20xx年高中物理必修二第六章圆周运动(二十)

单选题1、如图所示，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长1m，小球质量为1kg，现使小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过轨道最低点A的速度为vA=7m/s，通过轨道最高点B的速度为vB=3m/s，g取10m/s2，则小球通过最低点和最高点时，细杆对小球的作用力（小球可视为质点）为（

）A．在A处为推力，方向竖直向下，大小为59NB．在A处为拉力，方向竖直向上，大小为59NC．在B处为推力，方向竖直向下，大小为1ND．在B处为拉力，方向竖直向下，大小为1N答案：BA．B．在最低点，杆一定表现为拉力，设拉力大大小为F,由牛顿第二定律解得方向竖直向上，故A错误，B正确；C．D．在租高点，设杆的弹力为，以竖直向下为正方向，由牛顿第二定律解得所以杆的弹力为推力，方向竖直向上大小为1N，故CD错误。故选B。2、做曲线运动的物体在运动过程中，下列说法正确的是（）A．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B．平抛运动速度变化快慢不变C．曲线运动它所受的合外力一定是恒力D．曲线运动加速度大小一定改变答案：BA．做匀速圆周运动的物体所受的合外力方向一定与速度方向垂直，合力一定不为零，一定处于不平衡状态，故A错误；B．平抛运动的加速度不变，则速度变化的快慢不变。故B正确；C．曲线运动它所受的合外力可以是恒力，如平抛运动，也可以是变力，如匀速圆周运动，故C错误；D．曲线运动加速度大小不一定改变，如平抛运动加速度大小不变。故D错误。故选B。3、如图所示为一电脑CPU的散热风扇，O点在风扇上表面，叶片围绕O点所在转轴转动，可以通过改变转速为CPU散热降温。图中a、b两点为同一叶片上靠近边缘的两点，a、b两点到O点距离相等，当风扇转速稳定在1800r/min时，下列说法正确的是（

）A．a点转动的周期约为0.3sB．b点转动的角速度约为18.8rad/sC．a、b两点转动的线速度一定不同D．a、b两点转动的角速度一定不同答案：CA．a点转动的周期等于风扇转动的周期，为故A错误；B．b点转动的角速度为故B错误；CD．a、b两点同轴转动，角速度一定相同，线速度是矢量，有大小有方向，因为a、b两点到O点距离相等，线速度方向沿轨迹切线方向，则线速度的方向一定不同，故C正确，D错误。故选C。4、如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度为g。下列说法正确的是（

）A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力C．人在最低点时对座位的压力等于mgD．人在最低点时对座位的压力大于mg答案：DA．在最高点时，只要速度够大，人就会对座位产生一个向上的作用力，即使没有安全带，人也不会掉下去，故A错误；B．若在最高点时，人对座位产生压力为mg，则解得故只要速度人在最高点时就对座位产生大小为mg的压力，故B错误；CD．人在最低点时，受到座位的支持力和重力，两力的合力充当向心力，即解得故C错误，D正确。故选D。5、如图所示，一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力大小为（重力加速度为g）（

）A．2mgB．3mgC．4mgD．5mg答案：C小球恰好能通过轨道2的最高点B时，有mg＝小球在轨道1上经过其最高点A时，有FN＋mg＝根据机械能守恒定律，有解得FN＝4mg结合牛顿第三定律可知，小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力大小为4mg，ABD错误，C正确。故选C。6、如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为F，拉力F与速度的平方v2的关系如图乙所示，图像中的数据a和b以及重力加速度g都为已知量，以下说法正确的是（

）A．数据a与小球的质量有关B．数据b与小球的质量无关C．比值只与小球的质量有关，与圆周轨道半径无关D．利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径答案：DA．当v2＝a时，此时绳子的拉力为零，小球的重力提供向心力，则有解得即与小球的质量无关，A错误；B．当时，对小球受力分析，则有解得与小球的质量有关，B错误；C．根据A、B可知与小球的质量有关，与圆周轨道半径有关，C错误；D．根据A、B可知D正确。故选D。7、2018年11月珠海航展，国产全向矢量发动机公开亮相。图为安装了中国国产全向矢量技术发动机的歼-10B战机飞出“眼镜蛇”“落叶飘”等超级机动动作。图为某矢量发动机的模型，O点为发动机转轴，A、B为发动机叶片上的两点，v表示线速度，表示角速度，T表示周期，a表示向心加速度，下列说法正确的是（

）A．B．C．D．答案：B同轴转动，角速度相等，故而根据线速度和角速度关系可知因为，所以圆周运动周期为因为角速度相同，所以周期也相同。此外向心加速度因为，所以故选B。8、下列现象或措施中，与离心运动有关的是（）A．汽车行驶过程中，乘客要系好安全带B．厢式电梯张贴超载标识C．火车拐弯处设置限速标志D．喝酒莫开车，开车不喝酒答案：CA．汽车行驶过程中，乘客要系好安全带是为了防止车辆急停急转身体脱离座椅而发生伤害，A不符合题意；B．厢式电梯张贴超载标识是为了防止超载引起电梯不能正常运行而发生以外，B不符合题意；C．火车拐弯处设置限速标志，是防止火车转弯时速度过大出现离心现象而出现脱轨，C符合题意；D．酒后人的反应变慢，开车容易导致交通事故，D不符合题意；故选C。9、如图所示，在竖直杆上的A点系一不可伸长的轻质细绳，绳子的长度为，绳的另一端连接一质量为的小球，小球可看作质点，现让小球以不同的角速度绕竖直轴做匀速圆周运动，小球离A点的竖直高度为，重力加速度为，下列说法正确的是（

）A．小球离A点的竖直高度与小球运动的角速度成正比B．小球离A点的竖直高度与小球运动的角速度成反比C．绳子的拉力与小球运动的角速度成正比D．绳子的拉力与小球运动的角速度的平方成正比答案：DAB．小球受力如图所示根据牛顿第二定律解得得到即与角速度的平方成反比，故AB错误；CD．绳子的拉力为即绳子的拉力与小球运动的角速度的平方成正比，故D正确，

C错误。故选D。10、转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（

）A．笔杆上的点离点越远，角速度越大B．笔杆上的点离点越近，做圆周运动的向心加速度越大C．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手的摩擦力提供的D．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速转动被甩走答案：DA．笔杆上的各个点都做同轴转动，所以角速度是相等的，故A错误；

B．由向心加速度公式，笔杆上的点离点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故B错误；C．笔杆上的点并不都与手接触，有的点是由重力和笔的弹力提供向心力，故

C错误；

D．当转速过大时，当提供的向心力小于需要向心力，出现笔尖上的小钢珠有可能做离心运动被甩走，故D正确。故选D。多选题11、关于离心运动和近心运动，下列说法正确的是（）A．洗衣机脱水是利用脱水桶快速旋转使衣物上的水的附着力不足以提供向心力做离心运动B．一物体做匀速圆周运动，若其所受合外力不变，速度突然减小，物体将做近心运动C．一物体做匀速圆周运动，若其所受合外力突然减小，速度不变，物体将做近心运动D．汽车转弯时要减速是为了避免做近心运动答案：ABA．洗衣机脱水是利用脱水桶快速旋转使衣物上的水的附着力不足以提供向心力做离心运动，A正确；B．一物体做匀速圆周运动，若其所受合外力不变，速度突然减小，所需的向心力也减小，原合外力大于所需要的向心力，故做近心运动，B正确；C．一物体做匀速圆周运动，若其所受合外力突然减小，速度不变，物体所需的向心力大于它本身所受的向心力，故物体做离心运动，C错误；D．汽车转弯时如果速度太快，所受的合力不足以提供圆周运动所需的向心力，汽车做离心运动，为了避免汽车离心需要减速，D错误。故选AB。12、子弹以初速度水平向右射出，沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒，在圆筒上只留下一个弹孔（从A位置射入，B位置射出，如图所示）。，之间的夹角，已知圆筒半径，子弹始终以的速度沿水平方向运动（不考虑重力的作用），则圆筒的转速可能是（

）A．B．C．D．答案：CD、之间的夹角为所以A与B之间的距离等于R，根据题意子弹运动的时间为在子弹飞行的时间内，圆筒转动的角度为，则圆筒转动的时间，其中联立解得圆筒的转速，当时，则有当时，则有故AB错误，CD正确。故选CD。13、一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车安全过桥（汽车沿桥面行驶），，则车速可为（

）A．15m/sB．18

m/sC．25

m/sD．30

m/s答案：AB根据牛顿第二定律得解得

对桥面压力为零时，车速为

解得

汽车安全过桥的速度为

AB符合题意，CD不符合题意。故选AB。14、如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则（

）A．子弹在圆筒中的水平速度为B．子弹在圆筒中的水平速度为C．圆筒转动的角速度可能为D．圆筒转动的角速度可能为答案：ADAB．子弹做平抛运动，在竖直方向上可得子弹在圆筒中运动的时间水平方向子弹做匀速运动，因此水平速度A正确，B错误；CD．因子弹从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，则圆筒转过的角度为

（n取1、2、3……）则角速度为故角速度可能为，不可能为，C错误，D正确。故选AD。15、关于曲线运动，下列说法中正确的有（）A．做曲线运动的物体，受到的合外力方向一定不断改变B．只要物体做匀速圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心C．做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动是变速运动D．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动答案：BCA．物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力方向不一定变化，如平抛运动。故A错误。B．物体做匀速圆周运动，它的速度的大小是不变的，所以物体一定不受改变速度大小的加速度，但速度的方向在变，一定要受到改变速度方向的加速度，而改变速度方向的加速度是指向圆心的，所以所受的合外力一定指向圆心，故B正确。C．无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速度是变化的，都是变速运动，做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，故C正确。D．匀速圆周运动的物体受到的合力方向始终是指向圆心的，即合力方向始终与速度方向垂直；但合力垂直于初速度的方向，并不一定始终与速度的方向垂直，比如平抛运动的受力就是这样，故D错误。故选BC。16、下列现象中，与离心运动有关的是（）A．汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩B．运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球C．洗衣服脱水桶旋转时，衣服紧贴在桶壁上D．汽车启动时，乘客向后倒答案：ABCA．汽车转弯时速度过大，乘客做离心运动感觉往外甩，A符合题意；B．运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球，链球做离心运动，B符合题意；C．洗衣服脱水桶旋转时，衣服紧贴在桶壁上，水滴做离心运动被甩出，C符合题意；D．汽车启动时，乘客因惯性向后倒，不是离心运动，D不符合题意。故选ABC。17、如图所示是某风景区中的观景摩天轮。若摩天轮绕中间的固定轴做匀速圆周运动，则座舱中的游客（）A．对座位的压力始终不变B．所受合力大小保持不变C．受到座位的作用力始终竖直向上D．在最低点时，所受支持力大于其重力答案：BDA．向心力始终指向圆心，在最高点，向心力竖直向下，由牛顿第二定律可知，座位对游客的支持力小于游客的重力，同理，在最低点，向心力竖直向上，座位对游客的支持力大于游客的重力，A错误；B．游客做匀速圆周运动，向心力即合力，大小不变，B正确；C．座舱运动到与转轴等高时，座位对游客的作用力与其重力的合力指向转轴，故座位对其作用力方向应指向斜上方，C错误；D．由A项分析可知，D正确。故选BD。18、如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（

）A．当时，A、B相对于转盘会滑动B．当，绳子一定有弹力C．ω在范围内增大时，B所受摩擦力变大D．ω在范围内增大时，A所受摩擦力一直变大答案：ABDA．当A、B所受摩擦力均达到最大值时，A、B相对转盘即将滑动，则有解得所以，当时，A、B相对于转盘会滑动，故A正确；B．当B所受静摩擦力达到最大值后，绳子开始有弹力，即有解得可知当时，绳子有弹力，故B正确；C．当时，B已达到最大静摩擦力，则ω在范围内增大时，B受到的摩擦力不变，故C错误；D．ω在范围内，A相对转盘是静止的，A所受摩擦力为静摩擦力，当时，绳上无拉力，则当ω增大时，静摩擦力也增大；当时，B的摩擦力不变，有可知随着ω增大，绳上拉力增大，对A有得可知随着ω增大，A所受摩擦力也增大，故D正确。故选ABD。19、诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（

）A．“太空电梯”各点均处于完全失重状态B．“太空电梯”各点运行周期相同C．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的开方成反比D．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比答案：BDA．“太空电梯”各点随地球一起做匀速圆周运动，只有位置达到同步卫星的高度的点才处于完全失重状态，A错误；B．“太空电梯”相对地球静止，各点做圆周运动的周期都等于地球自转周期，各点运行周期相等，B正确；CD．“太空电梯”相对地球静止，各点角速度ω相等，各点线速度，与该点离地球球心距离r成正比，C错误，D正确.故选BD。20、如图所示，有一个半径为R的光滑圆轨道，现给小球一个初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，则关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（

）A．v的极小值为B．v由零逐渐增大，轨道对球的弹力逐渐增大C．当v由值逐渐增大时，轨道对小球的弹力也逐渐增大D．当v由值逐渐减小时，轨道对小球的弹力逐渐增大答案：CDA．由于轨道可以对球提供支持力，小球过最高点的速度最小值为0，故A错误；BD．当时，小球受到的弹力为支持力，由牛顿第二定律得故v越大，FN越小；反之，v越小，FN越大，故B错误，D正确；C．当时，小球受到的弹力为外轨对它向下的压力，即得v越大，FN越大，故C正确。故选CD。填空题21、做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径20m的圆周运动了100m，线速度大小是_______角速度大小是__物体的运动周期是__________向心加速度的大小是__________答案：

10m/s

0.5rad/s

4πs

5m/s2[1]由线速度的定义式，可得线速度大小是[2]由线速度与角速度的关系公式v=ωr，可得角速度大小是[3]由角速度公式，可得物体的运动周期是[4]由向心加速度公式，可得向心加速度的大小是22、如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，小球随杆在竖直平面内做匀速圆周运动，角速度为ω，图示位置杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆对球的作用力为___________。（杆与水平面的夹角θ未知，重力加速度为g）答案：如图所示小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有