物理人教(2019)必修第二册 第6章 圆周运动 同步练习(含答案)

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名称 物理人教(2019)必修第二册 第6章 圆周运动 同步练习(含答案)
格式 zip
文件大小 1.8MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-03-14 19:03:57

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2022—2023学年物理人教(2019)必修第二册第6章 圆周运动 同步练习含答案
人教(2019)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、(双选)如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,下列说法正确的是(  )
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球受重力和拉力的作用
C.摆球运动周期为2π
D.摆球运动的转速为sin θ
3、链球运动员在将链球抛掷出去之前,总要双手抓住链条,加速转动几圈,如图所示,这样可以使链球的速度尽量增大,抛出去后飞行更远,在运动员加速转动的过程中,能发现他手中与链球相连的链条与竖直方向的夹角θ将随链球转速的增大而增大,则以下几个图像中能描述ω与θ的关系的是(  )
4、A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同时间内,它们通过的路程之比是4∶3,运动方向改变的角度之比是3∶2,则它们(  )
A.线速度大小之比为4∶3 B.角速度大小之比为3∶4
C.圆周运动的半径之比为2∶1 D.向心加速度大小之比为1∶2
5、如图所示,某公园里的过山车驶过轨道的最高点时,乘客在座椅里面头朝下,身体颠倒,若轨道半径为R,要使体重为mg的乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力,则过山车在最高点时的速度大小为(  )
A.0 B. C. D.
6、单车共享是目前中国规模最大的校园交通代步解决方案,为广大高校师生提供了方便快捷、低碳环保、经济实惠的代步服务。如图所示A、B、C三点分别是单车轮胎和两齿轮外沿上的点,其中RA=2RB=5RC,下列说法正确的是(  )
A.B点和C点的角速度ωB=ωC B.A点和C点的线速度vA=vC
C.A点和B点的角速度2ωA=5ωB D.A点和B点的线速度vA=2vB
7、对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中不正确的是(  )
A.相等的时间内通过的路程相等
B.相等的时间内通过的弧长相等
C.相等的时间内通过的位移相等
D.在任何相等的时间里,连接物体和圆心的半径转过的角度都相等
8、质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上,杆端套有一个质量为m的小球,今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动,角速度为ω,如图所示,则杆的上端受到的作用力大小为(  )
A.mω2R B.
C. D.不能确定
9、如图所示,A、B为啮合传动的两齿轮,rA=2rB,则A、B两轮边缘上两点的(  )
A.角速度之比为2∶1 B.向心加速度之比为1∶2
C.周期之比为1∶2 D.转速之比为2∶1
10、如图所示,小球m在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动,下列说法正确的是(  )
A.小球通过最高点时的最小速度是
B.小球通过最高点时的最小速度为零
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力
D.小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力
11、如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ,线速度大小分别为vP和vQ,则(  )
A.ωP<ωQ,vP<vQ B.ωP=ωQ,vP<vQ
C.ωP<ωQ,vP=vQ D.ωP=ωQ,vP>vQ
*12、(双选)假设“神舟十一号”实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n周,起始时刻为t1,结束时刻为t2,运行速度为v,半径为r.则计算其运行周期可用(  )
A.T= B.T= C.T= D.T=
13、长度不同的两根细绳悬于同一点,另一端各系一个质量相同的小球,使它们在同一水平面内做圆锥摆运动,如图所示,则关于两个圆锥摆的物理量相同的是(  )
A.周期   B.线速度 C.向心力 D.绳的拉力
14、如图所示的皮带传动装置中,甲轮的轴和乙、丙两轮的轴均为水平轴,其中,甲、丙两轮半径相等,乙轮半径是丙轮半径的一半。A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮边缘上的点,若传动中皮带不打滑,则(  )
A.A、B两点的线速度大小之比为2∶1
B.B、C两点的角速度之比为1∶2
C.A、B两点的向心加速度大小之比为2∶1
D.A、C两点的向心加速度大小之比为1∶4
15、如图所示为模拟过山车的实验装置,小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨道而到达右侧。若竖直圆轨道的半径为R,重力加速度为g,要使小球能顺利通过竖直圆轨道,则小球通过竖直圆轨道的最高点时的角速度最小为(  )
A. B.2 C. D.
二、非选择题。
16、某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合,探究向心力大小的影响因素.实验时用手拨动旋臂产生圆周运动,力传感器和光电门固定在实验器上,测量角速度和向心力。
(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间,并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r,自动计算出砝码做圆周运动的角速度,则其计算角速度的表达式为 。
(2)图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线,由图可知曲线①对应的砝码质量 (选填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量.


17、我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动,横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。
(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时,塔轮边缘处的________相等(选填“线速度”或“角速度”);
(2)探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板________处(选填“A”或“B”或“C”)。
18、(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。
19、如图所示,质量为2m,且内壁光滑的导管弯成圆周轨道竖直放置,质量为m的小球,在管内滚动,当小球运动到最高点时,导管刚好要离开地面,此时小球的速度多大?(轨道半径为R,重力加速度为g)
20、(计算题)如图所示,水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳子长为r,物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍,转盘的角速度由零逐渐增大,求:
(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度;
(2)当角速度为时,绳子对物体拉力的大小.
2022—2023学年物理人教(2019)必修第二册第6章 圆周运动 同步练习含答案
人教(2019)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、(双选)如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,下列说法正确的是(  )
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球受重力和拉力的作用
C.摆球运动周期为2π
D.摆球运动的转速为sin θ
【答案】BC 
3、链球运动员在将链球抛掷出去之前,总要双手抓住链条,加速转动几圈,如图所示,这样可以使链球的速度尽量增大,抛出去后飞行更远,在运动员加速转动的过程中,能发现他手中与链球相连的链条与竖直方向的夹角θ将随链球转速的增大而增大,则以下几个图像中能描述ω与θ的关系的是(  )
【答案】D
4、A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同时间内,它们通过的路程之比是4∶3,运动方向改变的角度之比是3∶2,则它们(  )
A.线速度大小之比为4∶3 B.角速度大小之比为3∶4
C.圆周运动的半径之比为2∶1 D.向心加速度大小之比为1∶2
【答案】A 
5、如图所示,某公园里的过山车驶过轨道的最高点时,乘客在座椅里面头朝下,身体颠倒,若轨道半径为R,要使体重为mg的乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力,则过山车在最高点时的速度大小为(  )
A.0 B. C. D.
【答案】C
6、单车共享是目前中国规模最大的校园交通代步解决方案,为广大高校师生提供了方便快捷、低碳环保、经济实惠的代步服务。如图所示A、B、C三点分别是单车轮胎和两齿轮外沿上的点,其中RA=2RB=5RC,下列说法正确的是(  )
A.B点和C点的角速度ωB=ωC B.A点和C点的线速度vA=vC
C.A点和B点的角速度2ωA=5ωB D.A点和B点的线速度vA=2vB
【答案】C
7、对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中不正确的是(  )
A.相等的时间内通过的路程相等
B.相等的时间内通过的弧长相等
C.相等的时间内通过的位移相等
D.在任何相等的时间里,连接物体和圆心的半径转过的角度都相等
【答案】C 
8、质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上,杆端套有一个质量为m的小球,今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动,角速度为ω,如图所示,则杆的上端受到的作用力大小为(  )
A.mω2R B.
C. D.不能确定
【答案】C 
9、如图所示,A、B为啮合传动的两齿轮,rA=2rB,则A、B两轮边缘上两点的(  )
A.角速度之比为2∶1 B.向心加速度之比为1∶2
C.周期之比为1∶2 D.转速之比为2∶1
【答案】B 
10、如图所示,小球m在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动,下列说法正确的是(  )
A.小球通过最高点时的最小速度是
B.小球通过最高点时的最小速度为零
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力
D.小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力
【答案】BD
11、如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ,线速度大小分别为vP和vQ,则(  )
A.ωP<ωQ,vP<vQ B.ωP=ωQ,vP<vQ
C.ωP<ωQ,vP=vQ D.ωP=ωQ,vP>vQ
【答案】B
*12、(双选)假设“神舟十一号”实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n周,起始时刻为t1,结束时刻为t2,运行速度为v,半径为r.则计算其运行周期可用(  )
A.T= B.T= C.T= D.T=
【答案】AC 
13、长度不同的两根细绳悬于同一点,另一端各系一个质量相同的小球,使它们在同一水平面内做圆锥摆运动,如图所示,则关于两个圆锥摆的物理量相同的是(  )
A.周期   B.线速度 C.向心力 D.绳的拉力
【答案】A
14、如图所示的皮带传动装置中,甲轮的轴和乙、丙两轮的轴均为水平轴,其中,甲、丙两轮半径相等,乙轮半径是丙轮半径的一半。A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮边缘上的点,若传动中皮带不打滑,则(  )
A.A、B两点的线速度大小之比为2∶1
B.B、C两点的角速度之比为1∶2
C.A、B两点的向心加速度大小之比为2∶1
D.A、C两点的向心加速度大小之比为1∶4
【答案】D 
15、如图所示为模拟过山车的实验装置,小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨道而到达右侧。若竖直圆轨道的半径为R,重力加速度为g,要使小球能顺利通过竖直圆轨道,则小球通过竖直圆轨道的最高点时的角速度最小为(  )
A. B.2 C. D.
【答案】C
二、非选择题。
16、某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合,探究向心力大小的影响因素.实验时用手拨动旋臂产生圆周运动,力传感器和光电门固定在实验器上,测量角速度和向心力。
(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间,并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r,自动计算出砝码做圆周运动的角速度,则其计算角速度的表达式为 。
(2)图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线,由图可知曲线①对应的砝码质量 (选填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量.


【答案】(1)  (2)小于
17、我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动,横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。
(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时,塔轮边缘处的________相等(选填“线速度”或“角速度”);
(2)探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板________处(选填“A”或“B”或“C”)。
【答案】(1)线速度  (2)A C
18、(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
则周期T= s
曲轴转动的角速度
ω== 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。
19、如图所示,质量为2m,且内壁光滑的导管弯成圆周轨道竖直放置,质量为m的小球,在管内滚动,当小球运动到最高点时,导管刚好要离开地面,此时小球的速度多大?(轨道半径为R,重力加速度为g)
【答案】
【解析】小球运动到最高点时,导管刚好要离开地面,说明此时小球对导管的作用力竖直向上,大小为FN=2mg
分析小球受力如图所示
则有FN′+mg=m,
由牛顿第三定律知,FN′=FN
可得v=
20、(计算题)如图所示,水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳子长为r,物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍,转盘的角速度由零逐渐增大,求:
(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度;
(2)当角速度为时,绳子对物体拉力的大小.
【答案】 (1)  (2)μmg
【解析】(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时,绳子拉力为零且转速达到最大,设转盘转动的角速度为ω0,则μmg=mωr,得ω0=.
(2)当ω=时,ω>ω0,所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力,此时,F+μmg=mω2r
即F+μmg=m··r,得F=μmg。