人教版新版高中物理必修二第六章圆周运动训练题 (9)

1、人教版新版高中物理必修二第六章圆周运动训练题 (9)必修二第六章圆周运动训练题 (9)一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）1.明代出版的天工开物一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图所示)，记录了我们祖先的劳动智慧。若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图，则()A. 齿轮A的角速度比C的大B. 齿轮A与B角速度大小相等C. 齿轮B与C边缘的线速度大小相等D. 齿轮A边缘的线速度比C边缘的大2.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮匀速转动的角速度为，三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为()A. r122r3B. r322r12C. r33

2、2r12D. r1r22r33.如图所示，水平杆固定在竖直杆上，二者互相垂直，水平杆上O、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为m的小球上，OA=OB=AB，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形OAB 始终在竖直面内，若转动过程AB、OB两绳始终处于拉直关态，则下列说法正确的是()A. OB 绳的拉力范围为033mgB. OB 绳的拉力范围为33mg 233mgC. AB 绳的拉力范围为33mg 32mgD. AB 绳的拉力范围为33mg 233mg 4. 2021年，我国将一次实现火星的“环绕、着陆、巡视”三个目标。假设探测器到达火星附近时，先在高度恰好等于火星半

3、径的轨道上环绕火星做匀速圆周运动，测得运动周期为T ，之后通过变轨、减速落向火星。探测器与火星表面碰撞后，以速度v 竖直向上反弹，经过时间t 再次落回火星表面。不考虑火星的自转及火星表面大气的影响，已知万有引力常量为G ，则火星的质量M 和火星的星球半径R 分别为( )A. M =v 3T 41284Gt 3，R =vT2162tB. M =v 3T21284Gt 3，R =vT162t C. M =v 3T 410244Gt 3，R =vT 2322tD. M =v 3T 410244Gt 2，R =vT322t5. 长度为0.5m 的轻质细杆OA ，A 端有一质量为3kg 的小球，以O 为

4、圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为2m/s ，取g =10m/s 2，则此时轻杆OA 将( )A. 受到6.0N 的拉力B. 受到24N 的拉力C. 受到6.0N 的压力D. 受到54N 的拉力二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）6. 由于地球自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬60的物体2，则( )A. 它们的角速度之比12=21B. 它们的线速度之比v 1v 2=21C. 它们的向心加速度之比a 1a 2=21D. 它们的向心加速度之比a 1a 2=417. 如图所示，物体P 用两根长度相等不可伸长的细线系于竖直杆上，它们随杆转动，若转动角速度为，则(

5、)A. 只有超过某一值时，绳子AP 才有拉力B. 绳BP 的拉力随的增大而增大C. 绳BP 的张力一定大于绳子AP 的张力D. 当增大到一定程度时，绳子AP 的张力大于BP 的张力三、计算题（本大题共13小题，共130.0分）8. 如图所示，质量为M =1 kg 、长为L =80 cm 的长木板放在光滑的水平面上，左侧紧靠着半径R 1=45 cm 的光滑固定14圆弧轨道，P 、Q 分别为14圆弧轨道的最高点和最低点，水平面的右端沿竖直方向固定着另一半径R2=5cm光滑的半圆轨道ABC，在半圆轨道最低点A有一压力传感器，长木板的上表面与左右固定轨道的最低点均在同一水平面上，长木板的右端离轨道AB

6、C最低点的间距为x。可视为质点的质量为m=2kg的物块从P点由静止下滑，经过Q点滑上长木板，物块与长木板之间的动摩擦因数为=0.25，长木板与挡板碰撞后立即停止运动。重力加速度为g=10m/s2。求：(1)物块运动到Q点时对轨道压力大小？(2)物块滑上A点时对轨道的压力F大小与x的关系式？(3)当x=45cm时，则物块从C点落在长木板上时距A点多远？9.如图，水平桌面上固定着两根足够长的平行导槽，质量为3m的硬质U形细管恰好能在两导槽之间自由滑动，U形管左端是半径为R的半圆。一质量为m的小球沿水平方向以初速度v0从U形管的一端射入，另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦。求：(

7、1)小球从管口射入到运动到形管最左端时，对形管的冲量I；(2)小球从管口射入到射出U形管的过程中，U形管对小球所做的功W；(3)小球运动到形管最左端时对管的作用力的大小。10.如图所示，半径R=2.5m的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内，下端与传送带相切于B点，水平传送带上A、B两端点间距L=20m，传送带以v0=12m/s的速度顺时针运动，将质量m=2kg 的小滑块(可视为质点)放到传送带上，滑块与传送带间的动摩擦因数=0.5，取g=10m/s2(1)将滑块在传送带A端由静止释放，求滑块由释放到第一次经过B端时的速度大小；(2)若滑块仍由静止释放，要想滑块能通过圆轨道的最高点C，求滑块在传送带

8、上释放的位置范围；(3)若将滑块在传送带中点处释放，同时沿水平方向给滑块一初速度，使滑块能通过圆轨道的最高点C，求此初速度满足的条件11.如图所示，BCDG是光滑绝缘的3圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘4轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m、带正电的小滑块mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因(可视为质点)置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为34数为0.5，重力加速度为g.(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时对轨道的作用力大小(2)为使滑块恰好始终沿轨道滑行，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速

9、度大小12.如图，木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距x。与滑块B(可视为质点)相连的细线一端固定在O点。水平拉直细线并给B一个竖直向下的初速度，当B到达最低点时，细线恰好被拉断，B从A右端的上表面水平滑入。A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力。已知A 的质量为2m，B的质量为m，A、B之间动摩擦因数为；细线长为L、能承受的最大拉力为B 重力的5倍；A足够长，B不会从A表面滑出；重力加速度为g。(1)求B的初速度大小v0和细线被拉断瞬间B的速度大小v1(2)A与台阶只发生一次碰撞，求x满足的条件(3)x在满足(2)条件下，讨论A与台阶碰撞前瞬间的速度13.如图所示，两个圆心都在O点

10、的同心圆半径分别为r和3r，两圆之间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、带电量为+q的粒子经加速电场从静止加速后恰好从外圆边界的P点沿外圆切线射入磁场区域，经磁场偏转后恰好经过内圆的Q点，P、O连线垂直于Q、O连线。不计粒子的重力。求：(1)粒子在磁场中运动的速率和时间；(2)使该粒子在磁场中做完整的圆周运动，加速电压的取值范围。14.为研究工厂中天车的工作原理，某研究小组设计了如下模型：如图所示，质量m C=3kg的小车静止在光滑水平轨道的左端，可视为质点的A、B两个弹性摆球质量m A=m B=1kg，摆线长L=0.8m，分别挂在轨道的左端和小车上。静止时两摆线均在竖

11、直位置，此时两摆球接触而不互相挤压，且球心处于同一水平线上。在同一竖直面内将A球拉起到摆线水平伸直后，由静止释放，在最低点处与B球相碰，重力加速度大小g 取10m/s2.求：(1)A球摆到最低点与B球碰前的速度大小v0；(2)相碰后B球能上升的最大高度?m；(3)B球第一次摆回到最低点时对绳子拉力的大小。15.如图所示，由圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，质量为m的小球A(直径略小于圆管内径)刚开始静止在光滑的水平面上，某时刻给A 球一瞬时冲量，使A以一定的速度进入轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘

12、在一起飞出轨道，落地点距N为2R。重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计。求：(1)碰后两球的瞬时速度；(2)碰撞前瞬间A球对轨道的弹力大小。(3)开始时小球A受到的冲量。16.中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为?1，飞船飞行5圈后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：(1)飞船在B点经椭圆轨道进入预定圆轨道时是加

13、速还是减速？(2)飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小(3)椭圆轨道远地点B距地面的高度?217.如图所示，光滑水平轨道AB与光滑半圆形轨道BC在圆轨道的最低点B点相切连接且固定在同一竖直平面内，半圆轨道半径为R=0.1m。质量m=1kg的物块与固定挡板P之间有一根被压缩锁定的轻弹簧，静止在光滑轨道AB上。长为L=0.4m的水平传送带逆时针转动，皮带速度大小为v=2m/s，传送带的D端正好在C点正下方，传送带的D端与圆轨道最高点C点之间的缝隙宽度略大于物块厚度，物块与传送带之间的动摩擦因数为=0.5，重力加速度大小g= 10m/s2。为了方便计算，在下列问题中物块可视为质点，DE到地面的高度

14、视为圆轨道的直径。求：(1)解除弹簧锁定后，物块获得多大速度才能刚好通过圆轨道的C点；(2)解除弹簧锁定后，要使物块在运动过程中始终不离开轨道(即不会在空中做抛体运动)且不会从传送带E端滑出，物块从弹簧处获得的速度大小必须满足的条件；(3)若解除弹簧锁定前弹簧弹性势能分别为E p1=3J、E p2=4.5J。试分别讨论：解除后(解除时无能量损失)，物块能不能到达E点，若不能，物块将如何运动？若能，求物块平抛落地时落点与E点的水平距离。18.如图所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，AB段是半径R=0.8m的1/4圆弧，B在圆心O的正下方，BC段水平，AB段与BC段平滑连接。球2、球3分别

15、放在BC轨道上，质量m1=0.4kg的球1从A点由静止释放，球1进入水平轨道后与球2发生弹性正碰，球2再与球3发生弹性正碰，g=10m/s2，问：(1)球1到达B点时对轨道的压力大小为多少？(2)若球3的质量m3=0.1kg，为使球3获得最大的动能，球2的质量应为多少？19.如下图所示，一质量为m=0.45kg的小物块(可视为质点)从水平面上的A点以一定的初速度0向右运动，到达B点后进入半径为R=0.45m的光滑半圆形竖直轨道，当小物块到达最高点C 时，安装在此处的压力传感器测得小物块对轨道的压力为4.5N。已知A、B两点间的距离为d=2.7m，小物块与水平面之间的动摩擦因数为=0.25，重力加速度g=10m/s2。