不变的
【答案】BC
6、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为3∶4，在相同的时间里甲转过60圈，乙转过45圈，则它们的向心加速度之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.4∶9 D.9∶4
【答案】B
7、(双选)如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是( )
A.若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动
B.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动
C.若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
D.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动
【答案】BC
8、如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动．当小球运动到最高点时，瞬时速度v＝，L是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是( )
A．拉力，大小为mg B．压力，大小为mg
C．0 D．压力，大小为mg
【答案】B
9、如图所示，质量相等的汽车甲和汽车乙，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，汽车甲在汽车乙的外侧，两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙。以下说法正确的是( )
A.f甲小于f乙 B.f甲等于f乙
C.f甲大于f乙 D.f甲和f乙的大小均与汽车速率无关
【答案】A
10、如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是( )
A B C D
【答案】C
11、关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向，下列说法中正确的是( )
A.与线速度方向始终相同 B.与线速度方向始终相反
C.始终指向圆心 D.始终保持不变
【答案】C
12、(多选)如图所示，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是( )
A.脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的
B.水会从筒中甩出是因为水滴受到的向心力很大
C.加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
【答案】ACD
三、填空含实验题。
13、如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：
(1)在该实验中应用了________(选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
(2)当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为________。
【答案】(1)控制变量法 (2)1∶2
14、如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上，圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，表格中是所得数据，图乙为F v图象、F v2图象、F v3图象，
甲
A B C
乙
v/(m·s－1) 1 1.5 2 2.5 3
F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9
(1)数据表格和图乙中的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时，保持圆柱体质量不变、半径r＝0.1 m的条件下得到的．研究图象后，可得出向心力F和圆柱体线速度v的关系式 ．
(2)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量 不变．
(3)若已知向心力公式为F＝m，根据上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为 ．
【答案】(1)F＝0.88v2 (2)线速度v (3)0.088 kg
【解析】(1)研究数据表格和题图乙中B图，不难得出F∝v2，进一步研究知，题图乙B中图线的斜率k＝≈0.88，故F与v的关系式为F＝0.88v2.
(2)还应保持线速度v不变．
(3)因F＝m＝0.88v2，r＝0.1 m，则m＝0.088 kg。
三、解答类题。
15、（计算题）一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周，求：
(1)曲轴转动的周期与角速度；
(2)距转轴r＝0.2 m点的线速度．
【答案】(1) s 80π rad/s (2)16π m/s
【解析】(1)由于曲轴每秒钟转＝40(周)，周期T＝ s；而每转一周为2π rad，因此曲轴转动的角速度ω＝2π×40 rad/s＝80π rad/s.
(2)已知r＝0.2 m，因此这一点的线速度v＝ωr＝80π×0.2 m/s＝16π m/s。
16、（计算题）如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，角速度为4 rad/s，盘面上距离圆盘中心0.1 m 的位置有一个质量为0.1 kg的小物体随圆盘一起转动。则小物体做匀速圆周运动的向心力大小为多少？
【答案】小物体所需要的向心力为F＝mω2r
【解析】将ω＝4 rad/s，r＝0.1 m，m＝0.1 kg，代入得F＝0.16 N。
17、（计算题）如图所示为一辆厢式货车的后视图。该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径R＝8 m，车轮与路面间的最大径向摩擦力为车对路面压力的0.8。货车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数F＝4 N。取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。
(1)货车向左转弯还是右转弯？
(2)该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vmax是多大？
(3)该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F′＝5 N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？货车的速度v′有多大？
【答案】(1)货车向左转弯 (2)8 m/s (3)37° 2 m/s
【解析】(1)货车向左转弯。
(2)货车的总质量为M，转弯时不发生侧滑有
μMg≥eq \f(Mv,R)
解得vmax≤＝8 m/s
(3)车匀速运动时F0＝mg＝4 N，m＝0.4 kg
此次转弯时小球受绳的拉力F′＝5 N，
分析有cos θ＝＝0.8，则θ＝37°。
小球受到的合力为F合，tan θ＝
则有mgtan θ＝
解得v′＝＝2 m/s。
人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动
一、选择题。
1、为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，盘A、B平行且相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角θ＝30°，如图所示．则该子弹的速度可能是( )
A．360 m/s B．720 m/s C．1 440 m/s D．108 m/s
2、如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑，其半径为R，上部侧面A处开有小口，在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B，小球从小口A沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动．要使小球从B口处飞出，小球进入上面小口的最小速率v0为( )
A．πR B．πR C．πR D．2πR
3、(多选)下面关于向心力的叙述中，正确的是( )
A．向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力
B．做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定受到一个向心力的作用
C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力
D．向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小
4、向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的比值。现将小球分别放在两边的槽内， 为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，下列做法正确的是( )
A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验
D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验
5、(双选)做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是( )
A.因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力
B.因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小
C.向心力的大小等于物体所受的合外力
D.向心力和线速度的方向都是不变的
6、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为3∶4，在相同的时间里甲转过60圈，乙转过45圈，则它们的向心加速度之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.4∶9 D.9∶4
7、(双选)如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是( )
A.若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动
B.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动
C.若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
D.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动
8、如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动．当小球运动到最高点时，瞬时速度v＝，L是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是( )
A．拉力，大小为mg B．压力，大小为mg
C．0 D．压力，大小为mg
9、如图所示，质量相等的汽车甲和汽车乙，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，汽车甲在汽车乙的外侧，两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙。以下说法正确的是( )
A.f甲小于f乙 B.f甲等于f乙
C.f甲大于f乙 D.f甲和f乙的大小均与汽车速率无关
10、如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是( )
A B C D
11、关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向，下列说法中正确的是( )
A.与线速度方向始终相同 B.与线速度方向始终相反
C.始终指向圆心 D.始终保持不变
12、(多选)如图所示，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是( )
A.脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的
B.水会从筒中甩出是因为水滴受到的向心力很大
C.加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
三、填空含实验题。
13、如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：
(1)在该实验中应用了________(选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
(2)当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为________。
14、如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上，圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，表格中是所得数据，图乙为F v图象、F v2图象、F v3图象，
甲
A B C
乙
v/(m·s－1) 1 1.5 2 2.5 3
F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9
(1)数据表格和图乙中的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时，保持圆柱体质量不变、半径r＝0.1 m的条件下得到的．研究图象后，可得出向心力F和圆柱体线速度v的关系式 ．
(2)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量 不变．
(3)若已知向心力公式为F＝m，根据上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为 ．
三、解答类题。
15、（计算题）一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周，求：
(1)曲轴转动的周期与角速度；
(2)距转轴r＝0.2 m点的线速度．
16、（计算题）如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，角速度为4 rad/s，盘面上距离圆盘中心0.1 m 的位置有一个质量为0.1 kg的小物体随圆盘一起转动。则小物体做匀速圆周运动的向心力大小为多少？
17、（计算题）如图所示为一辆厢式货车的后视图。该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径R＝8 m，车轮与路面间的最大径向摩擦力为车对路面压力的0.8。货车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数F＝4 N。取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。
(1)货车向左转弯还是右转弯？
(2)该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vmax是多大？
(3)该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F′＝5 N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？货车的速度v′有多大？
2022春物理人教版（2019）必修第二册第6章 圆周运动同步选练含答案
人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动
一、选择题。
1、为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，盘A、B平行且相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角θ＝30°，如图所示．则该子弹的速度可能是( )
A．360 m/s B．720 m/s C．1 440 m/s D．108 m/s
【答案】C
2、如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑，其半径为R，上部侧面A处开有小口，在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B，小球从小口A沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动．要使小球从B口处飞出，小球进入上面小口的最小速率v0为( )
A．πR B．πR C．πR D．2πR
【答案】B
3、(多选)下面关于向心力的叙述中，正确的是( )
A．向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力
B．做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定受到一个向心力的作用
C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力
D．向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小
【答案】ACD
4、向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的比值。现将小球分别放在两边的槽内， 为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，下列做法正确的是( )
A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验
D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验
【答案】A
5、(双选)做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是( )
A.因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力
B.因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小
C.向心力的大小等于物体所受的合外力
D.向心力和线速度的方向都是不变的
【答案】BC
6、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为3∶4，在相同的时间里甲转过60圈，乙转过45圈，则它们的向心加速度之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.4∶9 D.9∶4
【答案】B
7、(双选)如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是( )
A.若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动
B.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动
C.若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
D.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动
【答案】BC
8、如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动．当小球运动到最高点时，瞬时速度v＝，L是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是( )
A．拉力，大小为mg B．压力，大小为mg
C．0 D．压力，大小为mg
【答案】B
9、如图所示，质量相等的汽车甲和汽车乙，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，汽车甲在汽车乙的外侧，两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙。以下说法正确的是( )
A.f甲小于f乙 B.f甲等于f乙
C.f甲大于f乙 D.f甲和f乙的大小均与汽车速率无关
【答案】A
10、如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心．能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是( )
A B C D
【答案】C
11、关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向，下列说法中正确的是( )
A.与线速度方向始终相同 B.与线速度方向始终相反
C.始终指向圆心 D.始终保持不变
【答案】C
12、(多选)如图所示，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是( )
A.脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的
B.水会从筒中甩出是因为水滴受到的向心力很大
C.加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
【答案】ACD
三、填空含实验题。
13、如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：
(1)在该实验中应用了________(选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
(2)当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为________。
【答案】(1)控制变量法 (2)1∶2
14、如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上，圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，表格中是所得数据，图乙为F v图象、F v2图象、F v3图象，
甲
A B C
乙
v/(m·s－1) 1 1.5 2 2.5 3
F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9
(1)数据表格和图乙中的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时，保持圆柱体质量不变、半径r＝0.1 m的条件下得到的．研究图象后，可得出向心力F和圆柱体线速度v的关系式 ．
(2)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量 不变．
(3)若已知向心力公式为F＝m，根据上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为 ．
【答案】(1)F＝0.88v2 (2)线速度v (3)0.088 kg
【解析】(1)研究数据表格和题图乙中B图，不难得出F∝v2，进一步研究知，题图乙B中图线的斜率k＝≈0.88，故F与v的关系式为F＝0.88v2.
(2)还应保持线速度v不变．
(3)因F＝m＝0.88v2，r＝0.1 m，则m＝0.088 kg。
三、解答类题。
15、（计算题）一汽车发动机的曲轴每分钟转2 400周，求：
(1)曲轴转动的周期与角速度；
(2)距转轴r＝0.2 m点的线速度．
【答案】(1) s 80π rad/s (2)16π m/s
【解析】(1)由于曲轴每秒钟转＝40(周)，周期T＝ s；而每转一周为2π rad，因此曲轴转动的角速度ω＝2π×40 rad/s＝80π rad/s.
(2)已知r＝0.2 m，因此这一点的线速度v＝ωr＝80π×0.2 m/s＝16π m/s。
16、（计算题）如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，角速度为4 rad/s，盘面上距离圆盘中心0.1 m 的位置有一个质量为0.1 kg的小物体随圆盘一起转动。则小物体做匀速圆周运动的向心力大小为多少？
【答案】小物体所需要的向心力为F＝mω2r
【解析】将ω＝4 rad/s，r＝0.1 m，m＝0.1 kg，代入得F＝0.16 N。
17、（计算题）如图所示为一辆厢式货车的后视图。该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径R＝8 m，车轮与路面间的最大径向摩擦力为车对路面压力的0.8。货车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数F＝4 N。取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。
(1)货车向左转弯还是右转弯？
(2)该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vmax是多大？
(3)该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F′＝5 N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？货车的速度v′有多大？
【答案】(1)货车向左转弯 (2)8 m/s (3)37° 2 m/s
【解析】(1)货车向左转弯。
(2)货车的总质量为M，转弯时不发生侧滑有
μMg≥eq \f(Mv,R)
解得vmax≤＝8 m/s
(3)车匀速运动时F0＝mg＝4 N，m＝0.4 kg
此次转弯时小球受绳的拉力F′＝5 N，
分析有cos θ＝＝0.8，则θ＝37°。
小球受到的合力为F合，tan θ＝
则有mgtan θ＝
解得v′＝＝2 m/s。