物理圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)典習(xí)題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)1. 在觀看雙人花樣滑冰表演時(shí)，觀眾有時(shí)會(huì)看到女運(yùn)動(dòng)員被男運(yùn)動(dòng)員拉著離開(kāi)冰面在空中做水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知通過(guò)目測(cè)估計(jì)拉住女運(yùn)動(dòng)員的男運(yùn)動(dòng)員的手臂和水平冰面的夾角約為45，重力加速度為g10 m/s2，若已知女運(yùn)動(dòng)員的體重為35 kg，據(jù)此可估算該女運(yùn)動(dòng)員() A受到的拉力約為350eq r(2) N B受到的拉力約為350 NC向心加速度約為10 m/s2 D向心加速度約為10eq r(2) m/s2 圖42111. 解析：本題考查了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析以女運(yùn)

2、動(dòng)員為研究對(duì)象，受力分析如圖根據(jù)題意有Gmg350 N；則由圖易得女運(yùn)動(dòng)員受到的拉力約為350eq r(2) N，A正確；向心加速度約為10 m/s2，C正確 答案：AC2.中央電視臺(tái)今日說(shuō)法欄目最近報(bào)道了一起發(fā)生在湖南長(zhǎng)沙某區(qū)湘府路上的離奇交通事故家住公路拐彎處的張先生和李先生家在三個(gè)月內(nèi)連續(xù)遭遇了七次大卡車(chē)側(cè)翻在自家門(mén)口的場(chǎng)面，第八次有輛卡車(chē)沖進(jìn)李先生家，造成三死一傷和房屋嚴(yán)重?fù)p毀的血腥慘案經(jīng)公安部門(mén)和交通部門(mén)協(xié)力調(diào)查，畫(huà)出的現(xiàn)場(chǎng)示意圖如圖4212所示交警根據(jù)圖示作出以下判斷，你認(rèn)為正確的是()A由圖可知汽車(chē)在拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐?chē)做離心運(yùn)動(dòng)B由圖可知汽車(chē)在拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐?chē)做向心運(yùn)動(dòng)

3、C公路在設(shè)計(jì)上可能內(nèi)(東)高外(西)低D公路在設(shè)計(jì)上可能外(西)高內(nèi)(東)低 圖42122解析：由題圖可知發(fā)生事故時(shí)，卡車(chē)在做圓周運(yùn)動(dòng)，從圖可以看出卡車(chē)沖入民宅時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；如果外側(cè)高，卡車(chē)所受重力和支持力提供向心力，則卡車(chē)不會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，也不會(huì)發(fā)生事故，故選項(xiàng)C正確答案：AC3. (2010湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖4213所示，質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中，盒子的邊長(zhǎng)略大于球的直徑某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)，要使在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無(wú)作用力，則()A該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定小于2eq

4、 r(f(R,g)B該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定等于2eq r(f(R,g)C盒子在最低點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間的作用力大小可能小于2mgD盒子在最低點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間的作用力大小可能大于2mg 圖42133解析：要使在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無(wú)作用力，則有mgeq f(mv2,R)，解得該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度veq r(gR)，該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)eq f(2R,v)2eq r(f(R,g).選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；在最低點(diǎn)時(shí)，盒子與小球之間的作用力和小球重力的合力提供小球運(yùn)動(dòng)的向心力，由Fmgeq f(mv2,R)，解得F2mg，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤 答案：B4.圖示所示, 為某一皮帶傳

5、動(dòng)裝置主動(dòng)輪的半徑為r1，從動(dòng)輪的半徑為r2.已知主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑下列說(shuō)法正確的是()A從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為eq f(r1,r2)n D從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為eq f(r2,r1)n 4解析：本題考查的知識(shí)點(diǎn)是圓周運(yùn)動(dòng)因?yàn)橹鲃?dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪通過(guò)皮帶的摩擦力帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以從動(dòng)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；由于通過(guò)皮帶傳動(dòng)，皮帶與輪邊緣接觸處的速度相等，所以由2nr12n2r2 n為頻率，2n為角速度，得從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n2eq f(nr1,r2)，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤 答案：BC5.質(zhì)量為m的石塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最

6、低點(diǎn)的過(guò)程中，如果摩擦力的作用使得石塊的速度大小不變，如圖4217所示，那么()A因?yàn)樗俾什蛔?，所以石塊的加速度為零B石塊下滑過(guò)程中受的合外力越來(lái)越大C石塊下滑過(guò)程中受的摩擦力大小不變D石塊下滑過(guò)程中的加速度大小不變，方向始終指向球心 圖42175解析：由于石塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，只存在向心加速度，大小不變，方向始終指向球心，D對(duì)，A錯(cuò)由F合F向ma向知合外力大小不變，B錯(cuò)，又因石塊在運(yùn)動(dòng)方向(切線方向)上合力為零，才能保證速率不變，在該方向重力的分力不斷減小，所以摩擦力不斷減小，C錯(cuò)答案：D6.2008年4月28日凌晨，山東境內(nèi)發(fā)生兩列列車(chē)相撞事故，造成了大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失引發(fā)事故的主要原因

7、是其中一列列車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)超速行駛?cè)鐖D4218所示，是一種新型高速列車(chē)，當(dāng)它轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)廂會(huì)自動(dòng)傾斜，提供轉(zhuǎn)彎需要的向心力；假設(shè)這種新型列車(chē)以360 km/h的速度在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎，彎道半徑為1.5 km，則質(zhì)量為75 kg的乘客在列車(chē)轉(zhuǎn)彎過(guò)程中所受到的合外力為()A500 N B1 000 N C500eq r(2) N D0圖42186解析：360 km/h100 m/s，乘客在列車(chē)轉(zhuǎn)彎過(guò)程中所受的合外力提供向心力Feq f(mv2,r)75eq f(1002,1.5103) N500 N.答案：A7.如圖4219甲所示，一根細(xì)線上端固定在S點(diǎn)，下端連一小鐵球A，讓小鐵球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此

8、裝置構(gòu)成一圓錐擺(不計(jì)空氣阻力)下列說(shuō)法中正確的是()A小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到重力、繩子的拉力和向心力作用B小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度一定大于 eq r(f(g,l)(l為擺長(zhǎng))C另有一個(gè)圓錐擺，擺長(zhǎng)更大一點(diǎn)，兩者懸點(diǎn)相同，如圖4219乙所示，如果改變兩小球的角速度，使兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則B球的角速度大于A球的角速度D如果兩個(gè)小球的質(zhì)量相等，則在圖乙中兩條細(xì)線受到的拉力相等 圖42197解析：如下圖所示，小鐵球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到重力和繩子的拉力，而向心力是由重力和拉力的合力提供，故A項(xiàng)錯(cuò)誤根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式可得：mgtan ml2sin ，即eq r(

9、g/lcos ).當(dāng)小鐵球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定大于零，即cos 一定小于1，因此，當(dāng)小鐵球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)角速度一定大于eq r(g/l)，故B項(xiàng)正確設(shè)點(diǎn)S到點(diǎn)O的距離為h，則mgtan mh2tan ，即eq r(g/h)，若兩圓錐擺的懸點(diǎn)相同，且兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們的角速度大小一定相等，即C項(xiàng)錯(cuò)誤如右上圖所示，細(xì)線受到的拉力大小為FTeq f(mg,cos )，當(dāng)兩個(gè)小球的質(zhì)量相等時(shí)，由于AB，即cos Acos B，所示A球受到的拉力小于B球受到的拉力，進(jìn)而可以判斷兩條細(xì)線受到的拉力大小不相等，故D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：B8汽車(chē)甲和汽車(chē)乙質(zhì)量相等，以相等速率沿同一水平彎道

10、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車(chē)在乙車(chē)的外側(cè)兩車(chē)沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff甲和Ff乙以下說(shuō)法正確的是()AFf甲小于Ff乙 BFf甲等于Ff乙CFf甲大于Ff乙 DFf甲和Ff乙大小均與汽車(chē)速率無(wú)關(guān)8解析：本題重點(diǎn)考查的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力的知識(shí)根據(jù)題中的條件可知，兩車(chē)在水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則地面對(duì)車(chē)的摩擦力來(lái)提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則F向f，又有向心力的表達(dá)式F向eq f(mv2,r)，因?yàn)閮绍?chē)的質(zhì)量相同，兩車(chē)運(yùn)行的速率相同，因此軌道半徑大的車(chē)的向心力小，即摩擦力小，A正確答案：A9. 在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內(nèi)低如圖4220所示，在某路段汽車(chē)向左拐彎，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面

11、低一些汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)可看作是做半徑為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(zhǎng).已知重力加速度為g.要使車(chē)輪與路面之間的橫向摩擦力(即垂直于前進(jìn)方向)等于零，則汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的車(chē)速應(yīng)等于()A. eq r(f(gRh,L) B. eq r(f(gRh,d) C. eq r(f(gRL,h) D. eq r(f(gRd,h) 圖42209解析：考查向心力公式汽車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由重力與斜面對(duì)汽車(chē)的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小F向mgtan ，根據(jù)牛頓第二定律：F向meq f(v2,R)，tan eq f(h,d)，解得汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的車(chē)速v eq r(f(gRh,d)，B對(duì)答案：B10.如圖4224所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊隨圓錐筒一起做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()A小物塊所受合外力指向O點(diǎn)B當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度eq f(