2020春（新教材）人教物理必修第二册第6章 圆周运动期末练习含答案
文档属性
| 名称 | 2020春（新教材）人教物理必修第二册第6章 圆周运动期末练习含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 602.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-05 14:50:33 | ||
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文档简介
2020春（新教材）人教物理必修第二册第6章
圆周运动期末练习含答案
新教材人教物理必修第二册第6章
圆周运动
1、.(双选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( )
A.因为v＝ωR，所以线速度v与圆周半径R成正比
B.因为ω＝，所以角速度ω与圆周半径R成反比
C.因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比
D.因为ω＝，所以角速度ω与周期T成反比
2、(双选)一辆卡车在水平路面上行驶，已知该车轮胎半径为R，轮胎转动的角速度为ω，关于各点的线速度大小，下列说法正确的是
( )
A．相对于地面，轮胎与地面的接触点的速度为ωR
B．相对于地面，车轴的速度大小为ωR
C．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为ωR
D．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2ωR
3、(双选)下列说法正确的是( )
A.圆周运动中指向圆心的合力提供向心力
B.圆周运动中，合外力一定等于向心力
C.向心力只改变速度方向
D.向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向
4、(双选)一个小球以大小为an＝4
m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径r＝1
m，则下列说法正确的是( )
A．小球运动的角速度为2
rad/s
B．小球做圆周运动的周期为π
s
C．小球在t＝
s内通过的位移大小为
m
D．小球在π
s内通过的路程为零
5、(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
6、两个小球固定在一根长为L的杆的两端，且绕杆上的O点做匀速圆周运动，如图所示．当小球1的速度为v1，小球2的速度为v2时，则转轴O到小球2的距离为( )
A.L
B.L
C.L
D.L
7、(双选)关于向心力的下列说法中正确的是( )
A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B.做匀速圆周运动的物体向心力即为物体受到的合力
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的
D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
8、如图所示，半径为R的圆环竖直放置，一轻弹簧一端固定在环的最高点A，一端系一带有小孔穿在环上的小球，弹簧原长为R.将小球从静止释放，释放时弹簧恰无形变，小球运动到环的最低点时速率为v，这时小球向心加速度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
9、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
10、（计算题）长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动
合力一定指向圆心
(这种运动通常称为圆锥摆运动，重力加速度为g)，如图所示。当细线与竖直方向的夹角是α时，求：
(1)线的拉力F大小；
(2)小球运动的线速度的大小；
(3)小球运动的角速度及周期各是多少。
11、利用如图所示的方法测定细线的抗拉强度．在长为L的细线下端悬挂一个质量不计的小盒，小盒的左侧开一孔，一个金属小球从斜轨道上释放后，水平进入小盒内，与小盒一起向右摆动．现逐渐增大金属小球在轨道上释放时的高度，直至摆动时细线恰好被拉断，并测得此时金属小球与盒一起做平抛运动的竖直位移h和水平位移x，若小球质量为m，试求：
(1)金属小球做平抛运动的初速度为多少？
(2)该细线的抗拉断张力为多大？
2020春（新教材）人教物理必修第二册第6章
圆周运动期末练习含答案
新教材人教物理必修第二册第6章
圆周运动
1、.(双选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( )
A.因为v＝ωR，所以线速度v与圆周半径R成正比
B.因为ω＝，所以角速度ω与圆周半径R成反比
C.因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比
D.因为ω＝，所以角速度ω与周期T成反比
【解析】 ω一定时，线速度v与圆周半径R成正比，选项A错误；v一定时，角速度ω与圆周半径R成反比，选项B错误；在用转速或周期表示角速度时，角速度与转速成正比，与周期成反比，选项C、D正确。
【答案】 CD
2、(双选)一辆卡车在水平路面上行驶，已知该车轮胎半径为R，轮胎转动的角速度为ω，关于各点的线速度大小，下列说法正确的是
( )
A．相对于地面，轮胎与地面的接触点的速度为ωR
B．相对于地面，车轴的速度大小为ωR
C．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为ωR
D．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2ωR
【答案】BD [因为轮胎不打滑，相对于地面，轮胎与地面接触处保持相对静止，该点相当于转动轴，它的速度为零，车轴的速度为ωR.而轮胎上缘的速度大小为2ωR.故选项B、D正确．]
3、(双选)下列说法正确的是( )
A.圆周运动中指向圆心的合力提供向心力
B.圆周运动中，合外力一定等于向心力
C.向心力只改变速度方向
D.向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向
【答案】 AC
4、(双选)一个小球以大小为an＝4
m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径r＝1
m，则下列说法正确的是( )
A．小球运动的角速度为2
rad/s
B．小球做圆周运动的周期为π
s
C．小球在t＝
s内通过的位移大小为
m
D．小球在π
s内通过的路程为零
【答案】AB [由a＝ω2r得角速度ω＝＝2
rad/s，A对；周期T＝＝π
s，B对；小球在t＝
s内通过圆周，位移大小为r＝
m，C错；小球在π
s内通过的路程为一个圆周的长度2πr＝2π
m，D错．]
5、(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 [一般情况下汽车受重力和支持力作用，且mg－FN＝m，故支持力FN＝mg－m，即支持力小于重力，A错误，B、D正确；当汽车的速度v＝时，汽车所受支持力为零，C正确．]
6、两个小球固定在一根长为L的杆的两端，且绕杆上的O点做匀速圆周运动，如图所示．当小球1的速度为v1，小球2的速度为v2时，则转轴O到小球2的距离为( )
A.L
B.L
C.L
D.L
【答案】B [两小球的角速度相同，设为ω，则有v1＝ωr1，v2＝ωr2，r1＋r2＝L.以上各式联立解得r2＝L，B正确．]
7、(双选)关于向心力的下列说法中正确的是( )
A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B.做匀速圆周运动的物体向心力即为物体受到的合力
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的
D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
【解析】向心力始终与物体速度垂直，它不改变速度大小，只改变速度的方向，选项A正确；做匀速圆周运动物体的合外力始终指向圆心，提供向心力，选项B正确；做匀速圆周运动物体的向心力大小不变，方向时刻改变，为变力，选项C错误；物体因向心力的作用才做匀速圆周运动，选项D错误。
【答案】 AB
8、如图所示，半径为R的圆环竖直放置，一轻弹簧一端固定在环的最高点A，一端系一带有小孔穿在环上的小球，弹簧原长为R.将小球从静止释放，释放时弹簧恰无形变，小球运动到环的最低点时速率为v，这时小球向心加速度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A [小球沿圆环运动，其运动轨迹就是圆环所在的圆，轨迹的圆心就是圆环的圆心，运动轨迹的半径就是圆环的半径，小球运动到环的最低点时，其向心加速度的大小为，加速度方向竖直向上．选项A正确．]
9、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 [由题意知，8mg＝m
，代入数值得R＝125
m．]
10、（计算题）长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动
合力一定指向圆心
(这种运动通常称为圆锥摆运动，重力加速度为g)，如图所示。当细线与竖直方向的夹角是α时，求：
(1)线的拉力F大小；
(2)小球运动的线速度的大小；
(3)小球运动的角速度及周期各是多少。
【审题指导】
(1)要讨论以上几个问题，应该选择的研究对象是谁？
(2)研究对象做圆周运动的轨道平面、圆心、半径是怎样的？
(3)研究对象受到几个力作用？哪些力提供向心力？
(4)解决此问题用到的规律和方法有哪些？如何把向心力和圆周运动知识结合起来？
解析 如图所示，小球受重力mg和细绳的拉力F。因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球所受力的合力指向圆心O′，且是水平方向。
(1)由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mgtan
α，细线对小球的拉力大小为F＝。
(2)由牛顿第二定律得mgtan
α＝，由几何关系得r＝Lsin
α，所以，小球做匀速圆周运动线速度的大小为v＝。
(3)小球运动的角速度ω＝＝＝，
小球运动的周期T＝＝2π。
答案 (1) (2)
(3) 2π
11、利用如图所示的方法测定细线的抗拉强度．在长为L的细线下端悬挂一个质量不计的小盒，小盒的左侧开一孔，一个金属小球从斜轨道上释放后，水平进入小盒内，与小盒一起向右摆动．现逐渐增大金属小球在轨道上释放时的高度，直至摆动时细线恰好被拉断，并测得此时金属小球与盒一起做平抛运动的竖直位移h和水平位移x，若小球质量为m，试求：
(1)金属小球做平抛运动的初速度为多少？
(2)该细线的抗拉断张力为多大？
[解析] (1)细线被拉断后，由平抛知识得
h＝gt2，x＝v0t，
则小球做平抛运动的初速度v0＝x.
(2)拉断瞬间由牛顿第二定律可得
FT－mg＝，
则细线的抗拉断张力FT＝mg.
[答案] (1)x (2)mg
圆周运动期末练习含答案
新教材人教物理必修第二册第6章
圆周运动
1、.(双选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( )
A.因为v＝ωR，所以线速度v与圆周半径R成正比
B.因为ω＝，所以角速度ω与圆周半径R成反比
C.因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比
D.因为ω＝，所以角速度ω与周期T成反比
2、(双选)一辆卡车在水平路面上行驶，已知该车轮胎半径为R，轮胎转动的角速度为ω，关于各点的线速度大小，下列说法正确的是
( )
A．相对于地面，轮胎与地面的接触点的速度为ωR
B．相对于地面，车轴的速度大小为ωR
C．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为ωR
D．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2ωR
3、(双选)下列说法正确的是( )
A.圆周运动中指向圆心的合力提供向心力
B.圆周运动中，合外力一定等于向心力
C.向心力只改变速度方向
D.向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向
4、(双选)一个小球以大小为an＝4
m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径r＝1
m，则下列说法正确的是( )
A．小球运动的角速度为2
rad/s
B．小球做圆周运动的周期为π
s
C．小球在t＝
s内通过的位移大小为
m
D．小球在π
s内通过的路程为零
5、(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
6、两个小球固定在一根长为L的杆的两端，且绕杆上的O点做匀速圆周运动，如图所示．当小球1的速度为v1，小球2的速度为v2时，则转轴O到小球2的距离为( )
A.L
B.L
C.L
D.L
7、(双选)关于向心力的下列说法中正确的是( )
A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B.做匀速圆周运动的物体向心力即为物体受到的合力
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的
D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
8、如图所示，半径为R的圆环竖直放置，一轻弹簧一端固定在环的最高点A，一端系一带有小孔穿在环上的小球，弹簧原长为R.将小球从静止释放，释放时弹簧恰无形变，小球运动到环的最低点时速率为v，这时小球向心加速度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
9、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
10、（计算题）长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动
合力一定指向圆心
(这种运动通常称为圆锥摆运动，重力加速度为g)，如图所示。当细线与竖直方向的夹角是α时，求：
(1)线的拉力F大小；
(2)小球运动的线速度的大小；
(3)小球运动的角速度及周期各是多少。
11、利用如图所示的方法测定细线的抗拉强度．在长为L的细线下端悬挂一个质量不计的小盒，小盒的左侧开一孔，一个金属小球从斜轨道上释放后，水平进入小盒内，与小盒一起向右摆动．现逐渐增大金属小球在轨道上释放时的高度，直至摆动时细线恰好被拉断，并测得此时金属小球与盒一起做平抛运动的竖直位移h和水平位移x，若小球质量为m，试求：
(1)金属小球做平抛运动的初速度为多少？
(2)该细线的抗拉断张力为多大？
2020春（新教材）人教物理必修第二册第6章
圆周运动期末练习含答案
新教材人教物理必修第二册第6章
圆周运动
1、.(双选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( )
A.因为v＝ωR，所以线速度v与圆周半径R成正比
B.因为ω＝，所以角速度ω与圆周半径R成反比
C.因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比
D.因为ω＝，所以角速度ω与周期T成反比
【解析】 ω一定时，线速度v与圆周半径R成正比，选项A错误；v一定时，角速度ω与圆周半径R成反比，选项B错误；在用转速或周期表示角速度时，角速度与转速成正比，与周期成反比，选项C、D正确。
【答案】 CD
2、(双选)一辆卡车在水平路面上行驶，已知该车轮胎半径为R，轮胎转动的角速度为ω，关于各点的线速度大小，下列说法正确的是
( )
A．相对于地面，轮胎与地面的接触点的速度为ωR
B．相对于地面，车轴的速度大小为ωR
C．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为ωR
D．相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2ωR
【答案】BD [因为轮胎不打滑，相对于地面，轮胎与地面接触处保持相对静止，该点相当于转动轴，它的速度为零，车轴的速度为ωR.而轮胎上缘的速度大小为2ωR.故选项B、D正确．]
3、(双选)下列说法正确的是( )
A.圆周运动中指向圆心的合力提供向心力
B.圆周运动中，合外力一定等于向心力
C.向心力只改变速度方向
D.向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向
【答案】 AC
4、(双选)一个小球以大小为an＝4
m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径r＝1
m，则下列说法正确的是( )
A．小球运动的角速度为2
rad/s
B．小球做圆周运动的周期为π
s
C．小球在t＝
s内通过的位移大小为
m
D．小球在π
s内通过的路程为零
【答案】AB [由a＝ω2r得角速度ω＝＝2
rad/s，A对；周期T＝＝π
s，B对；小球在t＝
s内通过圆周，位移大小为r＝
m，C错；小球在π
s内通过的路程为一个圆周的长度2πr＝2π
m，D错．]
5、(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 [一般情况下汽车受重力和支持力作用，且mg－FN＝m，故支持力FN＝mg－m，即支持力小于重力，A错误，B、D正确；当汽车的速度v＝时，汽车所受支持力为零，C正确．]
6、两个小球固定在一根长为L的杆的两端，且绕杆上的O点做匀速圆周运动，如图所示．当小球1的速度为v1，小球2的速度为v2时，则转轴O到小球2的距离为( )
A.L
B.L
C.L
D.L
【答案】B [两小球的角速度相同，设为ω，则有v1＝ωr1，v2＝ωr2，r1＋r2＝L.以上各式联立解得r2＝L，B正确．]
7、(双选)关于向心力的下列说法中正确的是( )
A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B.做匀速圆周运动的物体向心力即为物体受到的合力
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的
D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
【解析】向心力始终与物体速度垂直，它不改变速度大小，只改变速度的方向，选项A正确；做匀速圆周运动物体的合外力始终指向圆心，提供向心力，选项B正确；做匀速圆周运动物体的向心力大小不变，方向时刻改变，为变力，选项C错误；物体因向心力的作用才做匀速圆周运动，选项D错误。
【答案】 AB
8、如图所示，半径为R的圆环竖直放置，一轻弹簧一端固定在环的最高点A，一端系一带有小孔穿在环上的小球，弹簧原长为R.将小球从静止释放，释放时弹簧恰无形变，小球运动到环的最低点时速率为v，这时小球向心加速度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A [小球沿圆环运动，其运动轨迹就是圆环所在的圆，轨迹的圆心就是圆环的圆心，运动轨迹的半径就是圆环的半径，小球运动到环的最低点时，其向心加速度的大小为，加速度方向竖直向上．选项A正确．]
9、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 [由题意知，8mg＝m
，代入数值得R＝125
m．]
10、（计算题）长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动
合力一定指向圆心
(这种运动通常称为圆锥摆运动，重力加速度为g)，如图所示。当细线与竖直方向的夹角是α时，求：
(1)线的拉力F大小；
(2)小球运动的线速度的大小；
(3)小球运动的角速度及周期各是多少。
【审题指导】
(1)要讨论以上几个问题，应该选择的研究对象是谁？
(2)研究对象做圆周运动的轨道平面、圆心、半径是怎样的？
(3)研究对象受到几个力作用？哪些力提供向心力？
(4)解决此问题用到的规律和方法有哪些？如何把向心力和圆周运动知识结合起来？
解析 如图所示，小球受重力mg和细绳的拉力F。因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球所受力的合力指向圆心O′，且是水平方向。
(1)由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mgtan
α，细线对小球的拉力大小为F＝。
(2)由牛顿第二定律得mgtan
α＝，由几何关系得r＝Lsin
α，所以，小球做匀速圆周运动线速度的大小为v＝。
(3)小球运动的角速度ω＝＝＝，
小球运动的周期T＝＝2π。
答案 (1) (2)
(3) 2π
11、利用如图所示的方法测定细线的抗拉强度．在长为L的细线下端悬挂一个质量不计的小盒，小盒的左侧开一孔，一个金属小球从斜轨道上释放后，水平进入小盒内，与小盒一起向右摆动．现逐渐增大金属小球在轨道上释放时的高度，直至摆动时细线恰好被拉断，并测得此时金属小球与盒一起做平抛运动的竖直位移h和水平位移x，若小球质量为m，试求：
(1)金属小球做平抛运动的初速度为多少？
(2)该细线的抗拉断张力为多大？
[解析] (1)细线被拉断后，由平抛知识得
h＝gt2，x＝v0t，
则小球做平抛运动的初速度v0＝x.
(2)拉断瞬间由牛顿第二定律可得
FT－mg＝，
则细线的抗拉断张力FT＝mg.
[答案] (1)x (2)mg