2020-2021学年第二学期高一物理粤教版（2019）必修第二册2.3生活中的圆周运动强化练习
一、单选题
1．如图所示，弹性杆插入桌面的小孔中，杆的另一端连有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内作匀速圆周运动，通过传感器测得杆端对小球的作用力的大小为F，小球运动的角速度为ω，重力加速度为g.则小球圆周运动半径为(
)
A．
B．
C．
D．
2．如图所示的是表演“水流星”节目的示意图，拴杯子的绳子长为l，绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8?倍，要使绳子不断，节目获得成功，则杯子通过最高点时速度的最小值和通过最低点时速度的最大值分别为（ ）
A．
B．
C．0??
D．0??
3．铁路弯道处，内外轨组成的斜面与水平地面倾角为θ，当火车以某一速度υ通过该弯道时，内、外轨恰不受侧压力作用．已知重力加速度为．下面说法正确的是(
)
A．转弯半径R=υ2/gtanθ
B．若火车速度大于υ时，外轨将受到侧压力作用，其方向沿水平方向向外
C．若火车速度小于υ时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内
D．当火车质量改变时，安全速率也将改变
4．如图，长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于O点．当细绳竖直时小球静止，现给小球一水平初速度v，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能通过最高点，则下列说法中正确的是（
）
A．小球通过最高点时速度为零
B．小球经最低点时绳对小球的拉力为
C．小球经最高点时速度大小为
D．小球经最高点时绳的拉力为mg
5．如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有两个小玻璃球A、B沿锥面在水平面做匀速圆周运动，则下列关系式正确的是(
)
A．它们的线速度vA>vB
B．它们的角速度ωA＝ωB
C．它们的向心加速度aA
D．它们的向心力FA＝FB
6．如图所示,把一个小球放在玻璃漏斗中,见动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动.（
）
A．小球所受合外力沿水平方向
B．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球所受合外力越大
C．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球所受合外力越小
D．小球做匀速圆周运动的轨道平面越接近漏斗口,小球做圆周运动的线速度越小
7．公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥时的运动也可以看作圆周运动,质量为的汽车在拱形桥上以速度前进,设桥面的圆弧半径为,司机的质量为.汽车通过桥的最高点时司机对座椅的压力大小为（
）
A．
B．
C．
D．
8．汽车以
72
km
/
h
的速度通过凸形桥最高点时，对桥面的压力是车重的
3
/
4
，则当车对桥面最高点的压力恰好为零时，车速为
A．40
km
/
h
B．40
m
/
s
C．120
km
/
h
D．120
m
/
h
9．龙卷风是在极不稳定的天气条件下由空气强烈对流而产生的一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱
的强风涡旋，其中心附近的风速可高达
100m/s～200m/s，其中心附近的气压可低至
200hPa～400hPa．
在龙卷风旋转的过程中，有
A、B
两个质量相同的物体随龙卷风一起旋转，假设这两个物体都在
做匀速圆周运动，将龙卷风简化成如图所示的容器，则下列说法中正确的是（
）
A．A
的线速度大于
B
的线速度
B．A
的角速度大于
B
的角速度
C．A
的周期小于
B
的周期
D．A
的向心加速度小于
B
的向心加速度
10．火车在倾斜的轨道上转弯，弯道的倾角为θ，半径为R，则火车内、外轨都不受轮边缘挤压时的转弯速率是
A．
B．
C．
D．
11．如图所示，在竖直平面内有一光滑轨道，由长2R直轨道AB和半径为R的四分之一圆弧轨道BC两部分组成，O为圆心，B为切点，C与圆心等高，在A处放有一质量为m的小物块．现对小物块施加大小为mg、方向水平向右的恒力作用，最终小物块从C点离开轨道．在轨道上运动过程中，小物块速度最大的位置是（ ）
A．切点B处
B．最高点C处
C．圆弧BC上离B高处
D．圆弧BC上离B高处
12．如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则（
）
A．B的向心力是A的向心力的2倍
B．B的合外力是A的合外力的2倍
C．圆盘对B的摩擦力等于B对A的摩擦力
D．圆盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
13．如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（
）
A．小球通过最低点时对管道内壁可能有作用力
B．小球能够通过最高点的速度为时小球对轨道没有作用力
C．如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的内壁有作用力
D．小球通过最高点时的速度越大，与管道间的作用力就越大
14．如图（俯视图），用自然长度为l0，劲度系数为k的轻质弹簧，将质量都是m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为2l0的正三角形．已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为kl0，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（
）
A．当圆盘的角速度为ω=时,圆盘对P的摩擦力最小
B．当圆盘的角速度为ω=时,圆盘对Q的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小
C．当圆盘的角速度为ω=时,物块Q受到的合力大小为kl0/2
D．当物体P、Q刚要滑动时，圆盘的角速度为ω=
二、解答题
15．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=？
16．如图所示，半径为R的圆周轨道固定在竖直平面内，O为圆轨道的圆心，D为圆轨道的最高点，圆轨道内壁光滑，圆轨道右侧的水平面BC与圆心O等高。质量为m的小球从离B点高度为h处的A点由静止开始下落，从B点进入圆轨道，小球能通过圆轨道的最高点，并且在最高点对轨道的压力不超过3mg。现由物理知识推知，小球下落高度h与圆轨道半径R及小球经过D点时的速度vD之间的关系为
(1)求高度h应满足的条件；
(2)通过计算说明小球从D点飞出后能否落在水平面BC上，并求落点与B点水平距离的范围。
17．如图所示，长0.40m的细绳，一端拴一质量为0.2kg的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动，若运动的角速度为5.0rad/s，求绳对小球需施多大拉力？
18．如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动．已知水平地面上的C点位于O点正下方,且到O点的距离为1.9L．不计空气阻力,重力加速度为g．
(1)求小球通过最高点A时的速度vA．
(2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力FT恰好为小球重力的6倍,且小球经过B点的瞬间让细线断裂,求小球落地点到C点的距离．
参考答案
1．C
2．A
3．A
4．C
5．A
6．A
7．D
8．B
9．A
10．C
11．C
12．D
13．B
14．A
15．(1)；(2)；(3)
16．(1)(2)
17．2N
18．(1)
(2)3L2020-2021学年第二学期高一物理粤教版（2019）必修第二册2.3生活中的圆周运动基础练习
一、单选题
1．如图所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动。衣物经过洗衣机上abcd四个位置中，脱水效果最好的是（ ）
A．a
B．b
C．c
D．d
2．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，当火车以规定的行驶速度v转弯时，下列说法正确的是（ ）
A．当火车的质量改变时，规定的行驶速度也改变
B．当火车的速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压
C．当火车的速率小于v时，火车将有向外侧冲出轨道的危险
D．设计弯道处的外轨略高于内轨主要是为了减少车轮与铁轨间的摩擦
3．如图所示，质量相同的小球1、2用细绳连接，小球1用细绳系于O点，两细线长度相同，小球1、2绕竖直轴OO＇做匀速圆周运动时，下列四个图中可能正确的是（空气阻力忽略不计）（ ）
A．
B．
C．
D．
4．在匀速转动的水平圆盘上有一个相对转盘静止的物块，则关于物体受力分析正确的是（ ）
A．物块受重力、圆盘的支持力
B．物块受重力、圆盘的支持力、向心力
C．物块受重力、圆盘的支持力、沿切线方向的静摩擦力
D．物块受重力、圆盘的支持力、指向圆心的静摩擦力
5．一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定。有质量相等的两个小球A、B，分别沿着筒的内壁在水平面内作匀速圆周运动。如图所示。A的运动半径较大，则（ ）
A．A球的角速度必大于B球的角速度
B．A球的线速度必大于B球的线速度
C．A球的运动周期必小于B球的运动周期
D．A球对筒壁的压力必小于B球对筒壁的压力
6．如图所示，转动轴垂直于光滑平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长AB=l＞h，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动（重力加速度为g）。要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，细绳一端固定在O点，另一端系一小球，在O点正下方的P点钉一钉子。在A点给小球一竖直向上的初速度让其做圆周运动，恰好能通过最高点B，之后又经最低点C能绕P点做圆周运动，则（
）
A．小球在B点速度为零
B．小球在B点向心加速度为零
C．绳与钉子相碰前后瞬间小球角速度不变
D．OP间距越大绳与钉子相碰时绳越容易断
8．一固定的水平细杆上套着一个质量为m的圆环A（体积可以忽略），圆环通过一长度为L的轻绳连有一质量也是m的小球B。现让小球在水平面内做匀速圆周运动，圆环与细杆之间的动摩擦因数为且始终没有相对滑动。在此条件下，轻绳与竖直方向夹角的最大值是37°，当地重力加速度为g，则（ ）
A．小球B对轻绳的拉力可能小于
B．圆环A对细杆的压力可能大于
C．小球B做圆周运动的最大角速度为
D．圆环与细杆之间的动摩擦因数
9．汽车在崎岖不平的道路上以相同的速率行驶，道路如图所示汽车最容易爆胎的位置是（ ）
A．A处
B．B处
C．C处
D．D处
10．3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供数据，这些数据可以通过汽车内部的系统进行全面的分析，以执行不同的指令。如图所示为一段公路拐弯处的地图，下列说法中正确的是（ ）
A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B．如果弯道是水平的，为防止汽车侧滑，则“无人驾驶”汽车拐弯时收到的指令是让车速大一点
C．如果弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，则道路应为内（东北）高外（西南）低
D．如果弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，则道路应为外（西南）高内（东北）低
11．如图所示，汽车通过凹形路面的最低点时
（ ）
A．汽车对路面的压力等于汽车的重力
B．汽车对路面的压力小于路面对汽车的支持力
C．汽车所需的向心力等于路面对汽车的支持力
D．为了防止爆胎，汽车应低速驶过
12．摆式列车是集计算机技术、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车。如图所示，当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜；直线行驶时，车厢又恢复原状，实现高速行车，并能达到既安全又舒适的要求。假设有一高速列车在水平面内行驶，以180
km/h的速度拐弯，由列车上的传感器测得一个质量为50
kg的乘客在拐弯过程中所受合力为500
N，则列车的拐弯半径为
（ ）
A．150
m
B．200
m
C．250
m
D．300
m
13．如图所示，汽车在水平公路上做匀速圆周运动。已知图中双向四车道的总宽度为15m，内车道内边缘半径为105m。假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.75，g取10m/s2，则汽车（ ）
A．所受的合力可能为零
B．所需的向心力由重力和支持力的合力提供
C．速度不能超过30m/s
D．速度不能超过41m/s
14．如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R。当圆台旋转时，则正确的是（ ）
A．若A、B、C均未滑动，则B的摩擦力最小
B．若A、B、C均未滑动，则C的向心加速度最小
C．当圆台转速增大时，B比A先滑动
D．当圆台转速增大时，A比B先滑动
二、解答题
15．某人站在一平台上，用长L=0.6m的轻细线拴一个质量为m=0.6kg的小球，让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动，当小球转到最高点A时，人突然撒手。经0.8s小球落地，落地点B与A点的水平距离BC=4.8m，不计空气阻力，g=10m/s2。
求：
(1)A点距地面高度；
(2)小球离开最高点时的线速度及角速度大小；
(3)人撒手前小球运动到A点时，绳对球的拉力大小。
16．如图所示，一个可以视为质点的小球质量为m，以某一初速度冲上光滑半圆形轨道，轨道半径为R
=
0.9m，直径BC与水平面垂直，小球到达最高点C时对轨道的压力是重力的3倍，重力加速度g
=
10m/s2，忽略空气阻力，求：
(1)小球通过C点的速度大小；
(2)小球离开C点后在空中的运动时间是多少；
(3)小球落地点距B点的距离。
17．如图所示，在光滑的圆锥体顶端用长为L的细线悬挂一质量为m的小球。圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角=30°。现使小球绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动。
（1）当小球角速度1=时，求细线对小球的拉力；
（2）当小球角速度2=时，求细线对小球的拉力。
18．如图所示，把质量为0.6
kg的物体A放在水平转盘上，
A的重心到转盘中心O点的距离为0.2
m，若A与转盘间的最大静摩擦力为3
N，，求：
(1)转盘绕中心O以的角速度旋转，A相对转盘静止时，转盘对A摩擦力的大小与方向。
(2)为使物体A相对转盘静止，求转盘绕中心O旋转的角速度ω的最大值。
参考答案
1．B
2．B
3．D
4．D
5．B
6．C
7．D
8．D
9．C
10．D
11．D
12．C
13．C
14．A
15．(1)
3.2m；(2)
，；(3)
16．(1)6m/s；(2)0.6s；(3)3.6m
17．（1）mg；（2）mg
18．(1)0.48
N，沿OA所在半径指向圆心O；(2)