圆周运动同步练习题

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1、1圆周运动同步练习(2011 年 12 月 12 日)1关于运动的性质，以下说法中正确的是( ) A曲线运动一定是变速运动。 B变速运动一定是曲线运动。 C曲线运动一定是变加速运动。 D物体加速度的数值、速度数值都不变的运动一定是直线运动。 2关于力和运动，下列说法中正确的是（ ） A物体在恒力作用下可能做曲线运动。 B物体在变力作用下不可能做直线运动。 C物体在恒力作用下不可能做曲线运动。 D物体在变力作用下不可能保持速率不变。 3物体受到几个力的作用而做匀速直线运动，如果只撤掉其中的一个力，其它力保持不变，它可 能做( ) A匀速直线运动 B匀加速直线运动 C匀减速直线运动 D曲线运动 4

2、若已知物体的速度方向和它所受合力的方向，如图所示，可能的运动轨迹是( )5某质点在恒力 F 作用下从 A 点沿图中曲线运动到 B 点，到达 B 点后，质点受到的力大小仍为 F，但方向相反，则它从 B 点开始的运动轨迹可能是图中的( )A曲线 a B曲线 bC曲线 C D以上三条曲线都不可能 6关于曲线运动中，下列说法正确的是( ) A加速度方向一定不变 B加速度方向和速度方向始终保持垂直 c加速度方向跟所受的合外力方向始终一致 D加速度方向总是指向圆形轨迹的圆心 7一个质点受到两个互成锐角的力 F1和 F2的作用，由静止开始运动，若运动中保持两个力的方向 不变，但 F1突然增大F，则质点此后(

3、 ) A一定做匀变速曲线运动 B可能做匀速直线运动C可能做变加速曲线运动 D一定做匀变速直线运动 8物体做一般圆周运动时，关于向心力的说法中欠准确的是 ( )向心力是产生向心加速度的力 向心力是物体受到的合外力 向心力的作用是改变物体速 度的方向 物体做匀速圆周运动时，受到的向心力是恒力A. B C D. 9一作匀速圆周运动的物体，半径为 R，向心加速度为 a，则下列关系中错误的 是（ ）A线速度 v= B角速度= aRRa/C周期 T=2 D转速 n=2aR/Ra/210如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动， 物体相对桶壁静止则 （ ） A物体受到 4 个力的作用 B

4、物体所受向心力是物体所受的重力提供的 C物体所受向心力是物体所受的弹力提供的 D物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的 11水平匀速转动的圆盘上的物体相对于圆盘静止，则圆盘对物体的摩擦力方向是 ( )A沿圆盘平面指向转轴 B沿圆盘平面背离转轴 C沿物体做圆周运动的轨迹的切线方向 D无法确定 12质量为 m 的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，经过最高点而刚好不脱离轨道时速度为 v，则当小球以 2v 的速度经过最高点时，对轨道内侧竖直向上压力的大小为 ( ) A0 Bmg C3mg D5mg 13物块沿半径为 R 的竖直的圆弧形轨道匀速率下滑的过程中，正确的说法是 （ ） A因为速度大小不变

5、，所以加速度为零 B因为加速度为零，所以所受合力为零 C因为正压力不断增大，所以合力不断增大 D物块所受合力大小不变，方向不断变化 14火车转弯做匀速圆周运动，下列说法中正确的是 （ ）A 如 果 外 轨 和 内 轨 一 样 高， 火 车 通 过 弯 道 时 向 心 力 是 外3轨 的 水 平 弹 力 提 供 的， 所 以 铁 轨的外轨容易磨损 B如果外轨和内轨一样高，火车通过弯道时向心力是内轨的水平弹力提供的，所以铁轨的内轨 容易磨损 C为了减少铁轨的磨损，转弯处内轨应比外轨高 D为了减少铁轨的磨损，转弯处外轨应比内轨高 15长 l 的细绳一端固定，另一端系一个小球，使球在竖直平面内做圆运动

6、那么（ ） A小球通过圆周上顶点时的速度最小可以等于零B小球通过圆周上顶点时的速度最小不能小于glC小球通过圆周上最低点时，小球需要的向心力最大 D小球通过最低点时绳的张力最大 16如上图所示，A、B、C 三个物体放在旋转圆台上，它们由相同材料制成，A 的质量为 2m，B、C 的质量各为 m，如果 OA=OB=R，OC=2R，当圆台旋转时， （设 A，B，C 都没有滑 动） 下述结论中不正确的是 （ ） AC 物的向心加速度最大； BB 物的静摩擦力最小； C当圆台旋转速度增加时，B 比 C 先开始滑动； D当圆台旋转速度增加时，A 比 B 先开始滑动。 17如图所示，质量为 m 的小球用细绳

7、通过光滑的水平板中的 小孔与砝码 M 相连，且正在做匀速圆周运动如果减少 M 的质量，则 m 运动的轨道半径 r，角速度，线速度 v 的 大小变化情况是 ( ) Ar 不变， 变小 Br 增大，变小 Cr 变小， v 不变 Dr 增大，不变 18如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥 筒固定不动，两个质量相同的小球 A 和 B 紧贴着内壁分别在图 中所示的水平面内做匀速圆周运动，则 vA vB，A B， TA TB(填“” “”或“mr2，物体渐渐向圆 心靠近，如右上图所示特别提示：物体做离心运动不是物体受到所谓离心力作用，而是物体惯性的表现， 物体做离心运动时，并非沿半径方向

8、飞出，而是运动半径越来越大或沿切线方向飞 出 【重点精析】 重点一、圆周运动中向心力的来源分析向心力是按力的效果命名的，它可以是做圆周运动的物体受到的某一个力或是几 个力的合力或是某一个力的分力，要视具体问题而定。向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是某些力的合力，或某力的 分力。它是按力的作用效果来命名的。分析物体做圆周运动的动力学问题，应首先明 确向心力的来源.需要指出的是：物体做匀速圆周运动时，向心力才是物体受到的合外 力.物体做非匀速圆周运动时，向心力是合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方 向的分力的矢量和)。【例 1】如图所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速

9、运动，下列说法 中正确的是( )10A物块处于平衡状态B物块受三个力作用C在角速度一定时，物块到转轴的距离越远，物块越不容易脱离圆盘D在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越不容易脱离圆盘【解析】对物块受力分析可知，物块受竖直向下的重力、垂直圆盘向上的支持力及指向圆心的 摩擦力共三个力作用，合力提供向心力，A 错，B 正确根据向心力公式 Fmr2 可知，当 一 定时，半径越大，所需的向心力越大，越容易脱离圆盘；根据向心力公式 Fmr(2T)2 可知，当 物块到转轴距离一定时，周期越小，所需向心力越大，越容易脱离圆盘，C、D 错误【思维提升】1、做匀速圆周运动的物体，受到的合外力的方向一定沿

10、半径指向圆心(向心力)， 大小一定等于 mv2/r。2、做变速圆周运动的物体，受到的合外力沿半径指向圆心方向的分力提供向心力，大小等于 mv2/r；沿切线方向的分力产生切向加速度，改变物体的速度的大小。【变式练习 1】如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为 m 的铁质螺丝帽研究 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 手转动塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，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

11、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【解析】由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑，则竖直方向上重力与最大静 摩擦力平衡，杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力，有 mgFfFNm2r，选项 A 正确、B、C 错误；杆的转动速度增大时，杆对螺丝 帽的弹力增大，最大静摩擦力也增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动，故选项 D 错误【答案】A【变式练习 2】如图 A、B、C 三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台间动摩擦因 数都相同，A 的质量为 2m，B、C 质量均为 m，A、B 离轴 R，C 离轴 2R，则当圆台 旋转时，设

12、 A、B、C 都没有滑动（ ）AC 物体受到的静摩擦力比 A 大BB 物体受到的静摩擦力最小C若圆台转动角速度逐渐增加时，A 和 C 同时开始滑动D若圆台转动角速度逐渐增加时，C 最先开始滑动【解析】物块与圆盘之间静摩擦力提供向心力 Ff=m2r，而 相同，A 的质量为 2m，B、C 质 量均为 m，A、B 离轴 R，C 离轴 2R，所以，A、C 所受静摩擦力一样大，B 最小。要使物体与盘面间 不发生相对滑动，最大静摩擦力提供向心力 kmg=mm2r 则物体 C 先滑动。故答案应选 BD。 重点二、圆周运动的动力学问题解决有关圆周运动的动力学问题，首先要正确对做圆周运动的物体进行受力分析， 必

13、要时建立坐标系，求出物体沿半径方向的合外力，即物体做圆周运动时所能提供的 向心力，再根据牛顿第二定律等规律列方程求解.【例 2】质量为 m 的物体沿着半径为 r 的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大 小为 v，如图所示，若物体与球壳之间的动摩擦因数为 ，则物体在最低点时( )11【变式练习 3】有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为 L 的 钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为 r 的水平转盘边缘，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 的关系重点三、火车转弯问题在火

14、车转弯处，让外轨高于内轨，如右图所示，转弯时所需向心力由重力和弹力 的合力提供设车轨间距为 L，两轨高度差为 h，车转弯半径为 R，质量为 M 的火车运行时应当 有多大的速度？由于铁轨建成后 h、L、R 各量是确定的，故火车转弯时的车速应是一个定值，否 则将对铁轨有不利影响，如：12【例 3】铁路转弯处的弯道半径 r 是根据地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高， 其内外高度差 h 的设计不仅与 r 有关，还取决于火车在弯道上行驶的速率.下表中是铁 路设计人员技术手册中弯道半径 r 及与之相对应的轨道的高度差 h.(1)根据表中数据，试导出 h 与 r 关系的表达式，并求出当 r440m 时，h 的设计 值.(2)铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施 加侧向压力，又已知我国铁路内外轨的距离设计值 L1.435m，结合表中数据，求出我 国火车的转弯速率 v.(路轨倾角 很小时，可认为 tansin)【变式练习 4】随着经济的持续发展，人民生活水平的不断提高，近年来我国私家 车数量快速增长，高级和一级公路的建设也正加速进行为了防止在公路弯道部分由 于行车速度过