资料简介
圆周运动一、选择题1．如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受力情况是( )A．重力、支持力B．重力、向心力C．重力、支持力、指向圆心的摩擦力D．重力、支持力、向心力、摩擦力2．如图是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为nr/s，则自行车前进的速度为( )A． B．C．D．3．(多选)如图所示，竖直平面上，质量为m的小球在重力和拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到最高点P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况说法中正确的是( )A．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动C．若拉力和重力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做向心运动4．一户外健身器材如图所示，当器材上轮子转动时，轮子上A、B两点的( )A．转速nB>nAB．周期TB>TAC．线速度vB>vAD．角速度ωB>ωA5．(多选)如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱( )A．运动周期为B．线速度的大小为ωRC．受摩天轮作用力的大小始终为mg-5-
D．所受合力的大小始终为mω2R6．(多选)游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后如图所示。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘的圆周上。转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳(含游客)与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位游客悬于同一个圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2。不计钢绳和飞椅的重力。下列判断正确的是( )A．P、Q两位游客的线速度大小相同B．无论两位游客的质量分别有多大，θ1一定大于θ2C．如果两位游客的质量相同，则有θ1等于θ2D．如果两位游客的质量相同，则Q的向心力一定小于P的向心力7．(多选)如图所示，半径为R的内壁光滑的圆管固定在竖直平面内，直径略小于圆管内径的两质量均为m＝0.1kg的小球在圆管内转动，当小球A以vA＝的速度通过最高点时，小球B刚好以vB＝vA的速度通过最低点，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度g＝10m/s2。则下列说法正确的是( )A．小球A在最高点时，对管内壁的压力大小为1NB．小球A在最高点时，对管外壁的压力大小为1NC．小球B在最低点时，对管外壁的压力大小为7ND．小球B在最低点时，对管外壁的压力大小为6N8．如图所示，一个菱形框架绕过其对角线的竖直轴匀速转动，在两条边上各套有一个质量均为m的小球A、B，转动过程中两小球相对框架静止，且到竖直轴的距离相等，则下列说法正确的是( )A．框架对球A的弹力方向一定垂直框架向下B．框架对球B的弹力方向可能垂直框架向下C．球A与框架间可能没有摩擦力D．球A、球B所受的合力大小相等9．如图甲所示，轻杆的一端固定一小球(可视为质点)，另一端套在光滑的水平轴O上，O轴的正上方有一速度传感器，可以测量小球通过最高点时的速度大小v；O轴处有一力传感器，可以测量小球通过最高点时O轴受到的杆的作用力F，若取竖直向下为F的正方向，在最低点时给小球不同的初速度，得到的Fv2(v为小球在最高点处的速度)图像如图乙所示，取g＝10m/s2，则( )-5-
A．O轴到小球的距离为0.5mB．小球的质量为3kgC．小球恰好通过最高点时的速度大小为5m/sD．小球在最低点的初速度大小为m/s时，通过最高点时杆不受球的作用力10．(多选)如图为甲、乙两球做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的关系图线，甲图线为双曲线的一支，乙图线为直线。由图像可以知道( )A．甲球运动时，线速度的大小保持不变B．甲球运动时，角速度的大小保持不变C．乙球运动时，线速度的大小保持不变D．乙球运动时，角速度的大小保持不变二、填空题11．如图所示，长为L的细绳，一端拴一质量为m的小球，另一端悬挂在距光滑水平面H高处(L>H)。现使小球在水平桌面上以角速度为ω做匀速圆周运动，则小球对桌面的压力为。12．为了探究物体做匀速圆周运动时，向心力与哪些因素有关？某同学进行了如下实验：如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上离小沙袋L处打一个绳结A,2L处打另一个绳结B。请一位同学帮助用秒表计时。如图乙所示，做了四次体验性操作。操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力-5-
的大小。操作3：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周。体验此时绳子拉力的大小。操作4：手握绳结A，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。(1)操作2与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________；(2)操作3与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________；(3)操作4与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________；(4)总结以上四次体验性操作，可知物体做匀速圆周运动时，向心力大小与________有关。A．半径 B．质量C．周期D．线速度的方向(5)实验中，人体验到的绳子的拉力是否是沙袋做圆周运动的向心力________(“是”或“不是”)。三、计算题13．用光滑圆管制成如图所示的轨道，竖直立于水平地面上，其中ABC为圆轨道的一部分，CD为倾斜直轨道，二者相切于C点。已知圆轨道的半径R＝1m，倾斜轨道CD与水平地面的夹角为θ＝37°。现将一小球以一定的初速度从A点射入圆管，小球直径略小于圆管的直径，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求小球通过倾斜轨道CD的最长时间(结果保留一位有效数字)。-5-
14．如图所示，细绳的一端系着质量m＝0.3kg的小球，另一端通过管顶和内壁均光滑的圆筒吊着质量M＝0.5kg的物块，从筒顶到小球m的长度为L＝0.6m．为了使绳不发生滑动，通过圆筒使小球做匀速圆周运动，求小球转动的周期．(g≈π2)15．如图所示，一辆质量为800kg的小汽车驶上半径为50m的半圆形拱桥．不计空气阻力，g取10m/s2.(1)小汽车到达桥顶的速度为5m/s，小汽车对桥的压力为多大？(2)小汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥顶没有压力？(3)小汽车若以(2)问的速度而腾空飞出，则落地点距离桥脚(桥面与地面交界)多远？-5-
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