届物理人教版圆周运动单元测试.docx

1、届物理人教版圆周运动单元测试2020届物理人教版 圆周运动 单元测试 12019湖南省永州市祁阳一中检测如图为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图，已知质量为60 kg的学员在A点位置，质量为70 kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为5.0 m，B点的转弯半径为4.0 m，学员和教练员(均可视为质点)()A运动周期之比为5 ：4B运动线速度大小之比为1 ：1C向心加速度大小之比为4 ：5D受到的合力大小之比为15 ：14答案：D解析：学员和教练员做圆周运动的角速度相等，根据T知，周期相等，故A错误；根据vr，学员和教练员做圆周运动的半径之比为5 ：4，则学员和教练员做圆周

2、运动的线速度之比为5 ：4，故B错误：根据ar2，学员和教练员做圆周运动的半径之比为5 ：4，则学员和教练员做圆周运动的向心加速度大小之比为5 ：4，故C错误；根据Fma，学员和教练员做圆周运动的向心加速度大小之比为5 ：4，质量之比为6 ：7，则学员和教练员受到的合力大小之比为15 ：14，故D正确22019福建省三明一中摸底半径为1 m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4 m/s的速度水平抛出时，半径OA方向恰好与该初速度的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，则圆盘转动的角速度大小可能是()A2 rad/s B

3、4 rad/sC6 rad/s D8 rad/s答案：D解析：小球平抛运动的时间为t s0.25 s，小球做平抛运动的时间和圆盘转动n圈的时间相等，则有tnTn，解得，n1,2,3，.当n1时，8 rad/s；当n2时，16 rad/s，随着n的增大，角速度在增大，故角速度最小为8 rad/s，故D正确32019河北省邯郸市曲周一中调研如图所示，长0.5 m的轻质细杆一端O处有光滑的固定转动轴，另一端固定有一个质量为3 kg的小球，当杆绕O在竖直平面内做圆周运动，小球通过最高点时的速率为2 m/s，则此时轻杆的受力情况是(取g10 m/s2)()A受54 N的拉力 B受24 N的拉力C受6 N

4、的压力 D受6 N的拉力答案：C解析：杆带着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点，杆可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，在最低点，杆只能表现为拉力，设在最高点杆表现为拉力，则有Fmgm，代入数据得，F6 N，则杆表现为推力，大小为6 N，所以小球对杆表现为压力，大小为6 N，故C正确42019云南民族大学附中模拟如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)现使小球改到一个更高的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，金属块Q两次都保持在桌面上静止则后一种情况与原来相比较，下列说法错误的是()

5、AQ受到桌面的支持力不变BQ受到桌面的静摩擦力变大C小球P运动的周期变大D小球P运动的角速度变大答案：C解析：设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为L.P做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，则有：T；mgtanm2Lsin；Q受到重力、细线的拉力和桌面的支持力、摩擦力的作用，在竖直方向上：MgTcosFN；联立可得：FNMgmg，和小球的高度、细线与竖直方向之间的夹角都无关，保持不变故A正确对Q，由平衡条件知，Q受到桌面的静摩擦力fmgtan，则变大时，Q受到桌面的静摩擦力变大，故B正确由mgtanm2Lsin，得角速度，使小球改到一个更高的水平面上做匀速

6、圆周运动时，增大，cos减小，角速度增大根据T可知，小球运动的周期将减小D正确，C错误此题选择错误的选项，故选C.5 m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑，当m可被水平抛出时，A轮每秒的转数最少是 ()A BC D答案：A解析：当m被水平抛出时只受重力的作用，支持力FN0。在圆周最高点，重力提供向心力，即mg，所以v。而v2fr，所以f，所以每秒的转数最少为，A正确。6一水平放置的木板上放有砝码，砝码与木板间的摩擦因数为，如果让木板在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假如运动中木板始终保持水平，砝码始终没有离开

7、木板，那么下列说法正确的是 ()A在通过轨道最高点时砝码处于超重状态B在经过轨道最低点时砝码所需静摩擦力最大C匀速圆周运动的速度小于D在通过轨道最低点和最高点时，砝码对木板的压力之差为砝码重力的6倍答案：C7如图所示，质量为m的小球(可看做质点)在竖直放置的半径为R的固定光滑圆环轨道内运动。若小球通过最高点时的速率为v0，下列说法中正确的是 ()A小球在最高点时只受重力作用B小球在最高点对圆环的压力大小为mgC小球在最高点时重力的瞬时功率为0D小球绕圆环运动一周的时间大于2R/v0答案：AC解析：由F向心m，代入得F向心mg，说明小球在最高点只受重力作用，A项正确，B项错误；根据功率的定义式P

8、Fvcos，小球在最高点时，力与速度垂直，故重力的瞬时功率为零，C项正确；根据机械能守恒定律知，小球在最高点的速率最小，小球全过程运动的平均速率大于v0，由T知，小球运动一周的时间小于，D项错误。 14.如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳的最大拉力为2mg。当圆环以角速度绕竖直直径转动时，发现小球受三个力作用，则可能为()A3 B. C. D. 答案B15.如图所示，水平杆固定在竖直杆上，两者互相垂直，水平杆上O、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为m的小球上，OAOBAB。现通过转动竖

9、直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形OAB始终在竖直平面内，若转动过程OB、AB两绳始终处于拉直状态，则下列说法正确的是()AOB绳的拉力范围为0mgBOB绳的拉力范围为mgmgCAB绳的拉力范围为mgmgDAB绳的拉力范围为0mg答案B16.如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承受的最大拉力均为2mg。当细绳AC和BC均拉直时ABC90，ACB53，BC1 m。细绳AC和BC能绕竖直轴AB匀速转动，因而小球在水平面内做匀速圆周运动。当小球的线速度增大时，两绳均会被拉断，则最先被拉断的那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为(重力加速度g10 m/s

10、2，sin530.8，cos530.6)()AAC5 m/s BBC5 m/sCAC5.24 m/s DBC5.24 m/s答案B17. (多选)如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()AA、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势BB运动所需的向心力等于A运动所需的向心力C盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D若B相对圆盘先滑动，则A、B间的动摩擦因数A小于盘与B间的动摩擦因数B答案BC18(多选)如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为l的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角30，此时细绳伸直但无张力，物块与转

11、台间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为，重力加速度为g，则()A当 时，细绳的拉力为0B当 时，物块与转台间的摩擦力为0C当 时，细绳的拉力大小为mgD当 时，细绳的拉力大小为mg答案AC解析当转台的角速度比较小时，物块只受重力、支持力和摩擦力，当细绳恰好要产生拉力时mgmlsin30，解得1 ，随角速度的增大，细绳上的拉力增大，当物块恰好要离开转台时，物块受到重力和细绳的拉力的作用，mgtan30mlsin30，解得2 ，由于1 2，所以当 时，物块与转台间的摩擦力不为零，故B错误；由于 1，所以当 时，细绳的拉力为零，故A正确；由于1 2，

12、由牛顿第二定律得fFsin30m2lsin30，因为压力小于mg，所以fmg，故D错误；当 2时，物块已经离开转台，细绳的拉力与重力的合力提供向心力，则mgtanm2lsin，解得cos，故Fmg，故C正确。 27. 如图所示，细绳一端系着质量为M0.6kg的物体，静止在水平圆盘上。另一端通过光滑的小孔吊着质量为m0.3kg的物体。M的中点与圆孔的距离为0.2m，并已知M与圆盘的最大静摩擦力为2N。现使此圆盘绕中心轴线转动。问角速度在什么范围内可使m处于静止状态？(取g10m/s2)答案：2.9rad/s6.5rad/s(rad/srad/s)28.如图所示，用一根长为l1m的细线，一端系一质

13、量为m1kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角37，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线的张力为FT。(g取10m/s2，结果可用根式表示)求： (1)若要小球离开锥面，则小球的角速度0至少为多大？(2)若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度为多大？答案：(1)rad/s(2)2rad/s解析：(1)若要小球刚好离开锥面，则小球只受到重力和细线拉力，如图所示，小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平，在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得：mgtanmlsin解得：即0rad/s。29如图所示，一长l0.45 m的轻绳

14、一端固定在O点，另一端连接一质量m0.10 kg的小球，悬点O距离水平地面的高度H0.90 m。开始时小球处于A点，此时轻绳拉直处于水平方向上，让小球从静止释放，当小球运动到B点时，轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g10 m/s2。(1)轻绳断裂后小球从B点抛出并落在水平地面的C点，求C点与B点之间的水平距离；(2)若0.30 m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力而断裂，求轻绳能承受的最大拉力。答案(1)0.90 m(2)7 N解析(1)设小球运动到B点时的速度大小为vB，由机械能守恒定律得mvmgl解得小球运动到B点时的速度大小vB3.0 m/s小球从B点做平抛运动，由运动学规律得xvBtyHlgt2解得C点与B点之间的水平距离xvB0.90 m。