春人教版物理新教材必修圓周運動練習(xí)及答案

2020春人教版物理新教材必修第二冊第6章圓周運動練習(xí)及答案*新教材人教物理必修第二冊第6章圓周運動*1、(多選)關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是()A.勻速圓周運動是變速運動B.勻速圓周運動的速率不變C.任意相等時間內(nèi)通過的位移相等D.任意相等時間內(nèi)通過的路程相等2、如圖所示，一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動，a和b是輪邊緣上的兩個點，則偏心輪轉(zhuǎn)動過程中，a、b兩點()A．角速度大小相同B．線速度大小相同C．周期大小不同D．轉(zhuǎn)速大小不同3、(多選)如圖所示，在光滑的橫桿上穿著兩質(zhì)量分別為m1、m2的小球，小球用細(xì)線連接起來，當(dāng)轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時，兩小球與橫桿不發(fā)生相對滑動，下列說法正確的是()A.兩小球的速率一定相等B.兩小球的角速度一定相等C.兩小球的向心力一定相等D.兩小球到轉(zhuǎn)軸的距離與其質(zhì)量成反比4、做勻速圓周運動的兩物體甲和乙，它們的向心加速度分別為a1和a2，且a1>a2，下列判斷正確的是()A．甲的線速度大于乙的線速度B．甲的角速度比乙的角速度小C．甲的軌道半徑比乙的軌道半徑小D．甲的速度方向比乙的速度方向變化快5、通過閱讀課本，幾個同學(xué)對生活中的圓周運動的認(rèn)識進(jìn)行交流．甲說：“洗衣機甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋轉(zhuǎn)時會做離心運動．”乙說：“火車轉(zhuǎn)彎時，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：“汽車過凸形橋時要減速行駛，而過凹形橋時可以較大速度行駛．”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6、(雙選)變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度，如圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則()A．該車可變換兩種不同擋位B．該車可變換四種不同擋位C．當(dāng)A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4D．當(dāng)A輪與D輪組合時，兩輪角速度之比ωA∶ωD＝4∶17、(雙選)一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的，圓錐固定，有質(zhì)量相同的兩個小球A和B貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則()球的角速度必小于B球的角速度球的線速度必小于B球的線速度球運動的周期必大于B球運動的周期球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?、A、B兩小球都在水平面上做勻速圓周運動，A球的軌道半徑是B球軌道半徑的2倍，A的轉(zhuǎn)速為30r/min，B的轉(zhuǎn)速為15r/min.則兩球的向心加速度之比為()A．1∶1B．2∶1C．4∶1D．8∶19、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，司機左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些．汽車的運動可看作是半徑為R的圓周運動．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)彎時的車速應(yīng)等于()\r(\f(gRh,L))\r(\f(gRh,d))\r(\f(gRL,h))\r(\f(gRd,h))10、如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度為4rad/s，盤面上距離圓盤中心m的位置有一個質(zhì)量為kg的小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動。則小物體做勻速圓周運動的向心力大小為多少？11、質(zhì)量m＝1000kg的汽車通過圓弧形拱形橋時的速率恒定，拱形橋的半徑R＝10m．(重力加速度g取10m/s2)試求：(1)汽車在最高點對拱形橋的壓力為車重的一半時汽車的速度大??；(2)汽車在最高點對拱形橋的壓力為零時汽車的速度大?。?020春人教版物理新教材必修第二冊第6章圓周運動練習(xí)及答案*新教材人教物理必修第二冊第6章圓周運動*1、(多選)關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是()A.勻速圓周運動是變速運動B.勻速圓周運動的速率不變C.任意相等時間內(nèi)通過的位移相等D.任意相等時間內(nèi)通過的路程相等【解析】由線速度的定義知，速度的大小不變，也就是速率不變，但速度方向時刻改變，故A、B正確；做勻速圓周運動的物體在任意相等時間內(nèi)通過的弧長即路程相等，D正確，C錯誤?！敬鸢浮緼BD2、如圖所示，一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動，a和b是輪邊緣上的兩個點，則偏心輪轉(zhuǎn)動過程中，a、b兩點()A．角速度大小相同B．線速度大小相同C．周期大小不同D．轉(zhuǎn)速大小不同【答案】A[同軸轉(zhuǎn)動，角速度大小相等，周期、轉(zhuǎn)速都相等，選項A正確，C、D錯誤；角速度大小相等，但轉(zhuǎn)動半徑不同，根據(jù)v＝ωr可知，線速度大小不同，選項B錯誤．]3、(多選)如圖所示，在光滑的橫桿上穿著兩質(zhì)量分別為m1、m2的小球，小球用細(xì)線連接起來，當(dāng)轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時，兩小球與橫桿不發(fā)生相對滑動，下列說法正確的是()A.兩小球的速率一定相等B.兩小球的角速度一定相等C.兩小球的向心力一定相等D.兩小球到轉(zhuǎn)軸的距離與其質(zhì)量成反比【解析】兩小球隨著桿及轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動，角速度一定相等，兩小球用一細(xì)線連接，兩小球的向心力等于細(xì)線的張力，有m1ω2r1＝m2ω2r2，則eq\f(r1,r2)＝eq\f(m2,m1)，選項B、C、D正確；由v＝ωr知，r不一定相等，所以v不一定相等，故選項A錯誤。【答案】BCD4、做勻速圓周運動的兩物體甲和乙，它們的向心加速度分別為a1和a2，且a1>a2，下列判斷正確的是()A．甲的線速度大于乙的線速度B．甲的角速度比乙的角速度小C．甲的軌道半徑比乙的軌道半徑小D．甲的速度方向比乙的速度方向變化快【答案】D[由于不知甲和乙做勻速圓周運動的半徑大小關(guān)系，故不能確定它們的線速度、角速度的大小關(guān)系，A、B、C錯；向心加速度是表示線速度方向變化快慢的物理量，a1>a2，表明甲的速度方向比乙的速度方向變化快，D對．]5、通過閱讀課本，幾個同學(xué)對生活中的圓周運動的認(rèn)識進(jìn)行交流．甲說：“洗衣機甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋轉(zhuǎn)時會做離心運動．”乙說：“火車轉(zhuǎn)彎時，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：“汽車過凸形橋時要減速行駛，而過凹形橋時可以較大速度行駛．”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【答案】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選項均錯．]6、(雙選)變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度，如圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則()A．該車可變換兩種不同擋位B．該車可變換四種不同擋位C．當(dāng)A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4D．當(dāng)A輪與D輪組合時，兩輪角速度之比ωA∶ωD＝4∶1【答案】BC[A輪通過鏈條分別與C、D連接，自行車可有兩種速度，B輪分別與C、D連接，又可有兩種速度，所以該車可變換4種擋位，故A錯誤，B正確．當(dāng)A與D組合時，兩輪邊緣線速度大小相等，A輪轉(zhuǎn)一圈，D轉(zhuǎn)4圈，即eq\f(ωA,ωD)＝eq\f(1,4)，故C正確，D錯誤．]7、(雙選)一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的，圓錐固定，有質(zhì)量相同的兩個小球A和B貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則()球的角速度必小于B球的角速度球的線速度必小于B球的線速度球運動的周期必大于B球運動的周期球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥贐球?qū)ν脖诘膲毫Α窘馕觥績汕蚓N著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，它們均受到重力和筒壁對它們的彈力作用，這兩個力的合力提供向心力，如圖所示，F(xiàn)合＝eq\f(mg,tanα)，由牛頓第二定律可得eq\f(mg,tanθ)＝mω2R＝eq\f(mv2,R)＝eq\f(m·4π2R,T2)所以ω＝eq\r(\f(g,Rtanθ))①v＝eq\r(\f(gR,tanθ))②T＝2πeq\r(\f(Rtanθ,g))③筒壁對小球的彈力FN＝eq\f(mg,sinθ)④由于A球運動的半徑大于B球運動的半徑，由①式可知A球的角速度必小于B球的角速度；由②式可知A球的線速度必大于B球的線速度；由③式可知A球的運動周期必大于B球的運動周期；由④式可知A球?qū)ν脖诘膲毫σ欢ǖ扔贐球?qū)ν脖诘膲毫?。選項A、C正確?！敬鸢浮緼C8、A、B兩小球都在水平面上做勻速圓周運動，A球的軌道半徑是B球軌道半徑的2倍，A的轉(zhuǎn)速為30r/min，B的轉(zhuǎn)速為15r/min.則兩球的向心加速度之比為()A．1∶1 B．2∶1C．4∶1 D．8∶1【答案】D[由題意知A、B兩小球的角速度之比ωA∶ωB＝nA∶nB＝2∶1，所以兩小球的向心加速度之比aA∶aB＝ωeq\o\al(2,A)RA∶ωeq\o\al(2,B)RB＝8∶1，D正確．]9、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，司機左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些．汽車的運動可看作是半徑為R的圓周運動．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)彎時的車速應(yīng)等于()\r(\f(gRh,L))\r(\f(gRh,d))\r(\f(gRL,h))\r(\f(gRd,h))【答案】B[設(shè)路面的傾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得mgtanθ＝meq\f(v2,R)，又由數(shù)學(xué)知識可知tanθ＝eq\f(h,d)，聯(lián)立解得v＝eq\r(\f(gRh,d))，選項B正確．]10、如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度為4rad/s，盤面上距離圓盤中心m的位置有一個質(zhì)量為kg的小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動。則小物體做勻速圓周運動的向心力大小為多少？答案小物體所需要的向心力為F＝mω2r將ω＝4rad/s，r＝m，m＝kg，代入得F＝N。11、質(zhì)量m＝1000kg的汽車通過圓弧形拱形橋時的速率恒定，拱形橋的半徑R＝10m．(重力加速度g取10m/s2)試求：(1)汽車在最高點對拱形橋的壓力為車重的一半時汽車的速度大??；(2)汽車在最高點對拱形橋的壓力為零時汽