高一物理必修2圓周運動習題及詳細解答兩套

1、高一物理必修2向心力練習題基礎訓練一、 選擇題1下列關于做勻速圓周運動的物體所受的向心力的說法中.正確的是 ( ) a物體除其他的力外還要受到個向心力的作用 b物體所受的合外力提供向心力 c向心力是一個恒力圖1 d向心力的大小直在變化 2下列關于向心加速度的說法中，不正確的是 （ ） a向心加速度的方向始終與速度的方向垂直 b向心加速度的方向保持不變 c在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的 d在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化3在勻速圓周運動中，下列物理量不變的是 （ ）a向心加速度 b線速度 c向心力 d角速度4.如圖1所示，在勻速轉動的水平轉盤上，有一個相對于盤靜止的物體，隨盤一起

2、轉動，關于它的受力情況，下列說法中正確的是 （ ）a只受到重力和盤面的支持力的作用b只受到重力、支持力和靜摩擦力的作用c除受到重力和支持力外，還受到向心力的作用d受到重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用5如圖2所示，在勻速轉動的圓筒內壁上緊靠著一個物體與圓筒一起運動，物體相對桶壁靜止則圖2a 物體受到4個力的作用b 物體所受向心力是物體所受的重力提供的c 物體所受向心力是物體所受的彈力提供的d物體所受向心力是物體所受的靜摩擦力提供的6.在一段半徑為r的圓孤形水平彎道上,已知彎道路面對汽車輪胎的最大靜摩擦力等于車重的倍,則汽車拐彎時的安全速度是（ ）圖3a. b. c. d.7.如圖3所示，為一

3、皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點，左側是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中，皮帶不打滑，則：則（ ） a.a點與b點的線速度大小相等； b.a點與b點的角速度大小相等； c.a點與c點的角速度大小相等； d.a點與d點的向心加速度大小相等.二、 填空題8.一個做勻速圓周運動的物體，如果軌道半徑不變，轉速變?yōu)樵瓉淼?倍，所需的向心力就比原來的向心力大40n，物體原來的向心力大小為_ .9汽車通過拱橋頂點的速度為10m/s時，車對橋的壓力為車重的3/4，如果使汽車行駛至橋頂時橋恰無壓力

4、，則汽車速度大小為_ m/s.三、 計算題圖4 10如圖4所示,小球a質量為m.固定在長為l的輕細直桿一端,并隨桿一起繞桿的另一端o點在豎直平面內做圓周運動.如果小球經過最高位置時,桿對球的作用力為拉力,拉力大小等于球的重力.求（1）球的速度大小.（2）當小球經過最低點時速度為，求桿對球的作用力的大小和球的向心加速度大小.11.如圖5所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔o；一根輕繩穿過小孔，一端連接質量為m1kg的小球a，另一端連接質量為m4kg的重物b圖5(1)當小球a沿半徑r0.1m的圓周做勻速圓周運動，其角速度為10rad/s時，物體b對地面的壓力為多大？(2)當a球的角速度為多大時，b物

5、體處于將要離開、而尚未離開地面的臨界狀態(tài)？(g10m/s2)12用一根細繩拴一物體，使它在距水平地面高h1.6m處的水平面內做勻速圓周運動，軌道的圓周半徑r1m細繩在某一時刻突然被拉斷，物體飛出后，落地點到圓周運動軌道圓心的水平距離s3m，則物體做勻速圓周運動的線速度為多大？向心加速度多大？ab圖1能力提高一、選擇題1如圖1所示，內壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質量相同的小球a和b緊貼著內壁分別在圖中所示的水平面內做勻速圓周運動，則（ ）a球a的角速度一定大于球b的角速度圖2b球a的線速度一定大于球b的線速度c球a的運動周期一定小于球b的運動周期d球a對筒壁的壓力一定大

6、于球b對筒壁的壓力2小球m用長為l的懸線固定在o點，在o點正下方l/2處有一個光滑釘子c，如圖2所示，今把小球拉到懸線成水平后無初速度地釋放，當懸線成豎直狀態(tài)且與釘子相碰時 （）小球的速度突然增大 小球的角速度突然增大小球的向心加速度突然增大o圖3ab懸線的拉力突然增大3用材料和粗細相同、長短不同的兩段繩子，各栓一個質量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運動，那么 （） 兩個球以相同的線速度運動時，長繩易斷兩個球以相同的角速度運動時，長繩易斷兩個球以相同的周期運動時，長繩易斷無論如何，長繩易斷4如圖3，細桿的一端與一小球相連，可繞過o點的水平軸自由轉動現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、

7、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是a.a處為拉力，b處為拉力 b.a處為拉力，b處為推力c.a處為推力，b處為拉力 d.a處為推力，b處為推力圖445如圖所示，從a、b兩物體做勻速圓周運動時的向心加速度隨半徑變化的關系圖線中可以看出 ( ) ab物體運動時，其線速度的大小不變b物體運動時，其角速度不變a物體運動時，其角速度不變a物體運動時，其線速度隨r的增大而減小圖5556如圖所示，水平轉臺上放著a、b、c三個物體，質量分別為2m、m、m，離轉軸的距離分別為r、r、2r，與轉臺間的摩擦因數(shù)相同，轉臺旋轉時，下列說法中，正確的是 （）若三個物體均未滑動，c物體的向心加速度

8、最大若三個物體均未滑動，b物體受的摩擦力最大轉速增加，a物比b物先滑動轉速增加，c物先滑動7火車軌道在轉彎處外軌高于內軌，其高度差由轉彎半徑與火車速度確定.若在某轉彎處規(guī)定行駛的速度為v，則下列說法中正確的是( )a當以v的速度通過此彎路時，火車重力與軌道面支持力的合力提供向心力b當以v的速度通過彎路時，火車重力、軌道面支持力和外軌對輪緣彈力的合力提供向心力c當速度大于v時，火車輪緣擠壓外軌d當速度小于v時，火車輪緣擠壓外軌圖6二、填空題8.如圖6所示,內壁光滑的半球形容器半徑為r，一個小球(視為質點)在容器內沿水平面做勻速圓周運動，小球與容器球心連線與豎直方向成角，則小球做勻速圓周運動的角速

9、度為. . 圖79如圖7所示，長為l的細線，一端固定在o點，另一端系一個球.把小球拉到與懸點o處于同一水平面的a點，并給小球豎直向下的初速度，使小球繞o點在豎直平面內做圓周運動.要使小球能夠在豎直平面內做圓周運動，在a處小球豎直向下的最小初速度應為_三、計算題圖810.如圖8所示，兩質量分別為的小球a與b套在水平桿cd上，且ma=mb=m，兩球之間用一輕細線連接，a和b距轉軸oo的距離分別為ra=r，rb=2r，且cd對ab的最大靜摩擦力都是f，問：(1)要使兩球繞軸在水平面內轉動而無滑動，角速度的最大值？(2)當達到最大值時，繩子受張力為多大？圖911.如圖9所示，用細繩一端系著的質量為m=

10、0.6kg的物體a靜止在水平轉盤上，細繩另一端通過轉盤中心的光滑小孔o吊著質量為m=0.3kg的小球b，a的重心到o點的距離為0.2m若a與轉盤間的最大靜摩擦力為f=2n，為使小球b保持靜止，求轉盤繞中心o旋轉的角速度的取值范圍（取g=10m/s2）12.如圖10所示ab為豎直轉軸，細繩ac和bc的結點c系一質量為m的小球，兩繩能承擔的最大拉力均為2.25mg，當ac和bc均拉直時abc=90，acb=53，bc=1.2m.abc能繞豎直軸ab勻速轉動，因而c球在水平面內做勻速圓周運動，求：（g取10m/s2）圖10abc(1) m的線速度增大為何值時，bc繩才剛好被拉直?(2)若m的速率繼續(xù)

11、增加，哪條繩先斷，此時小球的速率多大?參考答案基礎訓練1.b 做勻速圓周運動的物體一定是合外力提供向心力，向力不是恒力，方向要不斷變化，而且是效果力.2.bcd 向心加速度方向始終沿半徑方向.3.d4.b5.c6.a 滑動摩擦力提供向心力時，安全速度一定不能大于它.7.d b、c、d三點角速度相同，a、c線速度相同.8.5n9.2010.解：（1）在最高點重力與桿的拉力的合力提供向心力，解得（2）在最低點，得.向心加速度為，.11.解：（1）設繩提供的向心力大小為f，地面對a的支持力為有得由牛頓第三定律可得物體對地面的壓力為30n.（2）設此時的角速度為，繩的拉力等于b物體的重力，即解得12.

12、解：繩斷后小球沿圓周切線做平拋運動，由幾何關系可知平拋運動的水平射程為.由平拋的關系，解得.向心加速度為，得.能力提高1.b 對兩球分別受力分析可知兩球的向心力相同.2.bcd小球到達最低點時速度不會發(fā)生突變，但半徑變小則向心力、向心加速度角速度都變.3.bc根據向心力公式判斷.4.ab注意桿與繩的不同.5.b由兩圖線可知a為雙曲線則，線速度不變，b為過圓點直線角速度不變.6.ad7.ac8. 9. 10. 解：當兩球繞軸在水平面內轉動而無滑動時，設角速度的極大值為，由于b球圓周運動的半徑較大，需要的向心力較大，則此時兩個球有沿水平桿cd向d運動的趨勢，設細線上的張力為f，則對a、b分別有牛頓第二定律，有聯(lián)立以上兩方程,并代入數(shù)據求解得 11. 解析：要使b靜止，a必須相對于轉盤靜止具有與轉盤相同的角速度a需要的向心力由繩拉力和靜摩擦力合成角