2022-2023學(xué)年教科版必修第二冊(cè) 2.2 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度 作業(yè)

第二章勻速圓周運(yùn)動(dòng)§2-2勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度一、選擇題（共15題）1．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)互成銳角的力F1和F2的作用，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)中保持兩個(gè)力的方向不變，但F1突然增大ΔF，則質(zhì)點(diǎn)此后（）A．有可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．在相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量一定相同C．可能做變加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D．一定做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2．關(guān)于下列如圖所示的照片中的物體或人，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一些說(shuō)法正確的是（）A．甲圖是一列8:00～10.25從成都開(kāi)往重慶的高速動(dòng)車(chē)，,8:00是指動(dòng)車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間B．乙圖是繞月球運(yùn)動(dòng)的“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星，它在運(yùn)動(dòng)一周的過(guò)程中，其平均速度為零C．丙圖是男子單杠比賽運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的體操運(yùn)動(dòng)員，此瞬間，運(yùn)動(dòng)員速度和加速度均為零D．丁圖是表演精彩的芭蕾舞演員，可以把他們看做質(zhì)點(diǎn)3．如圖，小明在游樂(lè)園乘坐摩天輪。已知摩天輪在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小明從最低點(diǎn)a處轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置d處的過(guò)程中，小明（）A．對(duì)座艙的壓力大小不變B．所受合外力的大小逐漸變大C．在水平方向的受力大小逐漸變大D．在水平方向的受力大小保持不變4．如圖是某共享自行車(chē)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中I是半徑為的牙盤(pán)(大齒輪)，II是半徑為的飛輪(小齒輪)，III是半徑為的后輪．若某人在勻速騎行時(shí)每秒踩腳踏板轉(zhuǎn)n圈，則下列判斷正確的是A．牙盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為B．飛輪邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)速度為C．牙盤(pán)邊緣向心加速度為D．自行車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的速度5．如圖所示是A、B兩物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度隨半徑變化的圖像，其中A為雙曲線(xiàn)的一支，由圖可知（）A．A物體運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小不變B．A物體運(yùn)動(dòng)的角速度不變C．B物體運(yùn)動(dòng)的角速度是變化的D．B物體運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小不變6．如圖所示，小物體A與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止，跟著圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則A的受力情況是（

）A．受重力、支持力 B．重力、支持力、向心力、摩擦力C．受重力、支持力和指向圓心的摩擦力 D．以上都不正確7．一學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，研究向心力與質(zhì)量、角速度和半徑的關(guān)系．同學(xué)們所采用的研究方法是

（

）A．類(lèi)比法B．科學(xué)推理法C．控制變量法D．等效替代法8．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B套在半徑為R圓環(huán)上，圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉(zhuǎn)，兩小球隨圓環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)圓環(huán)靜止。已知OA與豎直方向的夾角為，OA與OB垂直，小球B與圓環(huán)間恰沒(méi)有摩擦力，重力加速度為g，。下列說(shuō)法正確的是（）A．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)的角速度的大小為B．小球A、B的線(xiàn)速度大小相等C．小球A與圓環(huán)間的摩擦力沿切線(xiàn)向下D．小球A受到的重力和彈力合力方向水平9．一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示，豎直放置的光滑鐵環(huán)的半徑為，環(huán)上有一穿孔的小球，僅能沿環(huán)做無(wú)摩擦的滑動(dòng)，如果圓環(huán)繞著過(guò)圓心的豎直軸以的角速度旋轉(zhuǎn)（?。﹦t小球相對(duì)環(huán)靜止時(shí)與環(huán)心O的連線(xiàn)與夾角為（）A． B． C． D．10．下列說(shuō)法正確的是（）A．物體做圓周運(yùn)動(dòng)，它所受的合力方向一定指向圓心B．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大小必定與線(xiàn)速度的平方成正比C．物體只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向在時(shí)刻改變，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)11．半徑R=4cm的圓盤(pán)可繞圓心O水平轉(zhuǎn)動(dòng)，其邊緣有一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），若物塊隨圓盤(pán)一起從靜止開(kāi)始加速轉(zhuǎn)動(dòng)，其向心加速度與時(shí)間滿(mǎn)足a0=t2，物塊與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6，則：A．2s末圓盤(pán)的線(xiàn)速度大小為0.4m/sB．2s末物塊所受摩擦力大小為4NC．物塊繞完第一圈的時(shí)間約為1.88sD．物塊隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.5m/s12．關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，正確的是（

）A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)C．某個(gè)恒力作用下質(zhì)點(diǎn)也可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的合力必須是變力13．一般的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分,即把整條曲線(xiàn)用一系列不同半徑的小圓弧來(lái)代替．如圖甲所示,曲線(xiàn)上A點(diǎn)的曲率圓定義為：通過(guò)A點(diǎn)和曲線(xiàn)上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓,在極限情況下,這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓,其半徑ρ叫做A點(diǎn)的曲率半徑,此時(shí)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力沿曲率半徑方向的分量提供向心力．現(xiàn)將一物體沿水平方向以速度v0拋出,經(jīng)過(guò)時(shí)間到達(dá)P點(diǎn),如圖乙所示,則在P處的曲率半徑是(

)A． B． C． D．14．電風(fēng)扇扇葉的重心如果不在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)使風(fēng)扇抖動(dòng)，并加速轉(zhuǎn)軸磨損。調(diào)整時(shí)，可在扇葉的一區(qū)域通過(guò)固定小金屬塊的辦法改變其重心位置。如圖所示，A、B是兩調(diào)整重心的金屬塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），其質(zhì)量相等，它們到轉(zhuǎn)軸O的距離。扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)后，它們的（）A．向心力 B．線(xiàn)速度大小相等C．向心加速度大小相等 D．角速度大小15．質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）由輕繩a和b分別系于輕質(zhì)細(xì)桿上的A點(diǎn)和B點(diǎn)，如圖所示，繩a與水平方向的夾角為θ，繩b水平且長(zhǎng)為l，當(dāng)輕桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．b繩的彈力不可能為零B．隨著角速度的增大，b繩的彈力大小不變C．隨著角速度的增大，a繩的彈力減小D．當(dāng)角速度大小為時(shí)，b繩的彈力大小為二、填空題（共4題）16．如圖為一皮帶傳動(dòng)裝置，大輪C與小輪A固定在同一根軸上，小輪與另一個(gè)中等大小的輪子B間用皮帶相連，它們的半徑之比是1：2：3．A、B、C分別為輪子邊緣上的三個(gè)點(diǎn)．（1）三點(diǎn)線(xiàn)速度之比__________。（2）三點(diǎn)角速度之比__________。（3）三點(diǎn)向心加速度之比__________。17．若兩顆人造地球衛(wèi)星，其向心加速度之比a1：a2=1：4,則其軌道半徑之比為_(kāi)____，角速度之比為_(kāi)____，線(xiàn)速度之比為_(kāi)______，運(yùn)動(dòng)周期之比為_(kāi)_______．18．汽車(chē)甲和汽車(chē)乙以相等的速率沿同一水平彎道做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)甲的質(zhì)量大于汽車(chē)乙的質(zhì)量．則兩車(chē)的向心加速度a甲______a乙；（選填“＞”、“=”或“＜”）沿半徑方向受到的摩擦力分別為f甲_____f乙．（選填“＞”、“=”或“＜”）19．如圖所示為向心力演示儀．此裝置由一個(gè)傳送帶連接兩個(gè)輪盤(pán)，當(dāng)一個(gè)輪盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即帶動(dòng)另一個(gè)輪盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)．①把質(zhì)量相等的甲、乙兩個(gè)小球分別放在左右兩側(cè)輪盤(pán)上的滑槽內(nèi)的相同位置（距離軸心距離相等），傳送帶連接左右輪盤(pán)的尺寸如圖（右側(cè)輪盤(pán)半徑小于左側(cè)輪盤(pán)）．當(dāng)搖動(dòng)底座上的手柄讓輪盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后，兩小球相對(duì)滑槽及輪盤(pán)靜止，此時(shí)軸上的標(biāo)記線(xiàn)顯示受到向心力較大的是_______球（填甲或乙）．②此實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的物理思想方法是：()A．等效替代B．理想化方法C．控制變量D．以上方法都有體現(xiàn)三、綜合題（共4題）20．一個(gè)圓盤(pán)在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是4rad/s，盤(pán)面上距盤(pán)中心0.01m的位置有一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小物體能夠隨盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。求物體轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度的大小和方向。21．如圖所示的光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在輕繩的拉力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)n圈所用時(shí)間為t，圓周的半徑為r。求：(1)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T；(2)小球線(xiàn)速度的大小；(3)小球所受拉力的大小。22．如果高速轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪的重心不在轉(zhuǎn)軸上，運(yùn)行將不穩(wěn)定，而且軸承會(huì)受到很大的作用力，加速磨損．如圖飛輪半徑r=20cm，OO，為轉(zhuǎn)軸．正常工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸受到的水平作用力可以認(rèn)為是0．假象在飛輪的邊緣固定一個(gè)質(zhì)量m=0.01kg的螺絲釘p，當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)速n=1000r/s時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO，受到的力多大？(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)23．如圖所示，物體A放在地球表面處，作出它隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向。參考答案1．B2．B3．C4．D5．A6．C7．