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1、优秀学习资料欢迎下载高一物理圆周运动单元测试题班级姓名学号成绩一、单选题（每小题4 分，共 20 分）1对于做匀速圆周运动的物体，下列说法错误的是： （）A.线速度不变 B.线速度的大小不变 C.转速不变 D.周期不变2一个电钟的秒针角速度为Arad/s B2rad/s C60rad/s D30rad/s 3 一个做匀速圆周运动的物体， 原来受到的向心力的大小是9N 。 如果半径不变，而速率增加到原来速率的三倍，那么物体的向心力变为（）A.27N B.49N C.81N D.63N 4滑块相对静止于转盘的水平面上，随盘一起旋转时所需向心力的来源是（）A滑块的重力 B盘面对滑块的弹力C盘面对滑块
2、的静摩擦力 D以上三个力的合力5同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处有（）A.车对两种桥面的压力一样大 B.车对平直桥面的压力大C.车对凸形桥面的压力大 D.无法判断二、双选题（每小题6 分，共 30 分）6甲、乙两个物体分别放在广州和北京，它们随地球一起转动时，下面说法正确的是（）A.甲的线速度较大 B.乙的角速度大C.甲和乙的线速度相等 D.甲和乙的角速度相等7. 关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A匀速圆周运动是速度不变运动B匀速圆周运动是向心力恒定的运动C匀速圆周运动是加速度的方向始终指向圆心的运动D匀速圆周运动是变加速运动8用细线拴着一个小球，在光滑
3、水平面上作匀速圆周运动，有下列说法正确是（）A.小球线速度大小一定时，线越长越容易断B.小球线速度大小一定时，线越短越容易断C.小球角速度一定时，线越长越容易断D.小球角速度一定时，线越短越容易断精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页优秀学习资料欢迎下载9. 如图所示，细杆的一端与小球相连， 可绕过 O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点。则杆对球的作用力可能是（）A.a 处为拉力， b 处为拉力 B.a处为拉力， b 处为推力C.a 处为推力， b 处为拉
4、力 D.a处为推力， b 处推拉力10如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球 A 和 B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是（）A.VAVB B.AB C.aA=aB D.压力 NANB二、计算题（ 10 分）11一个质量为 3kg 的物体在半径为2cm的圆周上以 4m/s 的速度运动，物体做圆周运动的角速度是多大？物体运动的向心加速度是多大？所需要的向心力是多大？12. 如图：杆长为L，球的质量为m ，杆连球在竖直平面内绕轴O自由转动，以知在最高点处，杆对球的支持力F=1/2mg，求这时小球的瞬时速度大小？b O a B A 精选学习资料 - - -
5、 - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页优秀学习资料欢迎下载13如图，质量为0.5kg 的杯子里盛有1kg 的水，用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1m ，水杯通过最高点的速度为4m/s，求：(1) 在最高点时，绳的拉力？(2) 在最高点时水对杯底的压力？14. 如图所示，光滑的水平圆盘中心O处有一个小孔，用细绳穿过小孔，绳两端各系一个小球 A和 B，A球质量为 0.6kg ，B球质量为 0.3kg ，圆盘上的 A球做半径为 r=20cm的匀速圆周运动， 并知 A和圆盘的最大静摩擦力为2N 。现要使此圆盘绕中心轴线转动，则圆
6、盘角速度应在什么范围时A球保持静止状态？高三物理一轮复习圆周运动1. 如图所示 , 固定的锥形漏斗内壁是光滑的, 内壁上有两个质量相等的小球A和 B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动, 以下说法正确的是( ) A B O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页优秀学习资料欢迎下载A.小球的线速度vAvBB.小球的角速度ABC.小球的加速度aAaBD.小球对内壁的压力 NA NB解析 :对 A受力分析如图所示,B 受力图同理因为m相同 , 相同 , 故两球FN,F合均相同 ,F合为小球做圆周运动的向心力. 由公式 F合=
7、m 2r=m2vr=ma,由题图知rArB, 可知 : AvB,aA=aB, 故选 A. 答案 :A 2.m为在水平传送带上被传送的小物体( 可视为质点 ),A 为终端皮带轮 , 如图所示 , 已知皮带轮半径为r, 传送带与皮带轮间不会打滑.当 m可被水平抛出时.A 轮每秒的转速最少是( ) 1.21.2ggABrrCgrDgr解析 :当 m可被水平抛出时, 在终端皮带轮的最高点处有m2vrmg,又因为v=2rn, 故 A 轮的转速n1,2grA正确 . 答案 :A 3. 用原子级显微镜观察高真空度的空间, 结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转 ,从而形成一个“双星”体系, 观察中
8、同时发现此“中心”离甲分子较近, 如果这两个分子间距离为r=r0时, 其间相互作用力(即分子力 )恰好为零 ,那么在上述“双星”体系中( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页优秀学习资料欢迎下载A.甲?乙两分子间距离一定小于r0B.甲?乙两分子间距离一定大于r0C.甲的速度一定大于乙的速度D.甲的质量一定大于乙的质量解析 :因为“双星”分子绕“中心”旋转时的向心力由分子引力提供, 所以甲 ?乙两分子间距离一定大于r0,B 对; “双星”体系的两个分子的向心力和角速度大小相等,v= r, 根据题意 r甲r乙, 所以
9、 v甲r, 故 f甲小于 f乙, 即 A正确 . 答案 :A 7. 如图所示 ,P 点与 N 点等高 ,Q 点有一光滑钉子,Q 点与 E点等高 ,O 是摆的悬点 ,O? N ?Q?M在同一竖直线上.Q 为 MN 的中点 . 将质量为m的摆球拉到与竖直方向成60的 P点后无初速释放 . 当球摆到最低点时悬线被钉子挡住, 球沿以 Q为中心的圆弧继续运动, 下列对小球第一次过 M点后的描述和最终状态的描述中正确的是( ) A.在过 M点后小球向左摆到 N 点后自由下落B.在过 M点后小球将在 NM之间做自由下落C.在过 M点的瞬间 , 绳对小球的拉力为小球重力的5 倍D.小球最终将绕Q点来回摆动解析
10、 :设摆线长OP为 l, 在 P点静止释放后,由机械能守恒定律知, 小球通过E点时的速度为 :mg21,42Elmv所以 vE=.2gl又由于 P与 N 等高 ,E N为圆周的部分轨道, 任何一点都具有速度 , 所以选项 AB错误 . 小球在过 M点的瞬间 , 绳对小球的拉力与球的重力的合力提供其做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律得:FT-mg=m24Mvl,又据机械能守恒定律得:mg2122Mlmv,联立得 : FT=5mg,故选项 C正确 . 由于小球第一次过E点后 , 将在 E N点之间某点做斜抛运动, 在细绳绷紧的瞬间 , 由于冲击作用使小球的机械能损耗, 下一次小球可能摆不到E点.
11、 若下一次小球仍能通过E点, 将第二次做斜抛运动, 直到机械能小于E= mgl, 而绕 Q点来回摆动 , 所以描精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页优秀学习资料欢迎下载述终极状态的选项D正确 . 综合来看 , 选项 C、D正确 . 答案 :CD 8. 如图所示 , 物体 A放在粗糙板上随板一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,且板始终保持水平,位置 ?在同一水平高度上, 则( ) A.物体在位置 ?时受到的弹力都大于重力B.物体在位置 ?时受到的弹力都小于重力C.物体在位置时受到的弹力小于重力, 位置时受到的弹
12、力都大于重力D.物体在位置时受到的弹力大于重力, 位置时受到的弹力都小于重力解析 :物体在 ?位置都有指向圆心的向心加速度a, 将 a正交分解 , 则具有竖直向下的加速度分量 , 故物体处于失重状态, 对板的压力应小于物体的重力 ,B 对. 答案 :B 9. 如图所示 , 水平转盘上放一小木块, 当转速为60 r/min时, 木块离轴8 cm, 并恰好与转盘间无相对滑动; 当转速增加到120 r/min时 , 木块应放在离轴_ cm 处才能刚好与转盘保持相对静止. 解析 :木块刚好保持与转盘相对静止时, 它们间的最大静摩擦力充当其随转盘做匀速圆周运动的向心力, 则精选学习资料 - - - -
13、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页优秀学习资料欢迎下载2m11222Fmrmr1=2 n12=2n2由得2222121 1212rrn/rn(60/120)28 cm=2 cm.答案 :2 10. 如图所示 , 半径为 R的圆板做圆周运动, 当半径 OB转到某一方向时, 在圆板中心正上方高 h 处以平行于OB的方向水平抛出一个小球, 要使小球与圆板只碰撞一次, 且落点为圆盘上的点 B,则小球的初速度与圆板转动的角速度分别为多少? 解析 :(1) 小球做平抛运动落到B点所用时间为t, 则 R=v0t,h=gt2由上述两式可以得到v0=-.2gRh
14、(2) 恰落在 B点, 则平抛时间t 与圆周周期T的关系是t=nT(n=0,1,2,)又知 T2由上述公式可知=n2gh(n=0,1,2,).答案 :R/ 2gh (2) =n2/g h(n=0,1,2 )11 . 如图所示 ,AB 为竖直转轴 , 细绳AC和 BC的结点 C系一质量为m的小球 ,两绳能承担的最大拉力均为2mg,当 AC和 BC均拉直时ABC=90 , ACB=53 ,ABC能绕竖直轴AB匀速转动 , 因而 C球在水平面内做匀速圆周运动, 求: 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页优秀学习资料欢迎下载
15、(1) 当 m的线速度增大时,AC 和 BC(BC=1 m)哪条绳先断 ? (2) 一条绳被拉断后,m 的速率继续增加, 整个运动状态会发生什么变化?解析 :(1) 当小球线速度增大到BC被拉直时 ,AC 线拉力 TAC=53mgsin1.25mg. 当球速再增大些时,TAC不变,BC 线拉力随球速增大而增大, 由 TACcos53+TBC=m2vR, 可得当2.75BCvgl5.19 m/s时,TBC=2mg,BC线先断 . (2) 当 BC线断后 ,AC 线与竖直方向夹角 因离心运动而增大,同时球速因重力而减小.当使球速再增大时,角 随球速增大而增大, 根据 TAC=,mgcos可知当 =
16、60时 ,TAC=2mg,AC也断 . 再根据 TACsin =m2ACvLsin, 可知此时球速v=2.5BCgl4.95 m/s. 答案 :见解析12. 在游乐园坐过山车是一项惊险?刺激的游戏 . 据新安晚报报道,20XX 年 12 月 31日下午 3 时许 , 安徽芜湖方特欢乐世界游乐园的过山车因大风发生故障突然停止,16 名游客悬空 10 多分钟后被安全解救, 事故幸未造成人员伤亡.游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示. 斜槽轨道 AB ?EF与半径 R=0.4 m的竖直圆轨道( 圆心为 O)相连 ,AB?EF分别与圆O相切于 B?E 点,C 为轨道的最低点, 斜轨
17、AB倾 角为 37. 质量 m=0.1 kg 的小球从 A点由静止释放 , 先后经 B?C?D?E到 F 点落入小框 .( 整个装置的轨道光滑, 取 g=10 m/s2, sin37 =0.6,cos37 =0.8) 求: (1) 小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小; (2) 要使小球在运动的全过程中不脱离轨道,A 点距离最低点的竖直高度h 至少多高 ? 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页优秀学习资料欢迎下载解析 :(1) 小球在斜槽轨道AB上受到重力和支持力作用, 合力为重力沿斜面向下的分力.由牛顿第 二定律得 mgsin37=ma a=gsin37 =6.0 m/s2. (2) 要使小球从A点到 F点的全过程不脱离轨道, 只要在 D点不脱离轨道即可, 物体在 D点做圆周运动临界条件是:mg=mvD2/R 由机械能守恒定律得mg(h-2R)=mvD2/2 解以上两式得A点距离最低点的竖直高度h 至少为 h=2R+vD2/2g=2.5R=1.0 m. 答案 :(1)6.0 m/s2 (2)1.0 m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页
