2020-2021学年第二学期高一物理粤教版（2019）必修第二册2.3生活中的圆周运动培优练习
一、单选题
1．铁路在弯道处的内外轨道高度不同，已知内外轨道平面与水平的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（ ）
A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C．这时铁轨对火车的支持力等于
D．这时铁轨对火车的支持力等于
2．摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，游客坐在摩天轮上可以从高处俯瞰四周景色。现假设摩天轮正绕中间的固定轴在竖直面内做匀速圆周运动，游客坐在座舱中与座舱保持相对静止（座舱及乘客可视为质点），则正确的说法是（ ）
A．游客受力平衡
B．游客所受的合外力总是指向摩天轮固定轴
C．人在最高点处于超重状态
D．座舱所受的合力始终不变
3．汽车通过拱桥最高点时（
）
A．汽车对桥的压力大于汽车所受的重力
B．汽车对桥的压力等于汽车所受的重力
C．汽车速度越大，汽车对桥面的压力就越大
D．汽车速度越大，它对桥的压力就越小
4．如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（
）
A．周期相同
B．线速度的大小相等
C．向心力的大小相等
D．向心加速度的大小相等
5．火车在转弯时，若转弯处内外轨道一样高，则（
）
A．火车对内轨产生向内的挤压作用
B．火车对外轨产生向外的挤压作用
C．火车对外轨产生向内的挤压作用
D．火车对内轨产生向外的挤压作用
6．公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（
）
A．路面外侧高内侧低
B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动
C．车速只要高于vc，车辆便会向外侧滑动
D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小
7．一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度大小为v，此时绳子的拉力大小为FT，拉力FT与速度的平方v2的关系如图乙所示，图象中的数据a和b包括重力加速度g都为已知量，以下说法正确的是
A．数据a与小球的质量有关
B．数据b与圆周轨道半径有关
C．比值只与小球的质量有关，与圆周轨道半径无关
D．利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径
9．如图所示，旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是
A．A的速度比B的大
B．A与B的向心加速度大小相等
C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
10．如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关于A
随盘一起旋转时所需向心力的来源说法正确的是(
)
A．滑块的重力
B．盘面对滑块的静摩擦力
C．盘面对滑块的弹力
D．可能是其他力
11．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
，R是球心到O点的距离，当小球运动到最低点时对杆的作用力是
（
）
A．6mg的拉力
B．6mg的压力
C．7mg的拉力
D．7mg的压力
12．如图所示，火车以一定的速率在半径一定的轨道上转弯时，内外轨道恰好对火车没有侧向作用力，不考虑摩擦和其它阻力，如果火车转弯的速率增大时
A．外侧轨道将受到挤压
B．内侧轨道将受到挤压
C．为了保证轨道没有侧向作用力，可减小内外轨道高度差
D．轨道对火车的作用力和火车自身重力的合力变小
13．如图所示，一个小球m用细绳系着在水平面上作匀速圆周运动．小球在转动的过程中（
）
A．受到拉力、重力、向心力
B．受到拉力、重力
C．处于平衡状态
D．拉力逐渐增大
14．如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为,,A和B与盘间的动摩擦因数分别为和,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法错误的是(
)
A．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圈外
B．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
C．此时绳子张力为
D．此时圆盘的角速度为
二、解答题
15．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(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图.求摆线L与竖直方向的夹角为α时：
(1)线的拉力F；
(2)小球运动的线速度的大小；
(3)小球运动的角速度及周期．
16．如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线的夹角θ＝30°，一条长为l的绳，一端固定在圆锥体的顶点O，另一端系一个质量为m的小球（视作质点），小球以速率v绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动，则
(1)当时，绳对小球的拉力多大？
(2)当时，绳对小球的拉力多大？
17．如图所示，长度为L=1.0m的细绳，栓着一质量m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，小球半径不计，已知绳子能够承受的最大张力为74N，圆心离地面高度h=6m
，运动过程中绳子始终处于蹦紧状态，求：
（1）分析小球在何处绳子易断，绳断时小球的线速度；
（2）绳子断后小球做平抛运动的时间和落地点与抛出点间的距离；
18．游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处（如图）的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到，已知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，（不计人和吊篮的大小及重物的质量）。问：
(1)接住前重物下落运动的时间t=？
(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=？
(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN=？
参考答案
1．C
2．B
3．D
4．A
5．B
6．A
7．C
8．D
9．D
10．B
11．C
12．A
13．B
14．B
15．（1）
；
（2）；（3）
；
16．(1)；(2)2mg
17．（1）8m/s；（2）1s；m
18．(1)；(2)；(3)2020-2021学年第二学期高一物理粤教版（2019）必修第二册2.3生活中的圆周运动巩固练习
一、单选题
1．如图所示，水平桌面上放了一个小型的模拟摩天轮模型，将一小物块置于该模型上某吊篮内，随模型一起在竖直平面内沿顺时针匀速转动，二者在转动过程中保持相对静止（ ）
A．物块在a处可能处于完全失重状态
B．物块在b处的摩擦力可能为零
C．物块在d处受到吊篮的作用力一定指向圆心
D．整个运动过程中桌面对模拟摩天轮模型的摩擦力始终为零
2．如图所示，“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”.测得小钢球做匀速圆周运动的半径为r，运动n圈的时间为t，悬点O和圆心在同一铅垂线上，距离为h，重力加速度为g，则需要验证的关系式是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，一辆质量为m的汽车通过拱形桥最高点的速率为v桥面的圆弧半径为R，重力加速度为g，则汽车在拱形桥最高点时对桥面的压力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．如图所示，某幼儿园的两位小朋友在玩荡秋千，秋千的两根绳长相等，在摆动过程中，绳子所受拉力最大的时候是秋千（ ）
A．摆到最高点时
B．摆到最低点时
C．在上摆过程中
D．在下摆过程中
5．游乐园的小型“摩天轮”在竖直平面内匀速转动，“摩天轮”上对称坐着质量相等的8位同学，某时刻甲、乙、丙、丁四位同学处在图示位置，甲同学位于最高点。则此时（ ）
A．甲、乙同学线速度相同
B．丙、丁同学加速度相同
C．“摩天轮”对甲、乙同学的作用力大小相等
D．“摩天轮”对丙、丁同学的作用力大小相等
6．
如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为
m，运动半径为
R，角速度大小为ω，重力加速度为
g，则座舱（ ）
A．运动周期为
B．做匀变速曲线运动
C．受摩天轮作用力的大小始终为mg
D．所受合力的大小始终为0
7．如图所示，斜面体静置于粗糙水平地面上，滑块a通过轻绳穿过固定光滑圆环与小球b相连，绳与斜面平行，b在水平面内做匀速圆周运动。由于阻力影响，b的线速度缓慢减小，滑块a始终保持静止。则下列说法中正确的是（ ）
A．绳对小球b的拉力缓慢变大
B．斜面体对地面的压力缓慢变大
C．斜面体对滑块a的摩擦力缓慢减小
D．斜面体对地面的摩擦力缓慢变大
8．如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M，有一质量为m的小球以水平速度从圆轨道最低点A开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A．地面受到的压力始终大于Mg
B．小球到达与圆心等高的B点时对铁块一定有作用力
C．经过最低点A时地面受到的压力可能等于
D．小球在圆轨道最高点C点时，地面受到的压力可能为0
9．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度大于，则（ ）
A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C．这时铁轨对火车的支持力等于
D．车轮对内外侧均没有挤压
10．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B，细线上端固定在同一点，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动。已知A球细线跟竖直方向的夹角为30°，B球细线跟竖直方向的夹角为45°，下列说法错误的是（ ）
A．小球A和B的角速度大小之比小球的1：1
B．小球A和B的线速度大小之比为:3
C．小球A和B的向心力大小之比为：3
D．小球A和B所受细线拉力大小之比为1：
11．如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为6米/秒时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力恰好为零，则汽车通过桥顶的速度应为（g=10m/s2）（ ）
A．12米/秒
B．18米/秒
C．24米/钞
D．30米/秒
12．汽车以72km/h的速度通过凸形桥最高点时，对桥面的压力是车重的，则当车对桥面最高点的压力恰好为零时，车速为（ ）
A．40km/h
B．120
km/h
C．30m/s
D．40
m/s
13．飞车走壁是观众喜爱的一项杂技表演。如图是三位车手驾车沿圆台形表演台的侧壁的不同高度处飞车走壁，假设三车都是在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．离地越高的车向心加速度越大
B．离地越高的车角速度越大
C．离地越高的车线速度越大
D．离地越高的车周期越小
14．如图为家用滚筒洗衣机，滚筒上有很多漏水孔，洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。若一只袜子紧贴筒壁随滚筒在竖直平面做匀速圆周运动，则（ ）
A．袜子的加速度恒定
B．袜子在最低点处于失重状态
C．袜子在最高点处于超重状态
D．袜子上的水在最低点更容易甩出
二、解答题
15．如图所示，质量为m的人（视为质点）坐在水平转盘上，与转盘中心O相距r。当转盘以角速度绕其中心轴匀速转动时，人未滑动。求：
(1)人的线速度大小；
(2)转盘对人的摩擦力大小。
16．如图所示，质量为m=1.0kg的小球绕O点在竖直平面内沿半径r=0.2m的圆弧运动。小球运动到最低点时，细线刚好达到所能承受的最大拉力被拉断，小球水平飞出。已知细线能承受的最大拉力为小球重力的3倍，O点离水平地面的高度h=1.0m，取重力加速度g=10m/s2。
(1)求小球在地面上的落点离O点的水平距离；
(2)若细线断裂的瞬间，小球同时受到水平向左的恒力F的作用，最终小球恰好落在地面上的A点（A点在O点的正下方），求恒力F的大小。
17．如图在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO′转动。三个物体与圆盘的滑动摩擦因数相同为μ，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。当圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，ABC均未相对圆盘滑动，则对于这个过程中
(1)当角速度ω1多大时，物体B和物体C之间的绳上恰好有张力？
(2)当角速度ω2多大时，物体A和物体B之间的绳上恰好有张力？
(3)当角速度ω3多大时，物体A受到的静摩擦力为零？
(4)试定量画出物体A所受静摩擦力大小fA随圆盘缓慢增加的角速度平方ω2的图像。
18．如图所示，长L=5m的水平传送带以v0=8m/s的速度逆时针匀速转动，左端通过光滑水平轨道与竖直面内一光滑半圆形轨道连接，半圆形轨道半径r=0.5m，O为其圆心，长l=0.6m的竖直挡板中心与圆心等高，到圆心距离d=1m。质量为0.2kg的小物块在传送带上可从不同的位置由静止释放，小物块与传送带间动摩擦因数μ=0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，求：
(1)若小物块从传送带最右端由静止释放，求小物块运动到传送带最左端时的速度大小；
(2)若小物块恰能从半圆形轨道最高点飞出，求小物块在最高点的速度大小；
(3)若小物块经最高点飞出后恰好击中竖直挡板最下端，求小物块在最高点的速度大小？
参考答案
1．A
2．A
3．C
4．B
5．D
6．A
7．B
8．D
9．B
10．D
11．C
12．D
13．C
14．D
15．(1)；(2)
16．(1)0.8m；(2)10N
17．(1)；(2)；(3)；(4)
18．(1)8m/s；(2)；(3)
