2020春物理（新）人教高一必修第二冊第6章 圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí)及答案

物理（新）人教必修第二冊第6章 圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí)及答案*新教材人教物理必修第二冊第6章 圓周運(yùn)動(dòng)*1、(多選)一輛卡車在水平路面上行駛，已知該車輪胎半徑為R，輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，關(guān)于各點(diǎn)的線速度大小，下列說法正確的是 ()A相對于地面，輪胎與地面的接觸點(diǎn)的速度為RB相對于地面，車軸的速度大小為RC相對于地面，輪胎上緣的速度大小為RD相對于地面，輪胎上緣的速度大小為2RBD因?yàn)檩喬ゲ淮蚧鄬τ诘孛?，輪胎與地面接觸處保持相對靜止，該點(diǎn)相當(dāng)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸，它的速度為零，車軸的速度為R.而輪胎上緣的速度大小為2R.故選項(xiàng)B、D正確2、(多選)下面關(guān)于向心力的敘述中，正確的是()A向心力的方向始終沿著半徑指向圓心，所以是一個(gè)變力B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，除了受到別的物體對它的作用力外，還一定受到一個(gè)向心力的作用C向心力可以是重力、彈力、摩擦力中的某個(gè)力，也可以是這些力中某幾個(gè)力的合力，或者是某一個(gè)力的分力D向心力只改變物體速度的方向，不改變物體速度的大小ACD向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，它可以是物體受力的合力，也可以是某一個(gè)力的分力，因此，在進(jìn)行受力分析時(shí)，不能再分析向心力向心力時(shí)刻指向圓心，與速度方向垂直，所以向心力只改變速度方向，不改變速度大小，A、C、D正確3、A、B兩小球都在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A球的軌道半徑是B球軌道半徑的2倍，A的轉(zhuǎn)速為30 r/min，B的轉(zhuǎn)速為15 r/min.則兩球的向心加速度之比為()A11B21C41 D81D由題意知A、B兩小球的角速度之比ABnAnB21，所以兩小球的向心加速度之比aAaBRARB81，D正確4、通過閱讀課本，幾個(gè)同學(xué)對生活中的圓周運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識進(jìn)行交流甲說：“ 洗衣機(jī)甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會做離心運(yùn)動(dòng)” 乙說：“ 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，若行駛速度超過規(guī)定速度，則內(nèi)軌與車輪會發(fā)生擠壓” 丙說：“ 汽車過凸形橋時(shí)要減速行駛，而過凹形橋時(shí)可以較大速度行駛” 丁說：“ 我在游樂園里玩的吊椅轉(zhuǎn)得越快，就會離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)，這也是利用了離心現(xiàn)象” 你認(rèn)為正確的是()A甲和乙 B乙和丙C丙和丁 D甲和丁D甲和丁所述的情況都是利用了離心現(xiàn)象，D正確；乙所述的情況，外軌會受到擠壓，汽車無論是過凸形橋還是凹形橋都要減速行駛，A、B、C選項(xiàng)均錯(cuò)5、如圖所示，在水平冰面上，狗拉著雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為圓心能正確表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的圖是()ABCDC由于雪橇在冰面上滑動(dòng)，其滑動(dòng)摩擦力方向必與運(yùn)動(dòng)方向相反，即沿圓的切線方向；因雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力一定指向圓心由此可知C正確6、(多選)一個(gè)小球以大小為an4 m/s2的向心加速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑r1 m，則下列說法正確的是()A小球運(yùn)動(dòng)的角速度為2 rad/sB小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 sC小球在t s內(nèi)通過的位移大小為 mD小球在 s內(nèi)通過的路程為零AB由a2r得角速度2 rad/s，A對；周期T s，B對；小球在t s內(nèi)通過圓周，位移大小為r m，C錯(cuò)；小球在 s內(nèi)通過的路程為一個(gè)圓周的長度2r2 m，D錯(cuò)7、在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內(nèi)低如圖所示，在某路段汽車向左拐彎，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些汽車的運(yùn)動(dòng)可看作是半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)設(shè)內(nèi)、外路面高度差為h，路基的水平寬度為d，路面的寬度為L.已知重力加速度為g.要使車輪與路面之間的橫向(即垂直于前進(jìn)方向)摩擦力等于零，則汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的車速應(yīng)等于()A. B.C. D.B設(shè)路面的傾角為，根據(jù)牛頓第二定律得mgtan m，又由數(shù)學(xué)知識可知tan ，聯(lián)立解得v，選項(xiàng)B正確8、如圖所示為“感受向心力”的實(shí)驗(yàn)，用一根輕繩，一端拴著一個(gè)小球，在光滑桌面上掄動(dòng)細(xì)繩，使小球做圓周運(yùn)動(dòng)，通過拉力來感受向心力下列說法正確的是()A只減小旋轉(zhuǎn)角速度，拉力增大B只加快旋轉(zhuǎn)速度，拉力減小C只更換一個(gè)質(zhì)量較大的小球，拉力增大D突然放開繩子，小球仍做曲線運(yùn)動(dòng)C由題意，根據(jù)向心力公式F向m2r，牛頓第二定律，則有T拉m2r，只減小旋轉(zhuǎn)角速度，拉力減小，只加快旋轉(zhuǎn)速度，拉力增大，只更換一個(gè)質(zhì)量較大的小球，拉力增大，故A、B錯(cuò)誤，C正確；突然放開繩子，小球受到的合力為零，將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤9、如圖所示，半徑為R的圓環(huán)豎直放置，一輕彈簧一端固定在環(huán)的最高點(diǎn)A，一端系一帶有小孔穿在環(huán)上的小球，彈簧原長為R.將小球從靜止釋放，釋放時(shí)彈簧恰無形變，小球運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速率為v，這時(shí)小球向心加速度的大小為()A. B.C. D.A小球沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡就是圓環(huán)所在的圓，軌跡的圓心就是圓環(huán)的圓心，運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑就是圓環(huán)的半徑，小球運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，其向心加速度的大小為，加速度方向豎直向上選項(xiàng)A正確10、(多選)如圖所示，汽車以一定的速度經(jīng)過一個(gè)圓弧形橋面的頂點(diǎn)時(shí)，關(guān)于汽車的受力及汽車對橋面的壓力情況，以下說法正確的是()A豎直方向汽車受到三個(gè)力：重力、橋面的支持力和向心力B在豎直方向汽車可能只受兩個(gè)力：重力和橋面的支持力C在豎直方向汽車可能只受重力D汽車對橋面的壓力小于汽車的重力BCD一般情況下汽車受重力和支持力作用，且mgFNm，故支持力FNmgm，即支持力小于重力，A錯(cuò)誤，B、D正確；當(dāng)汽車的速度v時(shí)，汽車所受支持力為零，C正確11、如圖所示，是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)塔輪至上而下有三層，每層左右半徑比分別是11、21和31.左右塔輪通過皮帶連接，并可通過改變皮帶所處的層來改變左右塔輪的角速度之比實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽C處和長槽的A(或B)處，A、C到塔輪中心的距離相等兩個(gè)小球隨塔輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力大小可由塔輪中心標(biāo)尺露出的等分格的格數(shù)讀出(1)在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了 來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系A(chǔ)理想實(shí)驗(yàn)法B控制變量法C等效替代法(2)用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左邊標(biāo)尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出4格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為 解析(1)要探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，需要采用控制變量法(2)設(shè)皮帶連接的左右塔輪半徑分別為r1和r2，左、右塔輪的角速度分別為1和2，A、C到塔輪中心的距離為r.A、C兩個(gè)小球向心力大小分別為F1和F2.根據(jù)題意知，F(xiàn)1F214根據(jù)Fm2r知，m、r相等，則有F1F2則得1212左右塔輪邊緣的線速度大小相等，由vr得：r1r22121.答案(1)B(2)2112、質(zhì)量m1 000 kg的汽車通過圓弧形拱形橋時(shí)的速率恒定，拱形橋的半徑R10 m(重力加速度g取10 m/s2)試求：(1)汽車在最高點(diǎn)對拱形橋的壓力