圓周運(yùn)動經(jīng)典練習(xí)(有答案詳解)

圓周運(yùn)動經(jīng)典練習(xí)(有答案詳解)圓周運(yùn)動經(jīng)典練習(xí)(有答案詳解)圓周運(yùn)動經(jīng)典練習(xí)(有答案詳解)圓周運(yùn)動經(jīng)典練習(xí)(有答案詳解)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:《圓周運(yùn)動》練習(xí)題（一）1.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（）A.線速度不變B.角速度不變C.加速度為零D.周期不變2.如圖所示，一個(gè)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，有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是（）A.球A的線速度必定大于球B的線速度B.球A的角速度必定小于球B的角速度C.球A的運(yùn)動周期必定小于球B的運(yùn)動周期D.球A對筒壁的壓力必定大于球B對筒壁的壓力3.甲、乙兩名滑冰運(yùn)動員，，，面對面拉著彈簧秤做勻速圓周運(yùn)動的滑冰表演，如圖5所示，兩人相距，彈簧秤的示數(shù)為，下列判斷中正確的是（）A.兩人的線速度相同，約為40m/sB.兩人的角速度相同，為6rad/sC.兩人的運(yùn)動半徑相同，都是D.兩人的運(yùn)動半徑不同，甲為，乙為圖54.下列說法正確的是（）A.做勻速圓周運(yùn)動的物體的加速度恒定B.做勻速圓周運(yùn)動的物體所受合外力為零C.做勻速圓周運(yùn)動的物體的速度大小是不變的D.做勻速圓周運(yùn)動的物體處于平衡狀態(tài)5.如圖1所示，把一個(gè)長為20cm，系數(shù)為360N/m的彈簧一端固定，作為圓心，彈簧的另一端連接一個(gè)質(zhì)量為的小球，當(dāng)小球以的轉(zhuǎn)速在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，彈簧的伸長應(yīng)為（）A.B.C.D.6.一圓盤可以繞其豎直軸在圖2所示水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，圓盤半徑為R。甲、乙物體質(zhì)量分別是M和m（M>m），它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的倍，兩物體用一根長為的輕繩連在一起。若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸位置上，甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直，要使兩物體與圓盤間不發(fā)生相對滑動，則轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)角速度的最大值不得超過（兩物體均看作質(zhì)點(diǎn)）（）A.B.C.D.圖27.如圖3所示，一個(gè)球繞中心線以角速度轉(zhuǎn)動，則（）A.A、B兩點(diǎn)的角速度相等B.A、B兩點(diǎn)的線速度相等C.若，則D.以上答案都不對圖38.一圓盤可繞圓盤中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動，在圓盤上放置一小木塊A，它隨圓盤一起運(yùn)動（做勻速圓周運(yùn)動），如圖4所示，則關(guān)于木塊A的受力，下列說法正確的是（）A.木塊A受重力、支持力和向心力B.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動方向相反C.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向指向圓心D.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動方向相同9.如圖5所示，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道上做圓周運(yùn)動。圓半徑為R，小球經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán)，則其通過最高點(diǎn)時(shí)（）A.小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mgB.小球受到的向心力等于重力mgC.小球的線速度大小等于D.小球的向心加速度大小等于圖510.一輛質(zhì)量為4t的汽車駛過半徑為50m的凸形橋面時(shí)，始終保持5m/s的速率。汽車所受的阻力為車對橋面壓力的倍。通過橋的最高點(diǎn)時(shí)汽車牽引力是N。（g=10m/s211.在繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的圓環(huán)上有A、B兩點(diǎn)，如圖所示，過A、B的半徑與豎直軸的夾角分別為30°和60°，則A、B兩點(diǎn)的線速度之比為；向心加速度之比為。12.如圖所示，a、b兩輪靠皮帶傳動，A、B分別為兩輪邊緣上的點(diǎn)，C與A同在a輪上，已知，，在傳動時(shí)，皮帶不打滑。求：（1）；（2）；（3）。13.如圖所示，質(zhì)量相等的小球A、B分別固定在輕桿的中點(diǎn)和端點(diǎn)，當(dāng)桿在光滑水平面上繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動時(shí)求桿OA和AB段對球A的拉力之比。14.司機(jī)開著汽車在一寬闊的馬路上勻速行駛突然發(fā)現(xiàn)前方有一堵墻，他是剎車好還是轉(zhuǎn)彎好（設(shè)轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車做勻速圓周運(yùn)動，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。）15.如圖1所示，直徑為d的圓筒繞中心軸做勻速圓周運(yùn)動，槍口發(fā)射的子彈速度為v，并沿直徑勻速穿過圓筒。若子彈穿出后在圓筒上只留下一個(gè)彈孔，則圓筒運(yùn)動的角速度為多少圖116.質(zhì)點(diǎn)P以O(shè)為圓心做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，如圖2所示，周期為T。當(dāng)P經(jīng)過圖中D點(diǎn)時(shí)，有一質(zhì)量為m的另一質(zhì)點(diǎn)Q受到力F的作用從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。為使P、Q兩質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的速度相同，則F的大小應(yīng)滿足什么條件圖217.如圖3所示，在同一豎直平面內(nèi)，A物體從a點(diǎn)開始做勻速圓周運(yùn)動，同時(shí)B物體從圓心O處自由落下，要使兩物體在b點(diǎn)相遇，求A的角速度。圖318.如圖4，半徑為R的水平圓盤正以中心O為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，從圓板中心O的正上方h高處水平拋出一球，此時(shí)半徑OB恰與球的初速度方向一致。要使球正好落在B點(diǎn)，則小球的初速度及圓盤的角速分別為多少圖419.8.m1、m2是質(zhì)量分別為50g和100g的小球，套在水平光滑桿上，如圖6所示。兩球相距21cm，并用細(xì)線相連接，欲使小球繞軸以圖620.如圖7所示，在水平轉(zhuǎn)臺上放有A、B兩個(gè)小物塊，它們距離軸心O分別為，，它們與臺面間相互作用的靜摩擦力的最大值為其重力的倍，取。（1）當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動時(shí)，要使兩物塊都不發(fā)生相對于臺面的滑動，求轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度的范圍；（2）要使兩物塊都對臺面發(fā)生滑動，求轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動角度速度應(yīng)滿足的條件。圖7答案1.解析：勻速圓周運(yùn)動的角速度和周期是不變的；線速度的大小不變，但方向時(shí)刻變化，故勻速圓周運(yùn)動的線速度是變化的，加速度不為零，答案為B、D。2.解析：對小球A、B受力分析，兩球的向心力都來源于重力mg和支持力的合力，其合成如圖4所示，故兩球的向心力比較線速度時(shí)，選用分析得r大，v一定大，A答案正確。比較角速度時(shí)，選用分析得r大，一定小，B答案正確。比較周期時(shí)，選用分析得r大，T一定大，C答案不正確。小球A和B受到的支持力都等于，D答案不正確。點(diǎn)評：①“向心力始終指向圓心”可以幫助我們合理處理物體的受力；②根據(jù)問題討論需要，解題時(shí)要合理選擇向心力公式。3.解析：甲、乙兩人做圓周運(yùn)動的角速度相同，向心力大小都是彈簧的彈力，則有即且，，解得，由于所以而，r不同，v不同。所以答案選D。點(diǎn)評：有些勻速圓周運(yùn)動的軌跡圓是比較“隱蔽”的，一旦理解錯(cuò)誤，就會給解題帶來麻煩，如本題中兩人做勻速圓周運(yùn)動的半徑并不是兩人的間距，例2中A、B做圓周運(yùn)動的圓心并不是圓環(huán)的中心O等。4.C5.C6.D7.AC8.C9.BCD10.11.解析：A、B兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動的半徑分別為它們的角速度相同，所以線速度之比加速度之比12.解析：A、C兩點(diǎn)在同一皮帶輪上，它們的角速度相等，即，由于皮帶不打滑，所以A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等，即。（1）根據(jù)知（2）根據(jù)知（3）根據(jù)知點(diǎn)評：共軸轉(zhuǎn)動的物體上各點(diǎn)的角速度相同，不打滑的皮帶傳動的兩輪邊緣上各點(diǎn)線速度大小相等，這樣通過“角速度”或“線速度”將比較“遙遠(yuǎn)”的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)特點(diǎn)聯(lián)系在一起。13.解析：隔離A、B球進(jìn)行受力分析，如圖3所示。因A、B兩球角速度相同，設(shè)為，選用公式，并取指向圓心方向?yàn)檎较?，則對A球：①對B球：②①②兩式聯(lián)立解得圖3點(diǎn)評：向心力是指做勻速圓周運(yùn)動物體受到的合力，而不一定是某一個(gè)力，要對物體進(jìn)行正確的受力分析。14.解析：設(shè)汽車質(zhì)量為m，車輪與地面的動摩擦因數(shù)為，剎車時(shí)車速為，此時(shí)車離墻距離為，為方便起見，設(shè)車是沿墻底線的中垂線運(yùn)動。若司機(jī)采用剎車，車向前滑行的距離設(shè)為s，則常數(shù)，若司采取急轉(zhuǎn)彎法，則（R是最小轉(zhuǎn)彎半徑），。討論：（1）若，則急剎車或急轉(zhuǎn)彎均可以；（2）若，則急剎車會平安無事，汽車能否急轉(zhuǎn)彎與墻的長度和位置有關(guān)，如圖6所示，質(zhì)點(diǎn)P表示汽車，AB表示墻，若墻長度，如圖6，，則墻在AB和CD之間任一位置上，汽車轉(zhuǎn)彎同樣平安無事；（3）若，則不能急剎車，但由（2）知若墻長和位置符合一定條件，汽車照樣可以轉(zhuǎn)彎。點(diǎn)評：利用基本知識解決實(shí)際問題的關(guān)鍵是看能否將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為合理的物理模型。圖615.解析：子彈穿過圓筒后做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)它再次到達(dá)圓筒壁時(shí)，若原來的彈孔也恰好運(yùn)動到此處。則圓筒上只留下一個(gè)彈孔，在子彈運(yùn)動位移為d的時(shí)間內(nèi)，圓筒轉(zhuǎn)過的角度為，其中，即。解得角速度的值，16.解析：速度相同包括大小相等和方向相同，由質(zhì)點(diǎn)P的旋轉(zhuǎn)情況可知，只有當(dāng)P運(yùn)動到圓周上的C點(diǎn)時(shí)P、Q速度方向才相同，即質(zhì)點(diǎn)P轉(zhuǎn)過周經(jīng)歷的時(shí)間①質(zhì)點(diǎn)P的速率②在同樣的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q做勻加速直線運(yùn)動，速度應(yīng)達(dá)到v，由牛頓第二定律及速