生活中的圓周運(yùn)動(dòng)檢測(cè)-2022年【新教材】人教版高中物理必修（Word版含解析）

第六章圓周運(yùn)動(dòng)第四節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)（含解析）一、單選題1．關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體一直不受外力作用時(shí)，可能做離心運(yùn)動(dòng)B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在外界提供的向心力突然變大時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，只要受離心力作用便做離心運(yùn)動(dòng)D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)外界提供的向心力突然消失或數(shù)值變小時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng)2．如圖，鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的，當(dāng)質(zhì)量為m的火車以速度v通過(guò)某彎道時(shí)，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力的作用，下面分析正確的（）A．此時(shí)火車轉(zhuǎn)彎所需向心力由支持力來(lái)提供B．若火車速度大于v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用C．若火車速度小于v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用D．無(wú)論火車以何種速度行駛，對(duì)內(nèi)側(cè)軌道都有側(cè)壓力作用3．如圖所示，一豎直圓盤上固定著一個(gè)質(zhì)量為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球與圓盤圓心O的距離為5cm?，F(xiàn)使圓盤繞過(guò)圓心O的水平軸以10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，重力加速度g取10m/s2，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正上方時(shí)圓盤對(duì)小球的作用力為F1，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方時(shí)圓盤對(duì)小球的作用力為F2，則（）A．F1=1NF2=3N B．F1=2NF2=4NC．F1=2NF2=3N D．F1=1NF2=4N4．如圖所示，甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在水平冰面上訓(xùn)練滑冰，恰好同時(shí)到達(dá)虛線PQ，然后分別沿半徑為r1和r2（r2>r1）的滑道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周后勻加速?zèng)_向終點(diǎn)線。設(shè)甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量相等，他們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受向心力大小相等，直線沖刺時(shí)的加速度大小也相等。下列判斷中正確的是（）A．在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲所用的時(shí)間比乙的長(zhǎng)B．在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲、乙的角速度大小相等C．在沖刺時(shí)，甲一定先到達(dá)終點(diǎn)線D．在沖刺時(shí)，乙到達(dá)終點(diǎn)線時(shí)的速度較大5．質(zhì)量為m的飛機(jī)以恒定速率v在空中水平盤旋（如圖所示），其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則此時(shí)空氣對(duì)飛機(jī)的作用力大小為（）

A． B．mgC． D．6．如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線一端固定，另一端懸一個(gè)質(zhì)量為m的小球?，F(xiàn)使小球在水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角為θ。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A．小球受到重力、拉力和向心力的作用B．小球所受向心力為細(xì)線對(duì)小球的拉力C．小球所受向心力大小為D．小球的向心加速度大小為gtanθ7．如圖甲所示，輕桿一端固定在轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)受到桿的彈力大小為F，速度大小為v，其圖象如乙圖所示，則（）A．時(shí)，桿對(duì)小球的彈力方向向上B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．小球的質(zhì)量為D．時(shí)，小球受到的彈力與重力大小不相等8．鷹在高空中盤旋時(shí)，垂直于翼面的升力和其重力的合力提供向心力，如圖所示．當(dāng)翼面與水平面成θ角并以速率v勻速水平盤旋時(shí)的半徑為（）A． B．C． D．9．如圖甲所示，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期開始出現(xiàn)的撥浪鼓現(xiàn)在為一種小型兒童玩具，其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示，撥浪鼓邊緣上與圓心等高處關(guān)于轉(zhuǎn)軸對(duì)稱的位置固定有長(zhǎng)度分別為、的兩根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，兩根細(xì)繩另一端分別系著質(zhì)量不同的小球、，其中?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使兩小球均在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，連接、的細(xì)繩與豎直方向的夾角分別為和，下列判斷正確的是（）A．一定有 B．一定有C．一定有 D．和的大小關(guān)系與懸球質(zhì)量有關(guān)10．陶器，是用黏土或陶土經(jīng)捏制成形后燒制而成的器具。陶器歷史悠久，在古代是一種生活用品。如圖所示，一半球形陶罐固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)陶罐球心的對(duì)稱軸重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，、是陶罐上同一豎直面內(nèi)質(zhì)量相等的兩質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．的線速度大于的 B．、所受合力大小不同、方向相反C．、均繞點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．的向心加速度小于的11．為歡度春節(jié)，某酒店的旋轉(zhuǎn)門上A、B兩點(diǎn)粘貼著小型裝飾物（視為質(zhì)點(diǎn)）可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，到中心軸的距離為到中心軸距離的兩倍，處裝飾物的質(zhì)量為處裝飾物質(zhì)量的兩倍，如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)門勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．A、B兩處裝飾物的周期之比為B．A、B兩處裝飾物的向心加速度大小之比為C．A、B兩處裝飾物的線速度大小之比為D．A、B兩處裝飾物受到的向心力大小之比為12．如圖所示，底部裝有4個(gè)輪子的行李箱a豎立在公交車內(nèi)，而行李箱b平臥放置在公交車內(nèi)，箱子四周均有一定空間。當(dāng)公交車（）A．緩慢起動(dòng)過(guò)程，a、b均相對(duì)于公交車向后運(yùn)動(dòng)B．急剎車過(guò)程，行李箱a相對(duì)于公交車向前運(yùn)動(dòng)C．緩慢轉(zhuǎn)彎過(guò)程，a、b均相對(duì)于公交車向外側(cè)運(yùn)動(dòng)D．急轉(zhuǎn)彎過(guò)程，行李箱a相對(duì)于公交車向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)13．如圖所示，某機(jī)械上的偏心輪繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，a、b是輪上質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列描述a、b運(yùn)動(dòng)的物理量大小相等的是（）A．線速度 B．角速度C．向心力 D．向心加速度14．如圖所示，質(zhì)量為的木塊，靜置于離轉(zhuǎn)軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤上。木塊用一輕繩拴著，輕繩穿過(guò)轉(zhuǎn)盤中央的細(xì)管，與質(zhì)量也為的小球相連，木塊與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為其重力的倍（）。以下說(shuō)法正確的是（）

A．木塊受到摩擦力總是沿輕繩方向B．在轉(zhuǎn)速一定的條件下，木塊受到的摩擦力跟木塊到軸的距離成正比C．轉(zhuǎn)盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)木塊受到摩擦力為D．要保持木塊與轉(zhuǎn)盤相對(duì)靜止，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不能大于15．如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．角速度> B．線速度vA>vBC．向心加速度aA<aB D．向心力FA=FB16．在地球上的P點(diǎn)和Q點(diǎn)分別放有質(zhì)量相等的物體，P、Q到地心的距離相等，則放在P點(diǎn)的小球（）A．線速度大 B．角速度大 C．所受重力大 D．所需向心力大二、解答題17．如圖所示，長(zhǎng)的輕繩一端固定，另一端系一質(zhì)量的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），用水平向左的力緩慢拉小球，當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角時(shí)，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)突然撤去拉力.取重力加速度大小。（1）求撤去拉力瞬間輕繩對(duì)小球的拉力大?。唬?）若撤去拉力后，小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為，求小球在最低點(diǎn)時(shí)輕繩受到的拉力大小。

18．如圖所示，內(nèi)壁光滑、兩端封閉的試管長(zhǎng)為5cm，內(nèi)有質(zhì)量為1g的小球，試管一端裝在轉(zhuǎn)軸O上。試管在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，試管底部受到小球壓力的最大值是最小值的3倍，求轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。（g取10m/s2）19．如圖所示；輕杄長(zhǎng)3L，在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B，光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過(guò)桿上距球A為L(zhǎng)處的O點(diǎn)，外界給系統(tǒng)一定能量后，桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球B恰好無(wú)作用力。忽略空氣阻力，重力加速度為g。則球B在最高點(diǎn)時(shí)，求：（1）A、B兩球的線速度大小vA、vB；（2）水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力F。參考答案1．D【解析】A．物體一直不受外力作用時(shí)，可能做自由落體運(yùn)動(dòng)或拋體運(yùn)動(dòng)，不是離心運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在外界提供的向心力突然變大時(shí)，合力大于所需向心力，做向心運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；CD．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，只有當(dāng)外界提供的向心力突然消失或數(shù)值變小時(shí)才會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2．B【解析】AD．當(dāng)火車以速度v通過(guò)彎道時(shí)，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力的作用，是由支持力與重力的合力作為向心力，AD錯(cuò)誤；B．若火車速度大于v時(shí)，有做離心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，外軌將受到側(cè)壓力作用，B正確；C．若火車速度小于v時(shí)，有做向心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，內(nèi)軌將受到側(cè)壓力作用，C錯(cuò)誤。故選B。3．A【解析】小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)，重力和所需的向心力方向均向下，故F1一定在豎直方向，由牛頓第二定律可得解得，即大小為1N，方向豎直向上，在最低點(diǎn)，重力方向豎直向下，所需向心力豎直向上，故F2一定豎直向上，由牛頓第二定律可得解得，A正確。故選A。4．D【解析】A．由向心力公式可知，甲圓周運(yùn)動(dòng)半徑較小，運(yùn)動(dòng)周期較小，同樣做半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)，故在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲所用的時(shí)間比乙的短，A錯(cuò)誤；B．由可知，甲的角速度較大，B錯(cuò)誤；CD．由可知，甲的線速度較小，即直線沖刺過(guò)程的初速度v0較小，由可知，甲的末速度v較小，即乙到達(dá)終點(diǎn)線時(shí)的速度較大，由可知，甲沖刺過(guò)程用時(shí)t較長(zhǎng)，即乙一定先到達(dá)終點(diǎn)線，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5．A【解析】

設(shè)飛機(jī)受到空氣的作用力為F，受力分析如圖所示，合外力作為向心力，可得解得空氣對(duì)飛機(jī)的作用力大小為A正確。故選A。6．D【解析】A．小球受重力、線的拉力兩個(gè)力作用，向心力不是小球所受到的力，向心力是重力和拉力的合力，是做圓周運(yùn)動(dòng)需要的力，故A錯(cuò)誤；B．小球做圓周運(yùn)動(dòng)，靠細(xì)線的拉力和小球重力的合力提供向心力，故B錯(cuò)誤；CD．小球所受的合力所以故C錯(cuò)誤D正確。故選D。7．C【解析】B．當(dāng)F=0時(shí)，，恰好由重力作為向心力，滿足聯(lián)立可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮锽錯(cuò)誤；C．當(dāng)時(shí)，F(xiàn)=c，小球恰好處于平衡狀態(tài)，可得F=mg可得小球的質(zhì)量C正確；A．當(dāng)所需的向心力大于重力，故桿對(duì)小球的彈力方向向下，A錯(cuò)誤；D．當(dāng)時(shí)，由牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)可解得F=mg，小球受到的彈力與重力大小相等，D錯(cuò)誤。故選C。8．B【解析】以老鷹為對(duì)象，受力如圖所示則由牛頓第二定律可知解得故選B。9．A【解析】設(shè)撥浪鼓半徑為，細(xì)繩長(zhǎng)為，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為，有解得可知細(xì)繩與豎直方向的夾角與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，根據(jù)題述可知兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同，由于，根據(jù)公式可判斷出。故選A。10．B【解析】由圖可知，、各自繞上與之等高的點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度相等，的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大，則線速度大，向心加速度大，兩質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量相同，則向心力不同，即所受合力大小不同，且方向相反，選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。11．C【解析】A．A、B兩處裝飾物繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則周期相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)a=ω2r可知，A、B兩處裝飾物的向心加速度大小之比為2:1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)v=ωr可知，A、B兩處裝飾物的線速度大小之比為2:1，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)F=ma可知，A、B兩處裝飾物受到的向心力大小之比為1:1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。12．B【解析】設(shè)行李箱a豎立時(shí)與汽車發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，行李箱b平放時(shí)與汽車發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的加速度為a2，根據(jù)實(shí)際情況可知a1＜a2。A．緩慢起動(dòng)時(shí)，汽車的加速度比較小，如果小于a1，則兩只行李箱不會(huì)相對(duì)車子運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．急剎車時(shí)，汽車減速運(yùn)動(dòng)的加速度很大，行李箱a一定相對(duì)車子向前運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．緩慢轉(zhuǎn)彎時(shí)，只要轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度小于a1，兩只行李箱不會(huì)相對(duì)車子向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．急轉(zhuǎn)彎時(shí)，行李箱a一定會(huì)相對(duì)車子向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)相對(duì)車子向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。13．B【解析】?jī)牲c(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故角速度相等，而半徑不同，則，線速度大小不等，向心加速度不等，則向心力不等。故選B。14．C【解析】A．當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則沿切線方向存在加速度，由摩擦力提供，此時(shí)摩擦力不沿輕繩方向，故A錯(cuò)誤；B．在轉(zhuǎn)速一定的條件下，根據(jù)牛頓第二定律有木塊受到的摩擦力跟木塊到軸的距離不是正比關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．轉(zhuǎn)盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有解得木塊受到摩擦力為，故摩擦力大小為，故C正確；D．要保持木塊與轉(zhuǎn)盤相對(duì)靜止，當(dāng)摩擦力達(dá)到最大時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有解得，故D錯(cuò)誤。故選C。15．B【解析】A、B兩物體共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，由v=rω知，A轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑較大，則A的線速度較大，向心加速度，故A的向心加速度大；，A的向心力大，故B正確ACD錯(cuò)誤。故選B。16．C【解析】AB．地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)，角速度相等，根據(jù)知，P點(diǎn)的半徑小，所以P點(diǎn)的線速度小，AB錯(cuò)誤；C．隨著緯度升高，重力加速度增大，則P點(diǎn)的重力加速度比Q點(diǎn)大，根據(jù)可知，P點(diǎn)的小球所受重力大，C正確；D．根據(jù)可知，P點(diǎn)的半徑小，所以P點(diǎn)的向心力小，D錯(cuò)誤。故選C。17．（1）；（2）