曲線運(yùn)動綜合練習(xí)

1、曲線運(yùn)動 一、選擇題1、如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大環(huán)的最高處由靜止滑下。重力加速度大小為g，當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時，大環(huán)對輕桿拉力比初始時(    )A增加了      B減小了 C增加了     D減小了2、如圖所示為游樂園中空中轉(zhuǎn)椅的理論示意圖。長度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn)，另一端各系一個質(zhì)量相同的小球，使它們在同一水平面內(nèi)作圓錐擺運(yùn)動，則兩個圓錐擺相同的物理量是 A繩的拉力 

2、0;        B線速度的大小 C周期       D向心力3、如圖所示裝置繞豎直軸勻速旋轉(zhuǎn)，有一緊貼內(nèi)壁的小物體，物體隨裝置一起在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動的過程中所受外力可能是A重力、彈力 、向心力          B重力、彈力、滑動摩擦力C下滑力、彈力、靜摩擦力 D重力、彈力、靜摩擦力4、如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質(zhì)量不等的小球A和B緊

3、貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則(   )   A球A的角速度一定大于球B的角速度 B球A的線速度一定大于球B的線速度C球A的運(yùn)動周期一定小于球B的運(yùn)動周期 D球A對筒壁的壓力一定大于球B對筒壁的壓力   5、自行車的小齒輪A、大齒輪B、后輪C是相互關(guān)聯(lián)的三個轉(zhuǎn)動部分，且半徑RB4RA、RC8RA，如圖所示正常騎行時三輪邊緣的向心加速度之比aAaBaC等于A118      B414C4132     

4、60;   D1246、如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒，其軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動。有一質(zhì)量為m的小球A緊貼著筒內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，筒口半徑和筒高分別為R和H，小球A所在的高度為筒高的一半。已知重力加速度為g，則() A小球A做勻速圓周運(yùn)動的角速度 B小球A受到重力、支持力和向心力三個力作用C小球A受到的合力大小為 D小球A受到的合力方向垂直筒壁斜向上7、甲、乙、丙三個物體，甲放在廣州，乙放在上海，丙放在北京當(dāng)它們隨地球一起轉(zhuǎn)動時，則(    )A三個物體的角速度、周期一樣，丙的線速度最小。 B丙的角速度最小、甲的線速度最大C

5、三個物體的角速度、周期和線速度都相等。   D甲的角速度最大、乙的線速度最小8、如圖所示，倒置的光滑圓錐面內(nèi)側(cè)，有兩個小玻璃球A、B沿錐面在水平面做勻速圓周運(yùn)動，則下列關(guān)系式正確的是（      ）    A它們的線速度VA<VB            B它們的角速度A>B    C它們的向心加速度A=B   

6、60;  D它們的向心力FA=FB9、如圖3所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在細(xì)線的拉力作用下，以速度v做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動. 小球所受向心力F的大小為A     B       Cmvr      Dmvr2 10、如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，讓兩個質(zhì)量相同的小球A和小球B，緊貼圓錐筒內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則（  ） AA球的線速度一定大于B球的線速度 BA球的

7、角速度一定大于B球的角速度CA球的向心加速度一定大于B球的向心加速度 DA球?qū)ν脖诘膲毫σ欢ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?1、如圖所示的皮帶傳動裝置，主動輪1的半徑與從動輪2的半徑之比R1R2 = 21，A、B分別是兩輪邊緣上的點(diǎn)，假設(shè)皮帶不打滑，則下列說法正確的是（    ）AA、B兩點(diǎn)的線速度之比為vAvB = 12  BA、B兩點(diǎn)的角速度之比為AB = 21CA、B兩點(diǎn)的加速度之比為aAaB = 12  DA、B兩點(diǎn)的加速度之比為aAaB = 2112、如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒，其軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動有一個質(zhì)量為m的小球A緊貼著

8、筒內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動， 筒口半徑和筒高分別為R和H，小球A所在的高度為筒高的一半已知重力加速度為g，則(   )A小球A做勻速圓周運(yùn)動的角速度 B小球A受到重力、支持力和向心力三個力作用C小球A受到的合力大小為 D小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上 13、如圖所示，物塊m隨轉(zhuǎn)筒一起以角速度做勻速圓周運(yùn)動，以下描述正確的是：A物塊受到重力、彈力、摩擦力和向心力的作用  B若角速度增大而且物塊仍然隨轉(zhuǎn)筒一起做勻速圓周運(yùn)動，那么木塊所受彈力增大C若角速度增大而且物塊仍然隨轉(zhuǎn)筒一起做勻速圓周運(yùn)動，物塊所受摩擦力增大D若角速度增大而且物塊仍然隨轉(zhuǎn)筒一起做勻速圓周

9、運(yùn)動，   物塊所受摩擦力不變14、用一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑錐頂上，如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的角速度為，細(xì)線的張力為FT，則FT隨2變化的圖象是下圖中的（）ABCD15、如圖所示，兩根細(xì)線p、q的一端固定在同一根豎直桿上，另一端拴住同一個小球當(dāng)小球隨桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，p、q均被拉直，其中q繩處于水平方向此時它們對小球的拉力大小分別為F1、F2若將桿轉(zhuǎn)動的角速度增大，下列判斷正確的是（）AF1、F2都將增大BF1增大，F(xiàn)2不變CF1不變，F(xiàn)2增大DF1、F2的合力不變16、輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直

10、平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動。小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其F一v2圖象如圖11所示。則（    ）       A小球的質(zhì)量為  B當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?#160;   Cv2 =c時，小球?qū)U的彈力方向向下  Dv2=2b時，小球受到的彈力與重力大小相等17、如圖所示，一人騎自行車以速度V通過一半圓形的拱橋頂端時，關(guān)于人和自行車受力的說法正確的是（     ）A人和自行車的向心力就是它們受

11、的重力                B人和自行車的向心力是它們所受重力和支持力的合力，方向指向圓心C人和自行車受到重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用            D人和自行車受到重力、支持力、牽引力、摩擦力和離心力的作用18、如圖所示，已知，它們距軸的關(guān)系是，三物體與轉(zhuǎn)盤表面的動摩擦因數(shù)相同，當(dāng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速逐漸增加時A.

12、 物體A先滑動          B. 物體B先滑動C. 物體C先滑動     D. B與C同時開始滑動二、多項(xiàng)選擇19、一根繩長為的輕繩一端系一個質(zhì)量為的小球，另一端懸于固定點(diǎn)，若小球一次在豎直面做單擺運(yùn)動，另一次做圓錐擺運(yùn)動。單擺運(yùn)動時的最大擺角和圓錐擺運(yùn)動時的偏角均為，如圖所示，下列判斷正確的是A單擺可能容易斷   B單擺一定容易斷 C圓錐擺可能容易斷 D圓錐擺一定容易斷20、圖141為甲、乙兩球做勻速圓周運(yùn)動時向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線，甲圖線

13、為雙曲線的一支，乙圖線為直線由圖象可以知道()圖141A甲球運(yùn)動時，線速度的大小保持不變 B甲球運(yùn)動時，角速度的大小保持不變C乙球運(yùn)動時，線速度的大小保持不變 D乙球運(yùn)動時，角速度的大小保持不變21、如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的薄壁細(xì)圓管豎直放置，圓管內(nèi)部光滑，圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多。已知圓的半徑R=0.4m，一質(zhì)量m=0.5kg的小球，在管內(nèi)最低點(diǎn)A的速度大小為，g取10m/s2，則以下說法正確的是A 小球恰能做完整的圓周運(yùn)動 B 小球沿圓軌道上升的最大高度為0.6mC 圓管對地的最大壓力為20N D圓管對地的最大壓力等于40N三、計(jì)算題22、如圖所示，在繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤盤面上，

14、離軸心r=20cm處放置一小物塊A，其質(zhì)量為m2kg，A與盤面間相互作用的靜摩擦力的最大值為其重力的k倍（k0.5），試求當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度2rad/s時，物塊與圓盤間的摩擦力大小多大？方向如何？欲使A與盤面間不發(fā)生相對滑動，則圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度多大？（取g=10m/s2）（10分）23、如圖2所示，兩繩系一質(zhì)量為m=0.1kg的小球，上面繩長L=2m，兩端都拉直時與軸的夾角分別為30°與45°，問球的角速度在什么范圍內(nèi)，兩繩始終張緊；當(dāng)角速度為3 rad/s時，上、下兩繩拉力分別為多大？參考答案一、選擇題1、【知識點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律C2 D4【答案解析】C 解析：

15、以整體為研究對象，開始靜止，所以大環(huán)對輕桿拉力為（M+m）g,小環(huán)在最低點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律得：F-mg=m，得：F=mg+m，小環(huán)從最高到最低，由動能定理，則有：mv2=mg2R；對大環(huán)分析，有：T=F+Mg=m（g+）+Mg=5mg+Mg故拉力正大了4mg，故C正確【思路點(diǎn)撥】根據(jù)牛頓第二定律求出小環(huán)運(yùn)動到最低點(diǎn)時，大環(huán)對它的拉力，再用隔離法對大環(huán)分析，求出大環(huán)對輕桿的拉力大小解決本題的關(guān)鍵搞清小環(huán)做圓周運(yùn)動向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解 2、知識點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律C2 D4【答案解析】C解析： 對其中一個小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運(yùn)動，故合

16、力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得，合力：F=mgtan ；由向心力公式得到，F(xiàn)=m2r ；設(shè)繩子與懸掛點(diǎn)間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htan ；由三式得，=，與繩子的長度和轉(zhuǎn)動半徑無關(guān)；又由T=，故周期與繩子的長度和轉(zhuǎn)動半徑無關(guān)，故A正確；由v=wr，兩球轉(zhuǎn)動半徑不等，故線速度不同，故B錯誤；繩子拉力：T=，故繩子拉力不同，故C錯誤；由F=ma=m2r，兩球轉(zhuǎn)動半徑不等，故向心力不同，故D錯誤；故選A【思路點(diǎn)撥】小球靠重力和繩子的拉力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出角速度、線速度的大小，向心力的大小，看與什么因素有關(guān)本題關(guān)鍵要對球受力分析，找向心力來源，求角速

17、度；同時要靈活應(yīng)用角速度與線速度、周期、向心加速度之間的關(guān)系公式！3、D4、B 5、C 6、A解析對小球做受力分析可知，小球受重力、支持力兩個力的作用，兩個力的合力提供向心力，由向心力關(guān)系可得mgcotm2r，其中tan，r，可知選項(xiàng)A正確，B錯誤；小球所受合力方向應(yīng)指向圓周運(yùn)動的圓心，提供向心力，所以合力大小為mgcot，選項(xiàng)CD錯誤。答案選A。 7、A 8、C 9、A 10、【知識點(diǎn)】向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速D4【答案解析】A 解析： D、兩球所受的重力大小相等，支持力方向相同，根據(jù)力的合成，知兩支持力大小、合力大小相等，故D錯誤A、根據(jù)得F合=，合力、質(zhì)量相等，r越大線速度大，

18、所以球a的線速度大于球b的線速度，故A正確；B、F合=m2r合力、質(zhì)量相等，r越大角速度越小，a球的角速度小于b球的角速度故B錯誤；C、F合=ma可知，合力、質(zhì)量相等，向心加速度相等故C錯誤故選：A【思路點(diǎn)撥】小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動的向心力，根據(jù)F合=ma=m =mr2比較線速度、角速度、向心加速度的大小解決本題的關(guān)鍵知道小球做勻速圓周運(yùn)動，靠重力和支持力的合力提供向心力會通過F合=ma=m=mr2比較線速度、角速度、向心加速度的大小 11、C 12、A 13、【知識點(diǎn)】決定向心力大小的因素B2 D4【答案解析】BD 解析：因?yàn)槲矬w始終隨物體做勻速圓周運(yùn)動，所以物

19、體受重力、摩擦力，筒壁的支持力，故A錯，如圖所示，因?yàn)樵谪Q直方向等效于處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以受力平衡，所以f=G，始終不變，故D對，C錯，由  N=mrw2，當(dāng)w增大時，N增大，故B對故選：B、D    【思路點(diǎn)撥】本題需先進(jìn)行受力分析，然后再根據(jù)運(yùn)動分析各個力之間的關(guān)系此題主要考查受力分析，某一方向上受力平衡，向心力的來源等14、考點(diǎn)：向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速專題：勻速圓周運(yùn)動專題分析：分析小球的受力，判斷小球隨圓錐作圓周運(yùn)動時的向心力的大小，進(jìn)而分析T隨2變化的關(guān)系，但是要注意的是，當(dāng)角速度超過某一個值的時候，小球會飄起來，離開圓錐，

20、從而它的受力也會發(fā)生變化，T與2的關(guān)系也就變了解答：解：設(shè)繩長為L，錐面與豎直方向夾角為，當(dāng)=0時，小球靜止，受重力mg、支持力N和繩的拉力FT而平衡，F(xiàn)T=mgcos0，所以A項(xiàng)、B項(xiàng)都不正確；增大時，F(xiàn)T增大，N減小，當(dāng)N=0時，角速度為0當(dāng)0時，由牛頓第二定律得，F(xiàn)TsinNcos=m2Lsin，F(xiàn)Tcos+Nsin=mg，解得FT=m2Lsin2+mgcos；當(dāng)0時，小球離開錐子，繩與豎直方向夾角變大，設(shè)為，由牛頓第二定律得FTsin=m2Lsin，所以FT=mL2，此時圖象的反向延長線經(jīng)過原點(diǎn)可知FT2圖線的斜率變大，所以C項(xiàng)正確，D錯誤故選：C點(diǎn)評：本題很好的考查了學(xué)生對物體運(yùn)動過

21、程的分析，在轉(zhuǎn)的慢和快的時候，物體的受力會變化，物理量之間的關(guān)系也就會變化15、考點(diǎn)：向心力；牛頓第二定律專題：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用分析：對小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)合外力提供向心力列式即可求解解答：解：設(shè)p線與豎直方向成角，設(shè)q線的長為r，則豎直方向F1cos=mg，可見F1大小恒定；水平方向F1sin+F2=m2r，增大時，只有F2增大故選：C點(diǎn)評：本題的關(guān)鍵是正確對物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)向心力公式列式，難度不大，屬于基礎(chǔ)題 16、【知識點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律C2 D4【答案解析】D 解析： A、B、由圖乙看出：在最高點(diǎn)，若v=0，則F=mg=a；若F=0，則mg=m，解得：g=，

22、m= R，故A、B錯誤；C、由圖可知：v2=b時F=0，向心力Fn=mg，根據(jù)向心力公式Fn=m，可知：當(dāng)v2b時，桿對小球彈力方向向下，所以當(dāng)v2=c時，桿對小球彈力方向向下，則小球?qū)U的彈力方向向上，故C錯誤；D、若c=2b則F+mg=m，解得：F=a，而a=mg，則得：F=mg，故D正確故選D【思路點(diǎn)撥】在最高點(diǎn)，若v=0，則F=mg=a；若F=0，則mg=m，聯(lián)立即可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮『托∏蛸|(zhì)量；由圖可知：當(dāng)v2b時，桿對小球彈力方向向上，當(dāng)v2b時，桿對小球彈力方向向下；若c=2b根據(jù)向心力公式即可求解本題主要考查了圓周運(yùn)動向心力公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象獲取有效信息

23、，關(guān)鍵是讀圖時要抓住斜率、截距等數(shù)學(xué)知識分析圖象的意義17、【答案】B【解析】A、B、人騎自行車以速度V通過半圓形的拱橋頂端時，受到重力、支持力、摩擦力，其中重力和支持力的合力提供向心力，向心力是效果力，不是重復(fù)受力，故A錯誤，B正確；C、D、人騎自行車以速度V通過半圓形的拱橋頂端時，受到重力、支持力、摩擦力，向心力是效果力，不能重復(fù)受力，離心力是相對于非慣性系而言的，對于慣性系，無離心力說法，故C錯誤，D錯誤故選B。【考點(diǎn)】向心力18、【答案】B【解析】三物體繞圓盤轉(zhuǎn)動，是靜摩擦力提供向心力。物體滑動的條件是物體受到的最大靜摩擦力不足以提供做圓周運(yùn)動所需要的向心力，即，即。說明三個物體哪個先

24、滑動跟物體的質(zhì)量無關(guān)，只跟半徑有關(guān)，半徑較大的先滑動。二、多項(xiàng)選擇19、【知識點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律C2 D4【答案解析】AC解析： 如圖分別對兩小球進(jìn)行受力分析有：對于單擺小球所受合力沿軌跡的切線方向提供恢復(fù)力，由受力圖知T1=mgcos；對于圓錐擺小球所受合力沿水平方向提供小球圓周運(yùn)動的向心力，由受力圖可知，T2cos=mg所以有： =cos2，由于cos1，則：T1T2，圓錐擺容易斷；故選：C【思路點(diǎn)撥】分別對兩種情況下的小球進(jìn)行受力分析，單擺中小球所受合力沿軌跡的切線方向，圓錐擺小球所受的合力提供圓周運(yùn)動向心力在水平方向本題關(guān)鍵是考查單擺與圓錐擺的受力特征以及合力的方向，掌握兩種擺的合力特征是正確解決本題的關(guān)鍵20、解析：對于甲球：a，而a，說明甲球線速度的大小保持不變；對于乙球：ar，而a2r，說明乙球角速度的大小保持不變答案：AD 21、【知識點(diǎn)】向心力D4【答案解析】BD 解析： A、小球運(yùn)動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：0-mv2=-mgh解得：h= =0.6m0.