专题三 圆周运动检测题

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1、专题三 圆周运动一、选择题1. （2010 衡阳高一检测）关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A匀速圆周运动就是匀速运动 B匀速圆周运动的加速度是恒定不变的C匀速圆周运动的物体处于平衡状态 D匀速圆周运动是一种变加速运动答案：D。2.（2010 荆州高一检测）关于向心力的说法中错误的是（ ）A物体因为做圆周运动才受到向心力B向心力是沿着半径指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的C向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力D向心力只改变物体线速度的方向，不可能改变物体线速度的大小答案：A。3. （2010 银川高一检测）在水平面上，小猴拉着小滑块做匀速圆周

2、运动，O 点为圆心，能正确地表示小滑块受到的牵引力 及摩擦力 的图是( )Ff答案：A。4. (2010 嘉兴高一检测)在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示。 一质量为 m 的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为 N1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为 N2，则( )AN 1 mg BN 1 mgCN 2 = mg DN 2 mg答案：B。5.（2010 忻州高一检测）如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A 和 B 是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时轮与路面没有滑动，则（ ）AA 点和 B 点的线速度大小之比为 12B前轮和后轮的角速度之比为 21C两轮转动的周期相等BA

3、DA 点和 B 点的向心加速度相等答案：B。6. （2010 天津高一检测）有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁” ，杂技演员骑摩托车先在如图所示的大型圆筒底部作速度较小、半径较小的圆周运动，通过逐步加速，圆周运动的半径逐步增大，最后能以较大的速度在竖直的壁上作匀速圆周运动，这时使车子和人整体作匀速圆周运动 的向心力是（ ）A圆筒壁对车的静摩擦力 B筒壁对车的弹力C摩托车本身的动力 D重力和摩擦力的合力答案：B。7.（2010 南安高一检测）如图所示，将一单摆拉到摆线呈水平位置后静止释放，在 P 点有钉子阻止 OP 部分的细线移动，当单摆运动到此位置受阻时，下列说法不正确的是（ ）A摆球的线速度突

4、然增大 B摆球的角速度突然增大C摆球的向心加速度突然增大 D摆线的张力突然增大答案：A。8.（2010 安福高一检测）汽车沿水平圆跑道行驶，跑道半径为 。地面对汽车的最大静摩擦力是车重的R。那么车速不应大于 ( )1nA B C DgRgRgnR12gn12【解析】选 D。汽车沿水平圆跑道行驶，静摩擦力提供向心力。当速度达到最大时，最大静摩擦力提供向心力，根据题意有： ,所以 ，D 正确。vmgn2121)(ngRm9.（2010福州高一检测）2008年 8月19日晚，北京奥运会男子体操单杠决赛在国家体育馆举行，中国四川小将邹凯（下图）以高难度的动作和出色的发挥以16.20分夺得金牌，小将邹凯

5、做“单臂大回环”时，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴作圆周运动。此过程中，运动员到达最低点时手臂受到的拉力至少约为（忽略空气阻力取g=10m/s2） （ ）A50N B500N C2500N D5000N答案：C。10.（2010 台州高一检测）一箱土豆在转盘上随转盘以角速度 做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为 m，它到转轴的距离为 R，则其它土豆对该土豆的作用力为（ ）A Bmg2C D. 242R24Rg【解析】选 C。设其他土豆对该土豆的作用力为 ，则该土豆受到重力 和Fmg作用。由于该土豆做匀速圆周运动，所以这两个力的合力提供该土豆做匀速圆周运动F的向心力，如图所示

6、。根据直角三角形的关系得 ，而 ,所以2)(向FmgRm2向，C 正确。242RmgF11. (2010 邵阳高一检测)一轻杆一端固定质量为 m 的小球，以另一端 O 为圆心，使小球在竖直平面内作半径为 R 的圆周运动，如图所示，则( ).A小球过最高点时，杆所受弹力可以为零B小球过最高点时的最小速度是 gRC小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力D小球过最高点时，杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反【解析】选 AC。轻杆上固定的小球能过最高点的最小速度为零，即只要最高点的速度大于等于零，小球就能通过最高点做圆周运动，B 错误；当到最高点的

7、速度 时，小球只受重力作用，只有重力提gRv供向心力，杆与球之间没有力的作用，A 正确；小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，也可与球所受重力方向相同，D 错误；当方向相反时，对球有 , ,RvmF2Rvg2重力一定大于杆对球的作用力,C 正确。12.（2010 沈阳高一检测）中央电视台今日说法栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示交警根据图示作出以下判断

8、，你认为正确的是（ ）R第 10 题图A由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作离心运动 B由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作向心运动 C公路在设计上可能内（东）高外（西）低D公路在设计上可能外（西）高内（东）低答案：AC13. (2010 赣州高一检测)如图所示，小球 在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确m的有( )A.小球通过最高点的最小速度为 vRg B.小球通过最高点的最小速度为 0C.小球在水平线 ab 以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D.小球在水平线 ab 以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力【解析】选 BC。小球在竖直光滑圆形管道内的圆周运动

9、类似于轻杆上固定小球在竖直面内的圆周运动，小球过最高点的最小速度为零，B 正确，A 错误；小球在水平线 ab 以下管道中运动时，受重力和外管壁对小球的弹力作用，两力在沿半径方向的合力提供向心力，C 正确；小球在水平线 ab 以上管道中运动时，内侧管壁、外侧管壁是否对小球有力的作用，取决于小球的速度大小。以小球在最高点为例：当速度 时，外管壁对小球有压力的作用，当速度 时，gRV gRv0内管壁对小球有支持力的作用，当速度 时，内外管壁对小球都没有力的作用，D 错误。14 （2010 正定高一检测）如图所示，水平转台上放着 A、B、C 三个物体，质量分别为 2m、m、m，离转轴的距离分别为 R、

10、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中，正确的是 （） 若三个物体均未滑动，C 物体的向心加速度最大若三个物体均未滑动，B 物体受的摩擦力最大转速增加，A 物比 B 物先滑动转速增加，C 物先滑动【解析】选 AD。三个物体均未滑动时，做圆周运动的角速度相同，均为 ，根据 得，半径最大ra2的向心加速度最大，A 正确；三个物体均未滑动时，静摩擦力提供向心力， ， RmFfA, ，B 物体受的摩擦力最小，B 错误；转速增加时，角速度增加，当三个物体RmFfB2fC2都刚要滑动时，对 A： ，对 B： ，对 C： ，所以当转速Rmg2Rmg2g2增加时，C 的静摩擦力提供向心力首先

11、达到不足，C 物体先滑动，D 正确；A 与 B 要么不动，要么一起滑动，C 错误。15.（2010 延边高一检测）质量为 的物块，沿着半径为 的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖mR直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为 ，若物体与球壳之间的摩擦因数为 ，则物体在v最低点时，下列说法正确的是（）A 受到向心力为 B. 受到的摩擦力为 Rvg2Rm2C 受到的摩擦力为 ( ) D.受到的合力方向斜向左上方m2【解析】选 CD。物体在最低点时根据向心力公式，受到向心力 ，A 错误；物体在最低点受力RvmF2如图，根据牛顿第二定律有 ，RvmgFN2则 。受到的滑动摩擦力 ，C 正确，B 错

12、误；物体受到的合力RvmgFN2 )(2RvmgFNf 为摩擦力与向心力的合力，方向斜向左上方，D 正确。二非选择题16.（2010 白鹭洲高一检测）如图所示，长度为 的绳，栓着一质量L0.1的小球在竖直面内做圆周运动，小球半径不计，已知绳子能够承受的最kgm1大张力为 ，圆心离地面高度 ，运动过程中绳子始终处于绷紧状态N74mH6求：（1）分析绳子在何处最易断，求出绳子断时小球的线速度； （2）绳子断后小球平抛运动的时间及落地点与抛出点的水平距离。【解析】 （1）在最低点时绳子上的拉力最大，绳子最易断。在最低点根据牛顿第二定律得:,而 , ，所以 。LvmgF2NF74mg10smv/8（2

13、）小球从最低点开始平抛， 。根据平抛运动的规律得：水平方向sv/0 tvx0V竖直方向 ,代入数据解得落地点与抛出点的水平距离 。21gtLH mx8答案：（1）最低点绳子最容易断 （2） m817.（ 2010赣 州 高 一 检 测 ） 如下图，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 ，物块与转盘间的最大静摩擦力是其压力的 倍，转盘r 的角速度由零逐渐增大，试通过计算求：（1）绳子对物体拉力为0时的最大角速度（2）当角速度为 时，绳子对物体拉力的大小。rg23【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最大，设转盘转动的角速度为，0则 2

14、0mgr0得（2）当 时， ，所以绳子拉力 和最大静摩擦力共同提供向心力，32gr0F此时， 3=2gFmFmr即得 12g答案：（1） （2）rg118.（2010 银川高一检测）一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量 ，水的重心到转轴的距离 。 （取 ，不计空气阻力）km5.0cml502/10sg若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；若在最高点水桶的速率 ，求水对桶底的压力.sv/3【解析】以水桶中的水为研究对象，在最高点恰好不流出来，说明水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力，此时桶的速率最小。此时有： ； 则所求的最小速率为lvmg2 smsglv/42./50在最高点，水具有向下的向心加速度，处于失重状态，其向心加速度的大小由桶底对水的压力和水的重力决定。由向心力公式 可知，当 增大时，物体做圆周运动所需的向心力也随之增大，由于lvmF2v，因此，当水桶在最高点时，水所受重力已不足以提供水做圆周运动所需的svsv/4./30向心力，此时桶底对水有一向下的压力，设为 ，则由牛顿第二定律得：1F；所以lgF21glvF21代入数据可得 。N51答案：（1） （2）sm/4.