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2020春新教材人教物理必修第二册第6章圆周运动练习含答案*新教材人教物理必修第二册第6章圆周运动*1、两个小球固定在一根长为L的杆的两端,且绕杆上的O点做匀速圆周运动,如图所示.当小球1的速度为v1,小球2的速度为v2时,则转轴O到小球2的距离为()\f(v1,v1+v2)L \f(v2,v1+v2)L\f(v1+v2,v1)L \f(v1+v2,v2)L2、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动.当圆筒的角速度增大以后,物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动,则下列说法正确的是()A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了C.物体所受弹力和摩擦力都减小了D.物体所受弹力增大,摩擦力不变3、如图所示,两轮压紧,通过摩擦传动(不打滑),已知大轮半径是小轮半径的2倍,E为大轮半径的中点,C、D分别是大轮和小轮边缘上的一点,则E、C、D三点向心加速度大小关系正确的是()A.anC=anD=2anE B.anC=2anD=2anEC.anC=eq\f(anD,2)=2anE D.anC=eq\f(anD,2)=anE4、飞机俯冲拉起时,飞行员处于超重状态,此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力,这种现象叫过荷.过荷过重会造成飞行员大脑贫血,四肢沉重,暂时失明,甚至昏厥.受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响.取g=10m/s2,则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100m/s时,圆弧轨道的最小半径为()A.100m B.111mC.125m D.250m5、如图所示,圆盘上叠放着两个物块A和B,当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘始终保持相对静止,则()A.物块A不受摩擦力作用B.物块B受5个力作用C.当转速增大时,A受摩擦力增大,B受摩擦力减小D.A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴6、如图所示,半径为R的圆盘绕过圆心的竖直轴OO′匀速转动,在距轴为r处有一竖直杆,杆上用长为L的细线悬挂一小球.当圆盘以角速度ω匀速转动时,小球也以同样的角速度做匀速圆周运动,这时细线与竖直方向的夹角为θ,则小球的向心加速度大小为()A.ω2R B.ω2rC.ω2Lsinθ D.ω2(r+Lsinθ)7、如图所示,当外界提供的向心力F=mrω2时,小球恰好在Ⅲ轨道上做匀速圆周运动.下列关于小球运动的说法中正确的是()A.当外界提供的向心力突然消失时,小球将沿Ⅰ轨道运动,这种运动不叫离心运动B.当外界提供的向心力F>mrω2时,小球可能沿Ⅱ轨道做离心运动C.当外界提供的向心力F<mrω2时,小球可能沿Ⅱ轨道做离心运动D.只要外界提供的向心力F不等于mrω2时,小球就将沿Ⅱ轨道做离心运动8、(多选)如图所示,在光滑水平面上钉有两个钉子A和B,一根长细绳的一端系一个小球,另一端固定在钉子A上,开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置),且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上,现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动,使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放,在绳子完全被释放后与释放前相比,下列说法正确的是()A.小球的线速度变大B.小球的角速度变大C.小球的向心力变小D.细绳对小球的拉力变小9、一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方eq\f(L,2)处钉有一颗光滑钉子.如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间,则()A.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.小球的向心加速度不变10、(多选)如图所示为摩擦传动装置,B轮转动时带动A轮跟着转动,已知转动过程中轮缘间无打滑现象,下述说法中正确的是()A.A、B两轮转动的方向相同B.A与B转动方向相反C.A、B转动的角速度之比为1∶3D.A、B轮缘上点的向心加速度之比为3∶111、如图所示,水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳子长为r,物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍,转盘的角速度由零逐渐增大,求:(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度;(2)当角速度为eq\r(\f(3μg,2r))时,绳子对物体拉力的大小.12、利用如图所示的方法测定细线的抗拉强度.在长为L的细线下端悬挂一个质量不计的小盒,小盒的左侧开一孔,一个金属小球从斜轨道上释放后,水平进入小盒内,与小盒一起向右摆动.现逐渐增大金属小球在轨道上释放时的高度,直至摆动时细线恰好被拉断,并测得此时金属小球与盒一起做平抛运动的竖直位移h和水平位移x,若小球质量为m,试求:(1)金属小球做平抛运动的初速度为多少?(2)该细线的抗拉断张力为多大?1、B[两小球的角速度相同,设为ω,则有v1=ωr1,v2=ωr2,r1+r2=L.以上各式联立解得r2=eq\f(v2,v1+v2)L,B正确.]2、D[物体随圆筒一起匀速转动时,受到三个力的作用:重力G、筒壁对它的弹力FN和筒壁对它的摩擦力Ff(如图所示).其中G和Ff是一对平衡力,筒壁对它的弹力FN提供它做匀速圆周运动的向心力.当圆筒匀速转动时,不管其角速度多大,只要物体随圆筒一起匀速转动而未滑动,则物体所受的摩擦力Ff大小等于其重力.而根据向心力公式FN=mω2r可知,当角速度ω变大时,FN也变大,故D正确.]3、C[同轴转动,C、E两点的角速度相等,由an=ω2r,有eq\f(anC,anE)=2,即anC=2anE;两轮边缘点的线速度大小相等,由an=eq\f(v2,r),有eq\f(anC,anD)=eq\f(1,2),即anC=eq\f(1,2)anD,故选C.]4、C[由题意知,8mg=meq\f(v2,R),代入数值得R=125m.]5、B[物块A受到的摩擦力充当其向心力;物块B受到重力、支持力、A对物块B的压力、A对物块B的沿半径向外的静摩擦力和圆盘对物块B的沿半径向里的静摩擦力,共5个力的作用;当转速增大时,A、B所受摩擦力都增大;A对B的摩擦力方向沿半径向外.]6、D[小球运动的轨迹是水平面内的圆,如题图中虚线所示,其圆心是水平面与转轴OO′的交点,所以圆周运动的半径为r+Lsinθ,由an=rω2,可知其加速度大小为ω2(r+Lsinθ),选项D正确.]7、C[当外界提供的向心力突然消失时,小球将沿Ⅰ轨道运动做离心运动,A错误;当外界提供的向心力F<mrω2时,小球可能沿Ⅱ轨道做离心运动,B、D错误,C正确.]8、CD[在绳子完全被释放后与释放前相比,由于小球所受的拉力与速度垂直,故不改变速度大小,选项A错误;由v=ωr,v不变,r变大,则角速度ω变小,选项B错误;小球的向心力Fn=meq\f(v2,r),v不变,r变大,则Fn变小,选项C正确;细绳对小球的拉力F=meq\f(v2,r),v不变,r变大,则F变小,选项D正确.]9、AC[由于悬线与钉子接触时,小球在水平方向上不受力,故小球的线速度不能发生突变,由于做圆周运动的半径变为原来的一半,由v=ωr知,角速度变为原来的两倍,A正确,B错误;由an=eq\f(v2,r)知,小球的向心加速度变为原来的两倍,C正确,D错误.]10、BC[A、B两轮属齿轮传动,A、B两轮的转动方向相反,A错误,B正确.A、B两轮边缘的线速度大小相等,由ω=eq\f(v,r)知,eq\f(ω1,ω2)=eq\f(r2,r1)=eq\f(1,3),C正确.根据a=eq\f(v2,r)得,eq\f(a1,a2)=eq\f(r2,r1)=eq\f(1,3),D错误.]11、[解析](1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时,绳子拉力为零且转速达到最大,设转盘转动的角速度为ω0,则μmg=mωeq\o\al(2,0)r,得ω0=eq\r(\f(μg,r)).(2)当ω=eq\r(\f(3μg,2r))时,ω>ω0,所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力,此时,F+μmg=mω2r即F+μmg=m·eq\f(3μg,2r)·r,得F=eq\f(1,2)μmg.[答案](1)eq\r(\f(μg,r))(2)eq\f(1,2)μmg12、[解析](1)细线被拉断后,由平抛知识得h=eq\f(1,2)gt2,x=v0t,则小球做平抛运动的初速度v0=xeq\r(\

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