6.4生活中的圆周运动 （基础）练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 6.4生活中的圆周运动 （基础）练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 214.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-25 20:56:40 | ||
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文档简介
2020-2021学年第二学期高一物理人教版（2019）必修第二册6.4生活中的圆周运动基础练习
一、单选题
1．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l。当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．a绳的张力可能为零
B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度ω>false，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
2．一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零
B．小球过最高点的最小速度是false
C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大
D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小
3．如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下，由A向B做匀速圆周运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为FN。在运动过程中（ ）
A．F增大，FN增大
B．F增大，FN减小
C．F减小，FN减小
D．F减小，FN增大
4．如图所示，某同学用细绳一端拴住小球，在光滑的水平桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，体验手对做圆周运动小球的拉力，下列叙述符合事实的是（ ）
A．松手之后，小球将沿轨迹的切线方向飞出
B．松手之后，小球将继续做圆周运动
C．保持半径和旋转速度不变，换一个质量较大的小球，拉力变小
D．保持半径和旋转速度不变，换一个质量较大的小球，拉力不变
5．关于加速度，下列说法正确的是（ ）
A．紧急刹车时的汽车速度变化很快加速度很大
B．点火后即将升空的火箭速度为零，加速度也为零
C．高速行驶时的磁悬浮列车速度很大，加速度也一定很大
D．汽车转弯时速度大小保持不变，加速度为零
6．如图所示，小物块(可看作质点)以某一竖直向下的初速度从半球形碗的碗口左边缘向下滑，半球形碗一直静止在水平地面上，物块下滑过程中速率不变，则在物块下滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．加速度大小和方向都在改变
B．物块对碗壁的压力逐渐减小
C．半球形碗对地面的压力逐渐增大
D．地面对半球形碗的摩擦力方向向左
7．如图所示，当列车以恒定速率v通过一段半径为r的水平圆弧形弯道时，乘客发现在车厢顶部悬挂玩具小熊的细线与车厢侧壁平行，同时观察放在桌面上水杯内的水面（与车厢底板平行）。已知此弯道路面的倾角为θ，不计空气阻力，重力加速度为 g，则下列判断正确的是（ ）
A．列车转弯时的速率v=false B．列车的轮缘与轨道均无侧向挤压作用
C．水杯受到指向桌面外侧的静摩擦力 D．水杯内水面与水平方向的夹角大于θ
8．长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为2m/s，g取10m/s2，则此时小球受到轻质细杆的力为（ ）
A．24N的拉力 B．24N的支持力
C．6N的支持力 D．6N的拉力
9．如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（ ）
A．B对A的摩擦力一定为3μmg B．C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力
C．转台的角速度一定满足：false D．转台的角速度一定满足：false
10．半球形陶罐固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴false重合。转台以一定角速度匀速转动，一小物块掉落在陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，如图所示，此时小物块和O点的连线与false之间的夹角为false。下列说法正确的是（ ）
A．改变转台的转速，小物块可能只受两个力作用
B．增大转台的转速，小物块受到的摩擦力一定增大
C．无论如何改变转台的转速，小物块都不可能向罐口滑动
D．小物块所受摩擦力的方向一定沿罐体内表面切线方向并指向罐口
11．拨浪鼓是一种儿童玩具，如图所示，两等长轻绳一端分别系着质量为m的小球，另一端固定在关于拨浪鼓手柄对称的鼓沿上。现使鼓随手柄绕竖直轴线匀速转动，稳定后，两小球在水平面内做匀速圆周运动，两绳拉力大小均为F。重力加速度为g，不计空气阻力其中一个小球所受向心力大小为（ ）
A．F B．F+mg C．F-mg D．false
12．关于牛顿定律，下列说法正确的是（ ）
A．伽利略通过理想斜面实验得到力不是维持物体运动的原因，并提出“力”的概念
B．在公式false中，k的数值取决于F、m、a的单位的选取
C．根据牛顿第二定律false，当合外力false，物体的加速度为零，物体将保持匀速直线运动或静止状态，这就是牛顿第一定律
D．当物体做匀速圆周运动时，物体的速度大小不变，则物体所受到的合外力为零
13．如图所示，相同材料制成的A、B两轮水平放置，它们靠轮边缘间的摩擦转动，两轮半径RA=2RB ， 当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘放置的小木块P恰能与轮保持相对静止。若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也相对静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（ ）
A．RB B．false C．false D．false
14．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A．此时绳子张力为2μmg
B．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内
C．此时圆盘的角速度为false
D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
二、解答题
15．如图所示，质量m=0.2kg的小球系在长L=0.45m的轻质不可伸长的细线上，细线的另一端悬挂在O点，O点距水平地面的高度为1.25m。将细线拉直并呈水平状态时释放小球，试求（取g取10m/s2）
(1)当小球运动到最低点时的速度；
(2)当小球运动到最低点时对细线的拉力；
(3)若小球运动到最低点时细线断了，求小球做平抛运动过程中的水平位移。
16．“水流星”是一个经典的杂技表演项目，杂技演员将装水的杯子（可视为质点）用细绳系着让杯子在竖直平面内做圆周运动。杯子到最高点时杯口向下，水也不会从杯中流出，如图所示。若杯子质量为m，所装水的质量为M，杯子运动到圆周的最高点时，水对杯底刚好无压力，重力加速度为g，则杯子运动到圆周最高点时，求杂技演员对细绳的拉力大小。
17．如图所示，人骑摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平的高台，接着以v=3m/s的水平速度离开高台，落至地面时，恰能无碰撞地从A点沿圆弧切线方向进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计。（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
(1)求从高台飞出至到达A点，人和车运动的水平距离s。
(2)若人和车运动到圆弧轨道最低点O时的速度v'=falsem/s，求此时对轨道的压力大小。
(3)求人和车从平台飞出到达A点时的速度大小及圆弧轨道对应的圆心角θ。
18．如图所示，在长为l的细绳下端拴一个质量为m的小球，捏住绳子的上端，使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。当绳子跟竖直方向的夹角为false时，小球运动的向心加速度false的大小为多少？通过计算说明：要增大夹角false，应该增大小球运动的角速度false。
参考答案
1．C 2．A 3．B 4．A 5．A 6．C 7．B 8．C 9．C 10．A 11．D 12．B 13．B 14．C
15．（1）3m/s；（2）6N，方向竖直向下；（3）1.2m
16．0N
17．（1）1.2m；（2）7740N；（3）5m/s，106°
18．见解析所示
一、单选题
1．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l。当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．a绳的张力可能为零
B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度ω>false，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
2．一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零
B．小球过最高点的最小速度是false
C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大
D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小
3．如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下，由A向B做匀速圆周运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为FN。在运动过程中（ ）
A．F增大，FN增大
B．F增大，FN减小
C．F减小，FN减小
D．F减小，FN增大
4．如图所示，某同学用细绳一端拴住小球，在光滑的水平桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，体验手对做圆周运动小球的拉力，下列叙述符合事实的是（ ）
A．松手之后，小球将沿轨迹的切线方向飞出
B．松手之后，小球将继续做圆周运动
C．保持半径和旋转速度不变，换一个质量较大的小球，拉力变小
D．保持半径和旋转速度不变，换一个质量较大的小球，拉力不变
5．关于加速度，下列说法正确的是（ ）
A．紧急刹车时的汽车速度变化很快加速度很大
B．点火后即将升空的火箭速度为零，加速度也为零
C．高速行驶时的磁悬浮列车速度很大，加速度也一定很大
D．汽车转弯时速度大小保持不变，加速度为零
6．如图所示，小物块(可看作质点)以某一竖直向下的初速度从半球形碗的碗口左边缘向下滑，半球形碗一直静止在水平地面上，物块下滑过程中速率不变，则在物块下滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．加速度大小和方向都在改变
B．物块对碗壁的压力逐渐减小
C．半球形碗对地面的压力逐渐增大
D．地面对半球形碗的摩擦力方向向左
7．如图所示，当列车以恒定速率v通过一段半径为r的水平圆弧形弯道时，乘客发现在车厢顶部悬挂玩具小熊的细线与车厢侧壁平行，同时观察放在桌面上水杯内的水面（与车厢底板平行）。已知此弯道路面的倾角为θ，不计空气阻力，重力加速度为 g，则下列判断正确的是（ ）
A．列车转弯时的速率v=false B．列车的轮缘与轨道均无侧向挤压作用
C．水杯受到指向桌面外侧的静摩擦力 D．水杯内水面与水平方向的夹角大于θ
8．长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为2m/s，g取10m/s2，则此时小球受到轻质细杆的力为（ ）
A．24N的拉力 B．24N的支持力
C．6N的支持力 D．6N的拉力
9．如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（ ）
A．B对A的摩擦力一定为3μmg B．C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力
C．转台的角速度一定满足：false D．转台的角速度一定满足：false
10．半球形陶罐固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴false重合。转台以一定角速度匀速转动，一小物块掉落在陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，如图所示，此时小物块和O点的连线与false之间的夹角为false。下列说法正确的是（ ）
A．改变转台的转速，小物块可能只受两个力作用
B．增大转台的转速，小物块受到的摩擦力一定增大
C．无论如何改变转台的转速，小物块都不可能向罐口滑动
D．小物块所受摩擦力的方向一定沿罐体内表面切线方向并指向罐口
11．拨浪鼓是一种儿童玩具，如图所示，两等长轻绳一端分别系着质量为m的小球，另一端固定在关于拨浪鼓手柄对称的鼓沿上。现使鼓随手柄绕竖直轴线匀速转动，稳定后，两小球在水平面内做匀速圆周运动，两绳拉力大小均为F。重力加速度为g，不计空气阻力其中一个小球所受向心力大小为（ ）
A．F B．F+mg C．F-mg D．false
12．关于牛顿定律，下列说法正确的是（ ）
A．伽利略通过理想斜面实验得到力不是维持物体运动的原因，并提出“力”的概念
B．在公式false中，k的数值取决于F、m、a的单位的选取
C．根据牛顿第二定律false，当合外力false，物体的加速度为零，物体将保持匀速直线运动或静止状态，这就是牛顿第一定律
D．当物体做匀速圆周运动时，物体的速度大小不变，则物体所受到的合外力为零
13．如图所示，相同材料制成的A、B两轮水平放置，它们靠轮边缘间的摩擦转动，两轮半径RA=2RB ， 当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘放置的小木块P恰能与轮保持相对静止。若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也相对静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（ ）
A．RB B．false C．false D．false
14．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A．此时绳子张力为2μmg
B．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内
C．此时圆盘的角速度为false
D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
二、解答题
15．如图所示，质量m=0.2kg的小球系在长L=0.45m的轻质不可伸长的细线上，细线的另一端悬挂在O点，O点距水平地面的高度为1.25m。将细线拉直并呈水平状态时释放小球，试求（取g取10m/s2）
(1)当小球运动到最低点时的速度；
(2)当小球运动到最低点时对细线的拉力；
(3)若小球运动到最低点时细线断了，求小球做平抛运动过程中的水平位移。
16．“水流星”是一个经典的杂技表演项目，杂技演员将装水的杯子（可视为质点）用细绳系着让杯子在竖直平面内做圆周运动。杯子到最高点时杯口向下，水也不会从杯中流出，如图所示。若杯子质量为m，所装水的质量为M，杯子运动到圆周的最高点时，水对杯底刚好无压力，重力加速度为g，则杯子运动到圆周最高点时，求杂技演员对细绳的拉力大小。
17．如图所示，人骑摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平的高台，接着以v=3m/s的水平速度离开高台，落至地面时，恰能无碰撞地从A点沿圆弧切线方向进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计。（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
(1)求从高台飞出至到达A点，人和车运动的水平距离s。
(2)若人和车运动到圆弧轨道最低点O时的速度v'=falsem/s，求此时对轨道的压力大小。
(3)求人和车从平台飞出到达A点时的速度大小及圆弧轨道对应的圆心角θ。
18．如图所示，在长为l的细绳下端拴一个质量为m的小球，捏住绳子的上端，使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。当绳子跟竖直方向的夹角为false时，小球运动的向心加速度false的大小为多少？通过计算说明：要增大夹角false，应该增大小球运动的角速度false。
参考答案
1．C 2．A 3．B 4．A 5．A 6．C 7．B 8．C 9．C 10．A 11．D 12．B 13．B 14．C
15．（1）3m/s；（2）6N，方向竖直向下；（3）1.2m
16．0N
17．（1）1.2m；（2）7740N；（3）5m/s，106°
18．见解析所示