第六章圆周运动 章节练习(含答案)2023-2024学年高一下学期物理人教版2019必修第二册
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1、 第六章 圆周运动1 圆周运动【基础知识】1圆周运动:是指物体的运动 是圆周或一段圆弧的运动叫做圆周运动,其中,物体(质点)在相同的时间内通过的弧长都 的圆周运动,就叫做匀速圆周运动。2描述圆周运动快慢的几个物理量线速度v:大小为物体通过的弧长跟所用时间的 ,即,方向为圆弧该点 方向;角速度:大小为物体与圆心的连线(即半径)转过的 跟所用时间的比值,即;周期T:物体沿圆周运动 所用的时间;转数n:是物体转动的 与所用时间之比,单位是转/分钟等,符号r/min等。3匀速圆周运动的特点:在匀速圆周运动中,物体(质点)的线速度大小不变,线速度的方向时刻改变,所以匀速圆周运动是一种 运动。4线速度与角
2、速度之间的关系:圆周运动中,线速度的大小等于角速度的大小与半径的乘积,用公式表示为 。【基础训练】1对于做匀速圆周运动的物体,下面说法中错误的是()A线速度不变B转速不变C角速度不变 D周期不变2对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中不正确的是()A相等的时间内通过的路程相等 B相等的时间内通过的位移相同C相等的时间内通过的弧长相等 D相等的时间里转过的角度相等3某物体保持不变的角速度做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A若轨道半径越大,则线速度越大 B若轨道半径越大,则线速度越小C若轨道半径越大,则周期越小 D若轨道半径越大,则周期越大4关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A匀速圆周运动是匀
3、速运动 B匀速圆周运动是匀变速曲线运动C匀速圆周运动是变加速曲线运动 D做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态Pabcd5如图所示,用砂轮打磨一个金属零件时,打磨下来的大量炽热微粒飞离砂轮。能表示砂轮边缘一微粒P飞离砂轮时速度方向的是()Aa Bb Cc Dd6关于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是()A因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等,所以线速度恒定B若物体在0.1 s内转过30角,则角速度为300rad/sC若半径r一定,则线速度与角速度成反比D若半径为r,周期为T,则线速度大小为vPQ7如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的角速度分别为P和Q,线速度大小分别为vP和vQ,则
4、()APQ,vPvQ BPQ,vPvQCPQ,vPvQ8科技馆的科普器材中常有如图所示的匀速率的传动装置:在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮。若齿轮的齿很小,大齿轮的半径(内径)是小齿轮半径的3倍,则当大齿轮顺时针匀速转动时,下列说法正确的是( )A小齿轮和大齿轮转速相同B小齿轮和大齿轮周期相同C小齿轮的线速度是大齿轮角速度的3倍D小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍r1r2MN9如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2,M、N分别是主动轮和从动轮边缘上的两个质点。已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是( )A从动轮做顺时针转动 B质点的
5、角速度MNC从动轮的转速为 D从动轮的转速为ABC大齿轮小齿轮后轮10自行车部分结构如图所示,A 是大齿轮边缘上一点,B 是小齿轮边缘上一点,C 是后轮边缘上一点。把自行车后轮支撑起来,转动脚踏板,使后轮转动起来,下面说法中正确的是( )AA、B 两点的角速度相等BB、C 两点的角速度相等CB、C 两点的线速度大小相等DA、C 两点的线速度大小相等11一个质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4m/s,转动周期为2s,则下列说法不正确的是( )A角速度为0.5rad/sB转速0.5r/sC运动轨迹的半径为1.27mD频率为0.5Hz12A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,在相等时间内它们通过的弧长
6、之比sAsB23,转过的圆心角之比AB32。则下列说法正确的是()A它们的线速度之比vAvB32 B它们的角速度之比AB23C它们的周期之比TATB23 D它们的周期之比TATB3213如图所示,汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。某国产轿车的车轮半径约为30 cm,当该型号的轿车在高速公路上行驶时,驾驶员面前速率计的指针指在“120 km/h”上,可估算出该车轮的转速约为()A1000 r/s B1000 r/minC1000 r/h D2000 r/s2 向心力班级: 姓名: 学号: 【基础知识】1向心力:做匀速圆周运动的物体所受到的 。做匀速圆周运动
7、的物体的速度大小不变,向心力的作用效果是使物体速度 发生变化。2向心力的方向和大小:做匀速圆周运动的物体,其向心力的方向始终指向 ;其向心力的大小可表示为 、 。3对向心力的理解:向心力时刻指向圆心,时刻在改变,是个 (填“恒力”或“变力”);向心力是根据力的作用效果命名的,可以是某个性质的力、也可以是它们的合力、还可以是某个力的分力。4变速圆周运动中的向心力:做变速圆周运动不仅线速度的方向变化,其大小也小不断变化。此时物体所受的 的方向并不始终指向圆心,这时的合外力的作用将产生两个效果:沿着指向圆心方向的分力用来产生向心加速度,改变物体速度的方向;沿着轨迹切线方向的分力产生切向加速度,改变物
8、体速度的大小。【基础训练】1关于向心力的说法正确的是()A物体由于做圆周运动还受到一个向心力 B向心力可以是任何性质的力C做匀速圆周运动的物体其向心力是恒力 D做圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心2关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力,下列说法正确的是()A物体所受的合力提供向心力 B向心力是除重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力C向心力不改变物体运动的速度 D向心力是根据性质命名的一种力OA3如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A受力情况是()A重力、支持力B重力、向心力C重力、支持力、指向圆心的摩擦力D重力、支持力、向心力、摩擦力4洗衣机的脱水桶如图
9、所示,在甩干衣服时,脱水桶绕竖直轴高速转动,衣服紧贴脱水桶侧壁随之转动,则衣服做圆周运动的向心力由()A衣服所受的静摩擦力提供B衣服所受重力和摩擦力的合力提供C衣服对桶壁的弹力提供D桶壁对衣服的弹力提供乙甲甲5如图,甲、乙两名溜冰运动员,面对面拉着弹簧测力计做圆周运动,已知两人的质量m甲m乙,则下列判断正确的是()A甲、乙的轨迹半径相等 B甲、乙的线速度大小相等C甲、乙的角速度大小相等 D甲受到的向心力比较大6如图所示,运动员在倾斜的半圆形赛道上做匀速圆周运动。将运动员和自行车看作一个整体,则该整体的( )A速度不变B角速度不变C所受合力不变D受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用r7某同学为
10、感受向心力的大小与哪些因素有关,做了一个小实验:绳的一端拴一小球,手牵着在空中甩动,使小球在水平面内做圆周运动(如图所示),则下列说法中正确的是()A保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将不变B保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将增大C保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将不变D保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将减小8如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为,重力加速度为g,则座舱()A运动周期为 B线速度的大小为C受摩天轮作用力的大小始终为mgD所受合力的大小始终为m2R9如图,某同学用硬塑料管和一质量为m的铁质螺丝帽研究
11、匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并沿水平方向做半径为r的匀速圆周运动,则只要运动角速度大小合适,螺丝帽恰好不下滑。假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则在该同学手转动塑料管使丝帽恰好不下滑时,下述分析正确的是()A螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外,背离圆心C此时手转动塑料管的角速度D若杆的转动加快,螺丝帽有可能相对杆发生运动A10“辽宁舰”质量为m=6106kg,如图是“辽宁舰”在海上转弯时的照片,假设整个过程中辽宁舰做匀速圆周运动,速度大小为20m/s,圆周运动的半径为1000m,下列说法中正确的是
12、()A在A点时水对舰的合力指向圆心B在A点时水对舰的合力大小约为F=6.0107NC在A点时水对舰的合力大小约为F=2.4106ND在点时水对舰的合力大小为011甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为12,转动半径之比为12,在相同时间里甲转过60角,乙转过45角则甲、乙两物体的向心力之比为()A14 B23 C49 D8912在水平面上,小猴拉着小滑块做匀速圆周运动,O点为圆心,能正确地表示小滑块受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是( )OAFFfOBFFfOCFFfODFFf向心力习题课班级: 姓名: 学号: 【例题选讲】【例题1】下面说法中正确的是( )A物体在恒力作用下不可能做曲线运
13、动B物体在恒力作用下有可能做圆周运动C物体所受的力始终不与速度垂直,则一定不做圆周运动D物体在变力作用下有可能做曲线运动OPabcd【例题2】(多选)如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c沿半径指向圆心,a与c垂直,下列说法正确的是()A当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向可能为a方向B当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为b方向C当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为c方向D当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为d方向OLaO/【例题3】长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点,让小球在水平面内 做匀速圆周运动,如图所示,当摆线L与竖直方向的夹角为时,求:(1)细线的拉力F
14、大小;(2)小球运动的线速度的大小;(3)小球运动的角速度及周期。【基础训练】1物体做匀速圆周运动时,下列说法中不正确的是( )A向心力一定指向圆心 B向心力一定是物体受到的合外力C向心力的大小一定不变 D向心力的方向一定不变2质量一定的物体做半径确定的匀速圆周运动,向心力的大小( )A与线速度大小成正比 B与线速度大小的平方成正比C与角速度大小成反比 D与角速度大小的平方成反比3下列说法中正确的是( )A做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用力外,一定还受到一个向心力的作用B做匀速圆周运动的物体所需的向心力不变C向心力的方向始终与圆弧的切线方向垂直D向心力的方向始终指向圆心,故方向
15、不变4把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。小球的向心力是由什么力提供的( ) A重力B支持力C重力和支持力的合力D地转偏向力OABC5如图所示,在竖直平面内有一粗糙的半圆形槽,一个小球从槽上的A由静止释放,在运动到最低点B的过程中,对小球下列说法错误的是( )A受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用B经过AB的中点C点时所需向心力由重力、弹力、摩擦力的合力提供C经过AB的中点C点时所需向心力由重力沿半径方向上的分力与支持力的合力提供D小球到达B点时所需向心力是由重力、支持力两个力提供OO/6如图所示,一圆筒绕中心轴OO/以角速度匀速转动,小物
16、块紧贴在竖直圆筒的内壁上,相对于圆筒静止。下列说法错误的是( )A小物块所需向心力是由筒壁的支持力提供的B小物块所需向心力是由重力、筒壁的支持力与摩擦力共同提供的C当圆筒转动的角速度变小时,筒壁对物块的摩擦力不变D当圆筒转动的角速度变大时,筒壁对物块的摩擦力不变7如图所示,舰载机歼沿辽宁号甲板曲线MN向上爬升,速度逐渐增大。下图中画出表示该舰载机受到合力的四种方向,其中可能的是()AMNFBMNFCMNFDMNF8长沙市橘子洲湘江大桥桥东有一螺旋式引桥,供行人上下桥。假设一行人沿螺旋线自外向内运动,如图所示。已知其走过的弧长s与时间t成正比。则关于该行人的运动,下列说法正确的是()A行人运动的
17、线速度越来越大B行人所受的合力大小不变C行人运动的角速度越来越小OAaBCD行人所受的向心力越来越大9如图所示,一小球用细绳悬挂于O点,将其拉离竖直位置一个角度后释放,则小球以O点为圆心做圆周运动,运动中提供小球所需向心力的是()A绳的拉力B重力和绳拉力的合力C重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D绳的拉力和重力的合力ORHs10如图所示,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m
18、/s2求:(1)物块做平抛运动的初速度大小v0;(2)物块与转台间的动摩擦因数。3 向心加速度班级: 姓名: 学号: 【基础知识】1匀速圆周运动的加速度方向:做匀速圆周运动的物体,速度大小保持不变,但速度的 时刻在改变,即运动状态是 的,因而做匀速圆周运动的物体必定具有加速度。根据牛顿第二定律,加速度的方向与合外力的方向相同,故做匀速圆周运动的物体的加速度总是指向 ,故称为向心加速度。2匀速圆周运动的加速度大小:根据牛顿第二定律和向心力表达式,可以得到向心加速度的大小 、 。3匀速圆周运动的性质:向心加速度的大小不变、方向总是指向 ,是时刻在变化,是一个变加速度,匀速圆周运动是非匀变速曲线运动
19、。【基础训练】1下列有关向心加速度的表达式,其中不正确的是() ABCD2下列关于向心加速度的说法中正确的是()A只要是圆周运动,其加速度都是不变的B向心加速度表示角速度变化的快慢C匀速圆周运动的向心加速度大小不变D向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢3下列关于匀速圆周运动的性质的说法正确的是()A匀速运动 B匀加速运动C加速度不变的曲线运动 D变加速曲线运动4关于向心加速度,下列说法正确的是()A向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量B向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小C向心加速度的大小恒定,方向时刻改变D向心加速度是平均加速度,大小可用a来计算5关于质点做匀速圆周
20、运动,下列说法正确的是()A线速度大,加速度一定大 B角速度大,加速度一定大C周期大,加速度一定大 D加速度大,速度一定变化快OraAB6如图所示是A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像,其中A为双曲线的一支,由图可知()AA物体运动的线速度大小不变BA物体运动的角速度不变CB物体运动的角速度是变化的DB物体运动的线速度大小不变7甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为94,转动的周期之比为34,则它们的向心加速度之比为()A14 B41 C49 D94mRO8如图所示,质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用,木块的速率不变,那
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