春人教物理新教材必修圓周運動練習有答案

2020春人教物理新教材必修第二冊第6章圓周運動練習有答案*新教材人教物理必修第二冊第6章圓周運動*1、(雙選)如圖所示，在風力發(fā)電機的葉片上有A、B、C三點，其中A、C在葉片的端點，B在葉片的中點。當葉片轉動時，這三點()A.線速度大小都相等B.線速度方向都相同C.角速度大小都相等D.周期都相等2、如圖所示，豎直薄壁圓筒內壁光滑，其半徑為R，上部側面A處開有小口，在小口A的正下方h處亦開有與A大小相同的小口B，小球從小口A沿切線方向水平射入筒內，使小球緊貼筒內壁運動．要使小球從B口處飛出，小球進入上面小口的最小速率v0為()A．πReq\r(\f(g,2h)) B．πReq\r(\f(2g,h))C．πReq\r(\f(2h,g)) D．2πReq\r(\f(g,h))3、向心力演示器如圖所示。轉動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動，槽內的小球就做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標尺8，標尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的大小。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可改變兩個塔輪的轉速比，以探究物體做圓周運動的向心力大小跟哪些因素有關、具體關系怎樣。現(xiàn)將小球A和B分別放在兩邊的槽內，小球A和B的質量分別為mA和mB，做圓周運動的半徑分別為rA和rB。皮帶套在兩塔輪半徑相同的兩個輪子上，實驗現(xiàn)象顯示標尺8上左邊露出的等分格子多于右邊，則下列說法正確的()A.若rA＞rB，mA＝mB，說明物體的質量和角速度相同時，半徑越大向心力越大B.若rA＞rB，mA＝mB，說明物體的質量和線速度相同時，半徑越大向心力越大C.若rA＝rB，mA≠mB，說明物體運動的半徑和線速度相同時，質量越大向心力越小D.若rA＝rB，mA≠mB，說明物體運動的半徑和角速度相同時，質量越大向心力越小4、如圖所示，半徑為R的圓盤繞過圓心的豎直軸OO′勻速轉動，在距軸為r處有一豎直桿，桿上用長為L的細線懸掛一小球．當圓盤以角速度ω勻速轉動時，小球也以同樣的角速度做勻速圓周運動，這時細線與豎直方向的夾角為θ，則小球的向心加速度大小為()A．ω2R B．ω2rC．ω2Lsinθ D．ω2(r＋Lsinθ)5、如圖所示為洗衣機脫水筒．在勻速轉動的洗衣機脫水筒內壁上有一件濕衣服與圓筒一起運動，衣服相對于圓筒壁靜止，則()A．衣服受重力、彈力、壓力、摩擦力、向心力五個力作用B．洗衣機脫水筒轉動得越快，衣服與筒壁間的彈力就越小C．衣服上的水滴與衣服間的附著力不足以提供所需要的向心力時，水滴做離心運動D．衣服上的水滴與衣服間的附著力大于所需的向心力時，水滴做離心運動6、為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄圓盤A、B，盤A、B平行且相距2m，軸桿的轉速為3600r/min，子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b，測得兩彈孔所在半徑的夾角θ＝30°，如圖所示．則該子彈的速度可能是()A．360m/s B．720m/sC．1440m/s D．108m/s7、向心力演示器如圖所示。轉動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可使兩個槽內的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球對擋板的反作用力，通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標尺8，標尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的比值?，F(xiàn)將小球分別放在兩邊的槽內，為探究小球受到的向心力大小與角速度大小的關系，下列做法正確的是()A.在小球運動半徑相等的情況下，用質量相同的鋼球做實驗B.在小球運動半徑相等的情況下，用質量不同的鋼球做實驗C.在小球運動半徑不等的情況下，用質量不同的鋼球做實驗D.在小球運動半徑不等的情況下，用質量相同的鋼球做實驗【解析】根據(jù)F＝mrω2，知要研究小球受到的向心力大小與角速度的關系，需控制小球的質量和半徑不變，故選項A正確。8、（雙選）一小球質量為m，用長為L的懸繩(不可伸長，質量不計)固定于O點，在O點正下方eq\f(L,2)處釘有一顆光滑釘子．如圖所示，將懸線沿水平方向拉直無初速度釋放后，當懸線碰到釘子后的瞬間，則()A．小球的角速度突然增大B．小球的線速度突然減小到零C．小球的向心加速度突然增大D．小球的向心加速度不變9、半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，如圖所示．頂部有一物體A，現(xiàn)給它一個水平初速度v0＝eq\r(gR)，則物體將()A．沿球面下滑至M點B．沿球面下滑至某一點N，便離開球面做斜下拋運動C．按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓周運動D．立即離開半圓球做平拋運動10、如圖所示，滑冰運動員轉彎時什么力充當向心力？11、如圖所示，壓路機大輪的半徑R是小輪半徑r的2倍，壓路機勻速行進時，大輪邊緣上A點的向心加速度是m/s2，那么小輪邊緣上的B點向心加速度是多少？大輪上距軸心的距離為eq\f(R,3)的C點的向心加速度是多大？2020春人教物理新教材必修第二冊第6章圓周運動練習有答案*新教材人教物理必修第二冊第6章圓周運動*1、(雙選)如圖所示，在風力發(fā)電機的葉片上有A、B、C三點，其中A、C在葉片的端點，B在葉片的中點。當葉片轉動時，這三點()A.線速度大小都相等B.線速度方向都相同C.角速度大小都相等D.周期都相等【解析】首先A、B、C屬于同軸轉動，故他們的角速度、周期都相等，故C、D正確；由v＝ωr知，它們的半徑r不相等，故線速度的大小不相等，故A錯誤；由于是做圓周運動，故線速度的方向沿切線方向，故B錯誤?！敬鸢浮緾D2、如圖所示，豎直薄壁圓筒內壁光滑，其半徑為R，上部側面A處開有小口，在小口A的正下方h處亦開有與A大小相同的小口B，小球從小口A沿切線方向水平射入筒內，使小球緊貼筒內壁運動．要使小球從B口處飛出，小球進入上面小口的最小速率v0為()A．πReq\r(\f(g,2h)) B．πReq\r(\f(2g,h))C．πReq\r(\f(2h,g)) D．2πReq\r(\f(g,h))【答案】B[小球在豎直方向上只受重力作用，做自由落體運動，故小球從A到B的時間為t＝eq\r(\f(2h,g))，設小球從A運動到B的過程中，沿水平方向轉了n圈，則有v0t＝n·2πR，當n＝1時，小球進入上面小口的速率v0最小，解得v0＝πReq\r(\f(2g,h))，B正確．]3、向心力演示器如圖所示。轉動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動，槽內的小球就做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標尺8，標尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的大小。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可改變兩個塔輪的轉速比，以探究物體做圓周運動的向心力大小跟哪些因素有關、具體關系怎樣?，F(xiàn)將小球A和B分別放在兩邊的槽內，小球A和B的質量分別為mA和mB，做圓周運動的半徑分別為rA和rB。皮帶套在兩塔輪半徑相同的兩個輪子上，實驗現(xiàn)象顯示標尺8上左邊露出的等分格子多于右邊，則下列說法正確的()A.若rA＞rB，mA＝mB，說明物體的質量和角速度相同時，半徑越大向心力越大B.若rA＞rB，mA＝mB，說明物體的質量和線速度相同時，半徑越大向心力越大C.若rA＝rB，mA≠mB，說明物體運動的半徑和線速度相同時，質量越大向心力越小D.若rA＝rB，mA≠mB，說明物體運動的半徑和角速度相同時，質量越大向心力越小【解析】根據(jù)題意，皮帶套在兩塔輪半徑相同的兩個輪子上，因而ωA＝ωB標尺8上左邊露出的等分格子多于右邊，因而FA＞FB，根據(jù)向心力公式F＝mω2r，選項A正確，D錯誤；根據(jù)向心力公式F＝meq\f(v2,r)，選項C錯誤，D錯誤?！敬鸢浮緼4、如圖所示，半徑為R的圓盤繞過圓心的豎直軸OO′勻速轉動，在距軸為r處有一豎直桿，桿上用長為L的細線懸掛一小球．當圓盤以角速度ω勻速轉動時，小球也以同樣的角速度做勻速圓周運動，這時細線與豎直方向的夾角為θ，則小球的向心加速度大小為()A．ω2R B．ω2rC．ω2Lsinθ D．ω2(r＋Lsinθ)【答案】D[小球運動的軌跡是水平面內的圓，如題圖中虛線所示，其圓心是水平面與轉軸OO′的交點，所以圓周運動的半徑為r＋Lsinθ，由an＝rω2，可知其加速度大小為ω2(r＋Lsinθ)，選項D正確．]5、如圖所示為洗衣機脫水筒．在勻速轉動的洗衣機脫水筒內壁上有一件濕衣服與圓筒一起運動，衣服相對于圓筒壁靜止，則()A．衣服受重力、彈力、壓力、摩擦力、向心力五個力作用B．洗衣機脫水筒轉動得越快，衣服與筒壁間的彈力就越小C．衣服上的水滴與衣服間的附著力不足以提供所需要的向心力時，水滴做離心運動D．衣服上的水滴與衣服間的附著力大于所需的向心力時，水滴做離心運動【答案】C[向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，衣服所受的合外力提供向心力，且脫水筒轉動越快，所需的向心力越大，衣服與筒壁間的彈力就越大，所以A、B都不正確；衣服上的水滴與衣服間的附著力提供向心力，當附著力不足以提供所需的向心力時，水滴做離心運動，故C正確，D錯誤．]6、為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄圓盤A、B，盤A、B平行且相距2m，軸桿的轉速為3600r/min，子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b，測得兩彈孔所在半徑的夾角θ＝30°，如圖所示．則該子彈的速度可能是()A．360m/s B．720m/sC．1440m/s D．108m/s【答案】C[子彈從A盤到B盤，B盤轉過的角度θ＝2πn＋eq\f(π,6)(n＝0,1,2，…)，B盤轉動的角速度ω＝eq\f(2π,T)＝2πf＝2πn＝2π×eq\f(3600,60)rad/s＝120πrad/s，子彈在A、B盤間運動的時間等于B盤轉動的時間，即eq\f(2,v)＝eq\f(θ,ω)，所以v＝eq\f(2ω,θ)＝eq\f(1440,12n＋1)m/s(n＝0,1,2，…)，n＝0時，v＝1440m/s；n＝1時，v≈m/s；n＝2時，v＝m/s，C正確．]7、向心力演示器如圖所示。轉動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可使兩個槽內的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球對擋板的反作用力，通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標尺8，標尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的比值。現(xiàn)將小球分別放在兩邊的槽內，為探究小球受到的向心力大小與角速度大小的關系，下列做法正確的是()A.在小球運動半徑相等的情況下，用質量相同的鋼球做實驗B.在小球運動半徑相等的情況下，用質量不同的鋼球做實驗C.在小球運動半徑不等的情況下，用質量不同的鋼球做實驗D.在小球運動半徑不等的情況下，用質量相同的鋼球做實驗【解析】根據(jù)F＝mrω2，知要研究小球受到的向心力大小與角速度的關系，需控制小球的質量和半徑不變，故選項A正確。【答案】A8、（雙選）一小球質量為m，用長為L的懸繩(不可伸長，質量不計)固定于O點，在O點正下方eq\f(L,2)處釘有一顆光滑釘子．如圖所示，將懸線沿水平方向拉直無初速度釋放后，當懸線碰到釘子后的瞬間，則()A．小球的角速度突然增大B．小球的線速度突然減小到零C．小球的向心加速度突然增大D．小球的向心加速度不變【答案】AC[由于懸線與釘子接觸時，小球在水平方向上不受力，故小球的線速度不能發(fā)生突變，由于做圓周運動的半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，由v＝ωr知，角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，A正確，B錯誤；由an＝eq\f(v2,r)知，小球的向心加速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，C正確，D錯誤．]9、半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，如圖所示．頂部有一物體A，現(xiàn)給它一個水平初速度v0＝eq\r(gR)，則物體將()A．沿球面下滑至M點B．沿球面下滑至某一點N，便離開球面做斜下拋運動C．按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓周運動D．立即離開半圓球做平拋運動【答案】D[設在頂部物體A受到半圓球對它的作用力為F，由牛頓第二定律得mg－F＝meq\f(v\o\al(2,0),R)，把v0＝eq\r(gR)代入得F＝0.說明物體只受重力作用，又因物體有水平初速度v0，故物體做平拋運動，D正確．]10、如圖所示，滑冰運動員轉彎