2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动跟踪选练含答案
文档属性
| 名称 | 2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动跟踪选练含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 868.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-04-06 15:13:17 | ||
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文档简介
2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动跟踪选练含答案
人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动
一、选择题。
1、（双选）甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是 ( )
A．它们的半径之比为2∶9 B．它们的半径之比为1∶2
C．它们的周期之比为2∶3 D．它们的周期之比为1∶3
2、（双选）如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是( )
A．小球的线速度变大 B．小球的角速度变大
C．小球的向心力变小 D．细绳对小球的拉力变小
3、关于向心力，下列说法中正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生一个向心力
B.向心力不改变物体做圆周运动的速度大小
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力
D.做一般曲线运动的物体所受的合力即为向心力
4、(多选)如图所示，在光滑的横杆上穿着两质量分别为m1、m2的小球，小球用细线连接起来，当转台匀速转动时，两小球与横杆不发生相对滑动，下列说法正确的是( )
A.两小球的速率一定相等
B.两小球的角速度一定相等
C.两小球的向心力一定相等
D.两小球到转轴的距离与其质量成反比
5、21世纪初的某年共享单车忽如一夜春风出现在大城市的街头巷尾，方便了百姓的环保出行。雨天遇到泥泞之路时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图所示，图中 a、b 为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点，c、d 为飞轮（小齿轮）边缘上的两点，则下列说法正确的是（ ）
A. a 点的角速度大于 d 点的角速度
B. 后轮边缘 a、b 两点线速度相同
C. 泥巴在图中的 b 点比在 a 点更容易被甩下来
D. 飞轮上 c、d 两点的向心加速度相同
6、在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动．设内、外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
A. B. C. D.
7、如图所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数z1＝24，从动轮的齿数z2＝8，当主动轮以角速度ω顺时针转动时，从动轮的转动情况是( )
A.顺时针转动，周期为 B.逆时针转动，周期为
C.顺时针转动，周期为 D.逆时针转动，周期为
8、如图所示，两个轮子的半径均为R，两轮的转轴O1、O2在同一水平面上，相互平行，相距为d，两轮均以角速度ω逆时针方向匀速转动．将一长木板置于两轮上，当木板的重心位于右轮正上方时，木板与两轮间已不再有相对滑动．若木板的长度L>2d，则木板的重心由右轮正上方移到左轮正上方所需的时间是( )
A. B. C. D.
9、一辆满载新鲜水果的货车以恒定速率通过水平面内的某转盘，角速度为ω，其中一个处于中间位置的水果质量为m，它到转盘中心的距离为R，则其他水果对该水果的作用力为( )
A．mg B．mω2R C. D.
10、关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是（ ）．
A. 由于，所以线速度大的物体的向心加速度大
B. 由于，所以旋转半径大的物体的向心加速度小
C. 由于，所以角速度大的物体的向心加速度大
D. 以上结论都不正确
11、（多选）如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是( )
A．竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力
B．在竖直方向汽车可能只受两个力：重力和桥面的支持力
C．在竖直方向汽车可能只受重力
D．汽车对桥面的压力小于汽车的重力
12、如图是自行车的传动部分，大齿轮通过链条带动小齿轮(固定在后轮轴上)转动，c、b、a分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的三点，下列说法正确的是( )
A．c、b两点的角速度相等 B．a、b两点的线速度大小相等
C．a点角速度比c点角速度小 D．a点线速度比c点线速度大
13、（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
14、小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则（ ）
A. 小球的角速度为ω＝
B. 小球的运动周期T＝π
C. 小球在时间t内通过的路程s＝·t
D. 小球在时间t内通过的路程s＝·t
15、飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷．过荷过重会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥．受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响．取g＝10 m/s2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100 m/s时，圆弧轨道的最小半径为( )
A．100 m B．111 m C．125 m D．250 m
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．
甲
乙
17、（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)，连接物体和转轴的轻绳长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其重力的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。
18、（计算题）如图所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球，要使球与盘只碰一次，且落点为B，求小球的初速度和圆盘转动的角速度ω。
19、（计算题）如图所示，水平转台上有一个质量m＝1 kg的小物体，离转台中心的距离为r＝0.5 m。求：
(1)若小物体随转台一起转动的线速度大小为1 m/s，物体的角速度多大；
(2)在第(1)问条件下，物体所受的摩擦力为多大；
(3)若小物体与转台之间的最大静摩擦力大小为4.5 N，小物体与转台间不发生相对滑动时，转台转动的最大角速度应为多大？
20、（计算题）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，可绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，在圆心O正上方h处有一个正在不断滴水的容器，每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口。某次一滴水离开滴口时，容器恰好开始水平向右做速度为v的匀速直线运动，将此滴水记作第一滴水。不计空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)相邻两滴水下落的时间间隔；
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，圆盘转动的角速度；
(3)第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为多少？
2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动跟踪选练含答案
人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动
一、选择题。
1、（双选）甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是 ( )
A．它们的半径之比为2∶9 B．它们的半径之比为1∶2
C．它们的周期之比为2∶3 D．它们的周期之比为1∶3
【答案】AD
2、（双选）如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是( )
A．小球的线速度变大 B．小球的角速度变大
C．小球的向心力变小 D．细绳对小球的拉力变小
【答案】CD
3、关于向心力，下列说法中正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生一个向心力
B.向心力不改变物体做圆周运动的速度大小
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力
D.做一般曲线运动的物体所受的合力即为向心力
【答案】B
4、(多选)如图所示，在光滑的横杆上穿着两质量分别为m1、m2的小球，小球用细线连接起来，当转台匀速转动时，两小球与横杆不发生相对滑动，下列说法正确的是( )
A.两小球的速率一定相等
B.两小球的角速度一定相等
C.两小球的向心力一定相等
D.两小球到转轴的距离与其质量成反比
【答案】BCD
5、21世纪初的某年共享单车忽如一夜春风出现在大城市的街头巷尾，方便了百姓的环保出行。雨天遇到泥泞之路时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图所示，图中 a、b 为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点，c、d 为飞轮（小齿轮）边缘上的两点，则下列说法正确的是（ ）
A. a 点的角速度大于 d 点的角速度
B. 后轮边缘 a、b 两点线速度相同
C. 泥巴在图中的 b 点比在 a 点更容易被甩下来
D. 飞轮上 c、d 两点的向心加速度相同
【答案】C
6、在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动．设内、外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
7、如图所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数z1＝24，从动轮的齿数z2＝8，当主动轮以角速度ω顺时针转动时，从动轮的转动情况是( )
A.顺时针转动，周期为 B.逆时针转动，周期为
C.顺时针转动，周期为 D.逆时针转动，周期为
【答案】B
8、如图所示，两个轮子的半径均为R，两轮的转轴O1、O2在同一水平面上，相互平行，相距为d，两轮均以角速度ω逆时针方向匀速转动．将一长木板置于两轮上，当木板的重心位于右轮正上方时，木板与两轮间已不再有相对滑动．若木板的长度L>2d，则木板的重心由右轮正上方移到左轮正上方所需的时间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
9、一辆满载新鲜水果的货车以恒定速率通过水平面内的某转盘，角速度为ω，其中一个处于中间位置的水果质量为m，它到转盘中心的距离为R，则其他水果对该水果的作用力为( )
A．mg B．mω2R C. D.
【答案】C
10、关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是（ ）．
A. 由于，所以线速度大的物体的向心加速度大
B. 由于，所以旋转半径大的物体的向心加速度小
C. 由于，所以角速度大的物体的向心加速度大
D. 以上结论都不正确
【答案】D
11、（多选）如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是( )
A．竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力
B．在竖直方向汽车可能只受两个力：重力和桥面的支持力
C．在竖直方向汽车可能只受重力
D．汽车对桥面的压力小于汽车的重力
【答案】BCD
12、如图是自行车的传动部分，大齿轮通过链条带动小齿轮(固定在后轮轴上)转动，c、b、a分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的三点，下列说法正确的是( )
A．c、b两点的角速度相等 B．a、b两点的线速度大小相等
C．a点角速度比c点角速度小 D．a点线速度比c点线速度大
【答案】D
13、（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
14、小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则（ ）
A. 小球的角速度为ω＝
B. 小球的运动周期T＝π
C. 小球在时间t内通过的路程s＝·t
D. 小球在时间t内通过的路程s＝·t
【答案】D
15、飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷．过荷过重会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥．受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响．取g＝10 m/s2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100 m/s时，圆弧轨道的最小半径为( )
A．100 m B．111 m C．125 m D．250 m
【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．
甲
乙
【答案】(1) (2)小于
17、（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)，连接物体和转轴的轻绳长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其重力的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)当物体恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零，此时符合条件的角速度最大，设此时转盘转动的角速度为ω0，则μmg＝mω02r，得ω0＝ 。
(2)当ω＝ 时，ω＞ω0，此时绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力，此时有F＋μmg＝mω2r，
解得F＝μmg。
18、（计算题）如图所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球，要使球与盘只碰一次，且落点为B，求小球的初速度和圆盘转动的角速度ω。
【答案】R· 2nπ(n＝1,2,3…)
【解析】小球做平抛运动，在竖直方向上h＝gt2，则运动时间t＝.又因为水平位移为R
所以小球的初速度v＝＝R·
在时间t内圆盘转过的角度θ＝n·2π(n＝1,2,3…)，其中n为圆盘转动的圈数，
又因为θ＝ωt，则圆盘角速度ω＝＝2nπ(n＝1,2,3…)。
19、（计算题）如图所示，水平转台上有一个质量m＝1 kg的小物体，离转台中心的距离为r＝0.5 m。求：
(1)若小物体随转台一起转动的线速度大小为1 m/s，物体的角速度多大；
(2)在第(1)问条件下，物体所受的摩擦力为多大；
(3)若小物体与转台之间的最大静摩擦力大小为4.5 N，小物体与转台间不发生相对滑动时，转台转动的最大角速度应为多大？
【答案】 (1)2 rad/s (2)2 N (3)3 rad/s
【解析】 (1)已知v＝1 m/s，r＝0.5 m，则由v＝ωr
得ω＝＝2 rad/s
(2)小物体随转台一起转动，向心力由转台对小物体的静摩擦力提供，由牛顿第二定律得：
物体所受的摩擦力
F静＝Fn＝m＝2 N
(3)当小物体所受静摩擦力最大时，角速度最大，有
Fm＝mωr得ωm＝＝3 rad/s
20、（计算题）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，可绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，在圆心O正上方h处有一个正在不断滴水的容器，每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口。某次一滴水离开滴口时，容器恰好开始水平向右做速度为v的匀速直线运动，将此滴水记作第一滴水。不计空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)相邻两滴水下落的时间间隔；
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，圆盘转动的角速度；
(3)第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为多少？
【答案】(1) (2)kπ(k＝1，2，…) (3)5v
【解析】(1)相邻两滴水离开滴口的时间间隔就是一滴水下落的时间
由h＝gΔt2，
可得Δt＝。
(2)每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，Δt时间内圆盘转过的弧度为kπ
ω＝＝＝kπ(k＝1，2，…)。
(3)第二滴和第三滴水的落点恰能在一条直径上且位于O点两侧时，距离最大
s1＝v·2Δt，s2＝v·3Δt
所以s＝s1＋s2＝5vΔt
s＝5v。
人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动
一、选择题。
1、（双选）甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是 ( )
A．它们的半径之比为2∶9 B．它们的半径之比为1∶2
C．它们的周期之比为2∶3 D．它们的周期之比为1∶3
2、（双选）如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是( )
A．小球的线速度变大 B．小球的角速度变大
C．小球的向心力变小 D．细绳对小球的拉力变小
3、关于向心力，下列说法中正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生一个向心力
B.向心力不改变物体做圆周运动的速度大小
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力
D.做一般曲线运动的物体所受的合力即为向心力
4、(多选)如图所示，在光滑的横杆上穿着两质量分别为m1、m2的小球，小球用细线连接起来，当转台匀速转动时，两小球与横杆不发生相对滑动，下列说法正确的是( )
A.两小球的速率一定相等
B.两小球的角速度一定相等
C.两小球的向心力一定相等
D.两小球到转轴的距离与其质量成反比
5、21世纪初的某年共享单车忽如一夜春风出现在大城市的街头巷尾，方便了百姓的环保出行。雨天遇到泥泞之路时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图所示，图中 a、b 为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点，c、d 为飞轮（小齿轮）边缘上的两点，则下列说法正确的是（ ）
A. a 点的角速度大于 d 点的角速度
B. 后轮边缘 a、b 两点线速度相同
C. 泥巴在图中的 b 点比在 a 点更容易被甩下来
D. 飞轮上 c、d 两点的向心加速度相同
6、在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动．设内、外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
A. B. C. D.
7、如图所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数z1＝24，从动轮的齿数z2＝8，当主动轮以角速度ω顺时针转动时，从动轮的转动情况是( )
A.顺时针转动，周期为 B.逆时针转动，周期为
C.顺时针转动，周期为 D.逆时针转动，周期为
8、如图所示，两个轮子的半径均为R，两轮的转轴O1、O2在同一水平面上，相互平行，相距为d，两轮均以角速度ω逆时针方向匀速转动．将一长木板置于两轮上，当木板的重心位于右轮正上方时，木板与两轮间已不再有相对滑动．若木板的长度L>2d，则木板的重心由右轮正上方移到左轮正上方所需的时间是( )
A. B. C. D.
9、一辆满载新鲜水果的货车以恒定速率通过水平面内的某转盘，角速度为ω，其中一个处于中间位置的水果质量为m，它到转盘中心的距离为R，则其他水果对该水果的作用力为( )
A．mg B．mω2R C. D.
10、关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是（ ）．
A. 由于，所以线速度大的物体的向心加速度大
B. 由于，所以旋转半径大的物体的向心加速度小
C. 由于，所以角速度大的物体的向心加速度大
D. 以上结论都不正确
11、（多选）如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是( )
A．竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力
B．在竖直方向汽车可能只受两个力：重力和桥面的支持力
C．在竖直方向汽车可能只受重力
D．汽车对桥面的压力小于汽车的重力
12、如图是自行车的传动部分，大齿轮通过链条带动小齿轮(固定在后轮轴上)转动，c、b、a分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的三点，下列说法正确的是( )
A．c、b两点的角速度相等 B．a、b两点的线速度大小相等
C．a点角速度比c点角速度小 D．a点线速度比c点线速度大
13、（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
14、小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则（ ）
A. 小球的角速度为ω＝
B. 小球的运动周期T＝π
C. 小球在时间t内通过的路程s＝·t
D. 小球在时间t内通过的路程s＝·t
15、飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷．过荷过重会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥．受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响．取g＝10 m/s2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100 m/s时，圆弧轨道的最小半径为( )
A．100 m B．111 m C．125 m D．250 m
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．
甲
乙
17、（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)，连接物体和转轴的轻绳长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其重力的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。
18、（计算题）如图所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球，要使球与盘只碰一次，且落点为B，求小球的初速度和圆盘转动的角速度ω。
19、（计算题）如图所示，水平转台上有一个质量m＝1 kg的小物体，离转台中心的距离为r＝0.5 m。求：
(1)若小物体随转台一起转动的线速度大小为1 m/s，物体的角速度多大；
(2)在第(1)问条件下，物体所受的摩擦力为多大；
(3)若小物体与转台之间的最大静摩擦力大小为4.5 N，小物体与转台间不发生相对滑动时，转台转动的最大角速度应为多大？
20、（计算题）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，可绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，在圆心O正上方h处有一个正在不断滴水的容器，每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口。某次一滴水离开滴口时，容器恰好开始水平向右做速度为v的匀速直线运动，将此滴水记作第一滴水。不计空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)相邻两滴水下落的时间间隔；
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，圆盘转动的角速度；
(3)第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为多少？
2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动跟踪选练含答案
人教（2019）必修第二册第6章 圆周运动
一、选择题。
1、（双选）甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3∶1，线速度之比为2∶3，那么下列说法中正确的是 ( )
A．它们的半径之比为2∶9 B．它们的半径之比为1∶2
C．它们的周期之比为2∶3 D．它们的周期之比为1∶3
【答案】AD
2、（双选）如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是( )
A．小球的线速度变大 B．小球的角速度变大
C．小球的向心力变小 D．细绳对小球的拉力变小
【答案】CD
3、关于向心力，下列说法中正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生一个向心力
B.向心力不改变物体做圆周运动的速度大小
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力
D.做一般曲线运动的物体所受的合力即为向心力
【答案】B
4、(多选)如图所示，在光滑的横杆上穿着两质量分别为m1、m2的小球，小球用细线连接起来，当转台匀速转动时，两小球与横杆不发生相对滑动，下列说法正确的是( )
A.两小球的速率一定相等
B.两小球的角速度一定相等
C.两小球的向心力一定相等
D.两小球到转轴的距离与其质量成反比
【答案】BCD
5、21世纪初的某年共享单车忽如一夜春风出现在大城市的街头巷尾，方便了百姓的环保出行。雨天遇到泥泞之路时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图所示，图中 a、b 为后轮轮胎边缘上的最高点与最低点，c、d 为飞轮（小齿轮）边缘上的两点，则下列说法正确的是（ ）
A. a 点的角速度大于 d 点的角速度
B. 后轮边缘 a、b 两点线速度相同
C. 泥巴在图中的 b 点比在 a 点更容易被甩下来
D. 飞轮上 c、d 两点的向心加速度相同
【答案】C
6、在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动．设内、外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
7、如图所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数z1＝24，从动轮的齿数z2＝8，当主动轮以角速度ω顺时针转动时，从动轮的转动情况是( )
A.顺时针转动，周期为 B.逆时针转动，周期为
C.顺时针转动，周期为 D.逆时针转动，周期为
【答案】B
8、如图所示，两个轮子的半径均为R，两轮的转轴O1、O2在同一水平面上，相互平行，相距为d，两轮均以角速度ω逆时针方向匀速转动．将一长木板置于两轮上，当木板的重心位于右轮正上方时，木板与两轮间已不再有相对滑动．若木板的长度L>2d，则木板的重心由右轮正上方移到左轮正上方所需的时间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
9、一辆满载新鲜水果的货车以恒定速率通过水平面内的某转盘，角速度为ω，其中一个处于中间位置的水果质量为m，它到转盘中心的距离为R，则其他水果对该水果的作用力为( )
A．mg B．mω2R C. D.
【答案】C
10、关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是（ ）．
A. 由于，所以线速度大的物体的向心加速度大
B. 由于，所以旋转半径大的物体的向心加速度小
C. 由于，所以角速度大的物体的向心加速度大
D. 以上结论都不正确
【答案】D
11、（多选）如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是( )
A．竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力
B．在竖直方向汽车可能只受两个力：重力和桥面的支持力
C．在竖直方向汽车可能只受重力
D．汽车对桥面的压力小于汽车的重力
【答案】BCD
12、如图是自行车的传动部分，大齿轮通过链条带动小齿轮(固定在后轮轴上)转动，c、b、a分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的三点，下列说法正确的是( )
A．c、b两点的角速度相等 B．a、b两点的线速度大小相等
C．a点角速度比c点角速度小 D．a点线速度比c点线速度大
【答案】D
13、（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
14、小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则（ ）
A. 小球的角速度为ω＝
B. 小球的运动周期T＝π
C. 小球在时间t内通过的路程s＝·t
D. 小球在时间t内通过的路程s＝·t
【答案】D
15、飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷．过荷过重会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥．受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响．取g＝10 m/s2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100 m/s时，圆弧轨道的最小半径为( )
A．100 m B．111 m C．125 m D．250 m
【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．
甲
乙
【答案】(1) (2)小于
17、（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)，连接物体和转轴的轻绳长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其重力的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)当物体恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零，此时符合条件的角速度最大，设此时转盘转动的角速度为ω0，则μmg＝mω02r，得ω0＝ 。
(2)当ω＝ 时，ω＞ω0，此时绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力，此时有F＋μmg＝mω2r，
解得F＝μmg。
18、（计算题）如图所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球，要使球与盘只碰一次，且落点为B，求小球的初速度和圆盘转动的角速度ω。
【答案】R· 2nπ(n＝1,2,3…)
【解析】小球做平抛运动，在竖直方向上h＝gt2，则运动时间t＝.又因为水平位移为R
所以小球的初速度v＝＝R·
在时间t内圆盘转过的角度θ＝n·2π(n＝1,2,3…)，其中n为圆盘转动的圈数，
又因为θ＝ωt，则圆盘角速度ω＝＝2nπ(n＝1,2,3…)。
19、（计算题）如图所示，水平转台上有一个质量m＝1 kg的小物体，离转台中心的距离为r＝0.5 m。求：
(1)若小物体随转台一起转动的线速度大小为1 m/s，物体的角速度多大；
(2)在第(1)问条件下，物体所受的摩擦力为多大；
(3)若小物体与转台之间的最大静摩擦力大小为4.5 N，小物体与转台间不发生相对滑动时，转台转动的最大角速度应为多大？
【答案】 (1)2 rad/s (2)2 N (3)3 rad/s
【解析】 (1)已知v＝1 m/s，r＝0.5 m，则由v＝ωr
得ω＝＝2 rad/s
(2)小物体随转台一起转动，向心力由转台对小物体的静摩擦力提供，由牛顿第二定律得：
物体所受的摩擦力
F静＝Fn＝m＝2 N
(3)当小物体所受静摩擦力最大时，角速度最大，有
Fm＝mωr得ωm＝＝3 rad/s
20、（计算题）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，可绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，在圆心O正上方h处有一个正在不断滴水的容器，每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口。某次一滴水离开滴口时，容器恰好开始水平向右做速度为v的匀速直线运动，将此滴水记作第一滴水。不计空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)相邻两滴水下落的时间间隔；
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，圆盘转动的角速度；
(3)第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为多少？
【答案】(1) (2)kπ(k＝1，2，…) (3)5v
【解析】(1)相邻两滴水离开滴口的时间间隔就是一滴水下落的时间
由h＝gΔt2，
可得Δt＝。
(2)每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，Δt时间内圆盘转过的弧度为kπ
ω＝＝＝kπ(k＝1，2，…)。
(3)第二滴和第三滴水的落点恰能在一条直径上且位于O点两侧时，距离最大
s1＝v·2Δt，s2＝v·3Δt
所以s＝s1＋s2＝5vΔt
s＝5v。