新人教版必修第二册高一物理专题练习卷：生活中的圆周运动 Word版含答案

生活中的圆周运动
1．一质量均匀不可伸长的绳索，固定在A、B两端，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图所示。今在最低点C施加一竖直向下的力，将绳索缓慢拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置将(　　)
A．升高
B．降低
C．先降低后升高
D．始终不变
2．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长时，圆环高度为h。让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑到底端的过程中(杆与水平方向夹角为30°)(　　)
A．圆环机械能守恒
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．弹簧的弹性势能变化了mgh
D．弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大
3．质量为m的小球用长度为L的轻绳系住，在竖直平面内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用。已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg，经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为(　　)
A.
B.
C.
D．mgL
4．(多选)如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，mB>mA，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦地转动。现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O点沿顺时针方向转动，则杆从释放起转动90°的过程中(不计空气阻力)(　　)
A．B球的动能增加，机械能增加
B．A球的重力势能和动能都增加
C．A球的重力势能和动能的增加量等于B球的重力势能的减少量
D．A球和B球的总机械能守恒
5．如图所示，一匀质杆长为r，从图示位置由静止开始沿光滑面ABD滑动，AB是半径为r的圆弧，BD为水平面。则当杆滑到BD位置时的速度大小为(　　)
A.
B.
C.
D．2
6．如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，AB＝2BC。小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2。已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是(　　)
A．tan
θ＝
B．tan
θ＝
C．tan
θ＝2μ1－μ2
D．tan
θ＝2μ2＋μ1
7．(多选)如图甲所示，质量m＝2
kg的物体以100
J的初动能在粗糙的水平地面上滑行，其动能Ek随位移x变化的关系图像如图乙所示，则下列判断中正确的是(　　)
甲　　　　　　乙
A．物体运动的总位移大小为10
m
B．物体运动的加速度大小为10
m/s2
C．物体运动的初速度大小为10
m/s
D．物体所受的摩擦力大小为10
N
8．如图所示，木板长为l，木板的A端放一质量为m的小物体，物体与木板间的动摩擦因数为μ。开始时木板水平，在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中，若物体始终保持与木板相对静止。对于这个过程中各力做功的情况，下列说法中正确的是(　　)
A．摩擦力对物体所做的功为mglsin
θ·(1－cos
θ)
B．弹力对物体所做的功为mglsin
θ·cos
θ
C．木板对物体所做的功为mglsin
θ
D．合力对物体所做的功为mglcos
θ
9．如图所示，用长为L的细线，一端系于悬点A，另一端拴住一质量为m的小球，先将小球拉至水平位置并使细线绷直，在悬点A的正下方O点钉有一小钉子，今将小球由静止释放，要使小球能在竖直平面内做完整圆周运动，OA的最小距离是(　　)
A.
B.
C.L
D.L
10．(多选)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面，不计空气阻力，在这一过程中A始终在斜面上，下列说法正确的是(　　)
A．释放A的瞬间，B的加速度为0.4g
B．C恰好离开地面时，A达到的最大速度为2g
C．斜面倾角α＝45°
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
11．(多选)如图所示，倾角为30°的光滑斜面上有一个质量为1
kg的物块，受到一个与斜面平行的大小为5
N的外力F作用，从A点由静止开始下滑30
cm后，在B点与放置在斜面底部的轻弹簧接触时立刻撤去外力F，物块压缩弹簧最短至C点，然后原路返回，已知B、C间的距离为20
cm，g取10
m/s2，下列说法不正确的是(　　)
A．物块经弹簧反弹后恰好可以回到A点
B．物块从A点运动到C点的过程中，克服弹簧的弹力做功为4
J
C．物块从A点运动到C点的过程中，最大动能为3
J
D．物块从A点运动到C点的过程中，物块与弹簧组成的系统机械能守恒
12．如图所示，一可以看成质点的质量m＝2
kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飞出后，恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道，其中B为轨道的最低点，C为最高点且与水平桌面等高，圆弧AB对应的圆心角θ＝53°，轨道半径R＝0.5
m。已知sin
53°＝0.8，cos
53°＝0.6，不计空气阻力，g取10
m/s2。
(1)求小球的初速度v0的大小；
(2)若小球恰好能通过最高点C，求在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功。
13．如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡。在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压但不与两球连接，处于静止状态。同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B。已知a球质量为m1，b球质量为m2，重力加速度为g。求：
(1)a球离开弹簧时的速度大小va；
(2)b球离开弹簧时的速度大小vb；
(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep。
生活中的圆周运动
1．一质量均匀不可伸长的绳索，固定在A、B两端，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图所示。今在最低点C施加一竖直向下的力，将绳索缓慢拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置将(　　)
A．升高
B．降低
C．先降低后升高
D．始终不变
A
2．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长时，圆环高度为h。让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑到底端的过程中(杆与水平方向夹角为30°)(　　)
A．圆环机械能守恒
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．弹簧的弹性势能变化了mgh
D．弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大
C
3．质量为m的小球用长度为L的轻绳系住，在竖直平面内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用。已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg，经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为(　　)
A.
B.
C.
D．mgL
C
4．(多选)如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，mB>mA，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦地转动。现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O点沿顺时针方向转动，则杆从释放起转动90°的过程中(不计空气阻力)(　　)
A．B球的动能增加，机械能增加
B．A球的重力势能和动能都增加
C．A球的重力势能和动能的增加量等于B球的重力势能的减少量
D．A球和B球的总机械能守恒
BD
5．如图所示，一匀质杆长为r，从图示位置由静止开始沿光滑面ABD滑动，AB是半径为r的圆弧，BD为水平面。则当杆滑到BD位置时的速度大小为(　　)
A.
B.
C.
D．2
B
6．如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，AB＝2BC。小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2。已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是(　　)
A．tan
θ＝
B．tan
θ＝
C．tan
θ＝2μ1－μ2
D．tan
θ＝2μ2＋μ1
B
7．(多选)如图甲所示，质量m＝2
kg的物体以100
J的初动能在粗糙的水平地面上滑行，其动能Ek随位移x变化的关系图像如图乙所示，则下列判断中正确的是(　　)
甲　　　　　　乙
A．物体运动的总位移大小为10
m
B．物体运动的加速度大小为10
m/s2
C．物体运动的初速度大小为10
m/s
D．物体所受的摩擦力大小为10
N
ACD
8．如图所示，木板长为l，木板的A端放一质量为m的小物体，物体与木板间的动摩擦因数为μ。开始时木板水平，在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中，若物体始终保持与木板相对静止。对于这个过程中各力做功的情况，下列说法中正确的是(　　)
A．摩擦力对物体所做的功为mglsin
θ·(1－cos
θ)
B．弹力对物体所做的功为mglsin
θ·cos
θ
C．木板对物体所做的功为mglsin
θ
D．合力对物体所做的功为mglcos
θ
C
9．如图所示，用长为L的细线，一端系于悬点A，另一端拴住一质量为m的小球，先将小球拉至水平位置并使细线绷直，在悬点A的正下方O点钉有一小钉子，今将小球由静止释放，要使小球能在竖直平面内做完整圆周运动，OA的最小距离是(　　)
A.
B.
C.L
D.L
D
10．(多选)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面，不计空气阻力，在这一过程中A始终在斜面上，下列说法正确的是(　　)
A．释放A的瞬间，B的加速度为0.4g
B．C恰好离开地面时，A达到的最大速度为2g
C．斜面倾角α＝45°
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
AB
11．(多选)如图所示，倾角为30°的光滑斜面上有一个质量为1
kg的物块，受到一个与斜面平行的大小为5
N的外力F作用，从A点由静止开始下滑30
cm后，在B点与放置在斜面底部的轻弹簧接触时立刻撤去外力F，物块压缩弹簧最短至C点，然后原路返回，已知B、C间的距离为20
cm，g取10
m/s2，下列说法不正确的是(　　)
A．物块经弹簧反弹后恰好可以回到A点
B．物块从A点运动到C点的过程中，克服弹簧的弹力做功为4
J
C．物块从A点运动到C点的过程中，最大动能为3
J
D．物块从A点运动到C点的过程中，物块与弹簧组成的系统机械能守恒
ACD
12．如图所示，一可以看成质点的质量m＝2
kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飞出后，恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道，其中B为轨道的最低点，C为最高点且与水平桌面等高，圆弧AB对应的圆心角θ＝53°，轨道半径R＝0.5
m。已知sin
53°＝0.8，cos
53°＝0.6，不计空气阻力，g取10
m/s2。
(1)求小球的初速度v0的大小；
(2)若小球恰好能通过最高点C，求在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功。
[答案]　(1)3
m/s　(2)－4
J
13．如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡。在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压但不与两球连接，处于静止状态。同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B。已知a球质量为m1，b球质量为m2，重力加速度为g。求：
(1)a球离开弹簧时的速度大小va；
(2)b球离开弹簧时的速度大小vb；
(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep。
[答案]　(1)　(2)2　(3)gR