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文档简介

1、.高一下册物理圆周运动单元测试题1.如图5-5-11所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是 A.重力 B.弹力C.静摩擦力 D.滑动摩擦力图5-5-11解析:选B.对物体进展受力分析可知,物体在竖直方向受到的重力和静摩擦力二力平衡,程度方向受到的弹力提供物体做圆周运动的向心力.应选项B正确.2.关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小,以下说法正确的选项是 A.在赤道上向心加速度最大B.在两极向心加速度最大C.在地球上各处向心加速度一样大D.随着纬度的升高,向心加速度的值逐渐减小解析:选AD.在地球上的物体,角速度都一样,转动半径r随纬度的升高而减小.由向心加

2、速度公式a=2r可判断出A、D选项正确.3.2019年天津模拟关于向心加速度,以下说法正确的选项是 A.它描绘了角速度变化的快慢B.它描绘了线速度大小变化的快慢C.它描绘了线速度方向变化的快慢D.公式a=只适用于匀速圆周运动解析:选C.由于向心加速度只改速度的方向,不改变速度的大小,所以向心加速度是描绘线速度方向变化快慢的物理量,选项C正确;公式a=不仅适用于匀速圆周运动,也适用于变速圆周运动,选项D错误.4.如图5-5-12所示,A、B随程度圆盘绕轴匀速转动,物体B在程度方向所受的作用力有 A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心B.圆盘对B的摩擦力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心图5-

3、5-12C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D.圆盘对B的摩擦力和向心力解析:选B.A随B做匀速圆周运动,它所需的向心力由B对A的静摩擦力来提供,因此B对A的摩擦力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心,圆盘对B的摩擦力指向圆心,才能使B受到指向圆心的合力,所以正确选项为B.5.一质量为m的物体,做半径为R的匀速圆周运动,其线速度为v.假设保持其线速度大小不变,当其质量变为原来的2倍时,其向心力变为原来的6倍,那么该物体做圆周运动的半径变为_R.假设保持运动半径R不变,当其质量变为原来的2倍时,其向心力变为原来的8倍,其线速度变为_v.解析:设原来的向心力为F=m,那么F1=2m=6F,解得r1=R

4、.F2=2m=8F,解得v2=2v.答案: 2一、选择题1.如图5-5-13所示,为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象,其中A为双曲线的一个分支,由图象可知 A.A物体运动的线速度大小不变B.A物体运动的角速度大小不变图5-5-13C.B物体运动的角速度大小不变D.B物体运动的线速度大小不变解析:选AC.图象中,B表示a与r成正比,A表示a与r成反比.由向心加速度的不同表达式知,这两者并不矛盾,当一定时,a=2r,即ar;当v一定时,a=,即a,所以选A、C.2.如图5-5-14所示,用一本书托着黑板擦在竖直平面内做匀速圆周运动平动,先后经过A、B、C、D四点,A、B和C、

5、D处于过圆心的程度线和竖直线上,设书受到的压力为FN,对黑板擦的静摩擦力为F静,那么 A.从C到D,F静减小,FN增大B.从D到A,F静增大,FN减小图5-5-14C.在A、C两个位置,F静最大,FN=mgD.在B、D两个位置,FN有最大值解析:选ABC.由C到D,F静由m变为零,FN由mg变为mg+m,A正确;同时,B也正确;在A、C位置,F静最大,FN=mg,C正确;在B、D位置,B位置FN最小,D位置FN最大,D错误.应选A、B、C.3.小金属球质量为m,用长L的轻悬线固定于O点,在O点的正下方处钉有一颗钉子P,把悬线沿程度方向拉直,如图5-5-15所示,无初速度释放,当悬线碰到钉子后的

6、瞬间设线没有断,那么 图5-5-15A.小球的角速度突然增大B.小球的线速度突然减小到零C.小球的向心加速度突然增大D.悬线的张力突然增大解析:选ACD.绕过钉子的瞬间,线速度v并不会突变,但半径r骤减,导致角速度=突然增大,同时向心加速度a=增大,所以绳子张力也变大,故A、C、D正确.4.如图5-5-16所示,天车上吊着两个质量都是m的工件A和B,系A的吊绳较短,系B的吊绳较长,假设天车运动到P处突然停顿,那么两吊绳所受的拉力FA和FB的大小关系是 A.FA>FBB.FAmg解析:选A.天车突然停顿后,A、B两物体由于惯性开场摆动而做圆周运动,线速度一样,由F-mg=得F=mg+,由于

7、rB>rA,故FA>FB,应选A.5.如图5-5-17所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧为一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心间隔 为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,假设在传运过程中,皮带不打滑,那么 图5-5-17A.a点与b点的向心加速度大小相等B.a点与c点的向心加速度大小相等C.a点与d点的向心加速度大小相等D.a、b、c、d四点,加速度最小的是b点解析:选CD.由图可知,a点与c点是与皮带接触的两个点,所以在传动过程中二者的线速度相等,即va=vc,又v=r,所以ar=c·2r,即a=2c.而

8、b、c、d三点在同一轮轴上,它们的角速度相等,那么b=c=d=a.又vb=b·r=ar=va,向心加速度:aa=r;ab=·r=a2·r=r=aa;ac=·2r=a2·2r=r=aa;ad=·4r=a2·4r=r=aa.应选C、D.6.如图5-5-18所示,两个用一样材料制成的靠摩擦转动的轮A和B程度放置,两轮半径RA=2RB.当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘上放置的小木块恰能静止在A轮边缘上.假设将小木块放在B轮上,欲使木块相对B轮也静止,那么木块距B轮转轴的最大间隔 为 图5-5-18A.RB/4 B.RB/3C.RB/

9、2 D.RB解析:选C.A、B两轮对木块最大静摩擦力一样,由RA=2RB和v=r知B=2A,由向心力公式F=mr2,知木块在B轮上圆周运动的半径应是在A轮上的,故r=RB/2.应选C.7.2019年泰安高一检测如图5-5-19所示OO为竖直转轴,MN为固定在OO上的程度光滑杆,有两个质量一样的金属球A、B套在程度杆上,AC、BC为抗拉才能一样的两根细线,C端固定在转轴OO上,当绳拉直时,A、B两球转动半径之比恒为21,当转轴角速度逐渐增大时 A.AC线先断 B.BC线先断图5-5-19C.两线同时断 D.不能确定哪段线先断解析:选A.旋转时,A、B两物体角速度一样A=B,由于rA=2rB,因此

10、向心力FA=2FB,两线承受才能一样,根据FT=,为线与程度方向夹角,因此推得是AC先达最大值,即AC先断.8.如图5-5-20所示,在程度转台上放一个质量M=2 kg的木块,它与转台间的最大静摩擦力Fmax=6.0 N,绳的一端系挂木块,穿过转台的中心孔O孔光滑,另一端悬挂一个质量m=1.0 kg的物体,当转台以角速度=5 rad/s匀速转动时,木块相对转台静止,那么木块到O点的间隔 可以是g取10 m/s2,M、m均视为质点 A.0.04 m B.0.08 mC.0.16 m D.0.32 m图5-5-20解析:选BCD.当M有远离轴心运动趋势时有mg+Fmax=M2rmax,当M有靠近轴

11、心运动趋势时,有mg-Fmax=M2rmin,解得rmax=0.32 m,rmin=0.08 m,即0.08 mr0.32 m.应选B、C、D.二、非选择题9.有一种叫“飞椅的游乐工程,示意图如图5-5-21所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的程度转盘边缘.转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为.不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度与夹角的关系.解析:由向心力公式F=m2r得mgtan=m2r+Lsin,那么= .图5-5-21答案:=10.在光滑程度面上钉有两个铁钉A和B,相距0.1 m,长1 m的细线一端系在

12、A上,另一端系一个质量为0.5 kg的小球,小球初始位置在A、B的连线上的一侧如图5-5-22所示,现给小球以垂直于图5-5-22线的2 m/s的速度做圆周运动,假如细线承受最大拉力为7 N,从开场运动到线断裂经历多长时间?解析:根据条件,假设绳上张力到达最大时,应满足T=m=7 N,其中v由于保持不变可得v=2 m/s,因此推得R= m.联络绳长条件,球绕转半径由1 m逐渐减少至 m,之前每隔圆心角,半径依次减少0.1 m,即AB间间隔 ,详细数值从1 m,0.9 m,0.8 m,直至0.3 m为止,所以总时间t=+=+=R1+R2+R8=1+0.9+0.3=2.6s.答案:2.6 s11.如图5-5-23所示,定滑轮的半径r=2 cm,绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物,由静止开场释放,测得重物以加速度a=2 m/s2做匀加速运动,在重物由静止下落1 m的瞬间.1滑轮边缘上的P点做圆周运动的角速度是多大?2P点的向心加速度是多大?解析:1根据公式v2=2as,v= m/s=2 m/s. 图5-5-23由公式v=r得= rad/s=100 rad/s.2由公式a=知a= m/s2=200 m/s2.答案:1100 rad/s 2200 m/s212.如图5-5-24所示,3个质量相等的

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