（春）人教版物理（新）必修圓周運(yùn)動(dòng)習(xí)題含答案

2020（春）人教版物理（新）必修第二冊(cè)第6章圓周運(yùn)動(dòng)習(xí)題含答案*新教材人教物理必修第二冊(cè)第6章圓周運(yùn)動(dòng)*1、如圖所示，豎直薄壁圓筒內(nèi)壁光滑，其半徑為R，上部側(cè)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(nèi)，使小球緊貼筒內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)．要使小球從B口處飛出，小球進(jìn)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))2、長(zhǎng)度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn)，另一端各系一個(gè)質(zhì)量相同的小球，使它們?cè)谕凰矫鎯?nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則關(guān)于兩個(gè)圓錐擺的物理量相同的是()A．周期 B．線速度C．向心力 D．繩的拉力]3、A、B兩小球都在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A球的軌道半徑是B球軌道半徑的2倍，A的轉(zhuǎn)速為30r/min，B的轉(zhuǎn)速為15r/min.則兩球的向心加速度之比為()A．1∶1 B．2∶1C．4∶1 D．8∶14、如圖所示為洗衣機(jī)脫水筒．在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水筒內(nèi)壁上有一件濕衣服與圓筒一起運(yùn)動(dòng)，衣服相對(duì)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(gè)力作用B．洗衣機(jī)脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)D．衣服上的水滴與衣服間的附著力大于所需的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)5、(多選)下面關(guān)于向心力的敘述中，正確的是()A．向心力的方向始終沿著半徑指向圓心，所以是一個(gè)變力B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，除了受到別的物體對(duì)它的作用力外，還一定受到一個(gè)向心力的作用C．向心力可以是重力、彈力、摩擦力中的某個(gè)力，也可以是這些力中某幾個(gè)力的合力，或者是某一個(gè)力的分力D．向心力只改變物體速度的方向，不改變物體速度的大小6、(多選)一個(gè)小球以大小為an＝4m/s2的向心加速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑r＝1m，則下列說法正確的是()A．小球運(yùn)動(dòng)的角速度為2rad/sB．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為πsC．小球在t＝eq\f(π,4)s內(nèi)通過的位移大小為eq\f(π,20)mD．小球在πs內(nèi)通過的路程為零7、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(gè)水平初速度v0＝eq\r(gR)，則物體將()A．沿球面下滑至M點(diǎn)B．沿球面下滑至某一點(diǎn)N，便離開球面做斜下拋運(yùn)動(dòng)C．按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓周運(yùn)動(dòng)D．立即離開半圓球做平拋運(yùn)動(dòng)8、如圖所示，在水平冰面上，狗拉著雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為圓心．能正確表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的圖是()ABCD9、如圖所示，半徑為R的圓環(huán)豎直放置，一輕彈簧一端固定在環(huán)的最高點(diǎn)A，一端系一帶有小孔穿在環(huán)上的小球，彈簧原長(zhǎng)為eq\f(2,3)R.將小球從靜止釋放，釋放時(shí)彈簧恰無形變，小球運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速率為v，這時(shí)小球向心加速度的大小為()\f(v2,R) \f(v2,2R)\f(3v2,2R) \f(3v2,4R)10、(多選)如圖所示，在高速路口的轉(zhuǎn)彎處，路面外高內(nèi)低．已知內(nèi)外路面與水平面的夾角為θ，彎道處圓弧半徑為R，重力加速度為g，當(dāng)汽車的車速為v0時(shí)，恰由支持力與重力的合力提供了汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則()A．v0＝eq\r(Rgtanθ)B．v0＝eq\r(Rgsinθ)C．當(dāng)該路面結(jié)冰時(shí)，v0要減小D．汽車在該路面行駛的速度v＞v0時(shí)，路面會(huì)對(duì)車輪產(chǎn)生沿斜面向下的摩擦力11、（計(jì)算題）汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，可認(rèn)為前輪和后輪都做圓周運(yùn)動(dòng)，但它們的轉(zhuǎn)彎半徑不同，如圖所示，若汽車外側(cè)前輪的轉(zhuǎn)彎半徑為5m，內(nèi)側(cè)后輪的轉(zhuǎn)彎半徑為m，外側(cè)前輪轉(zhuǎn)彎時(shí)線速度為10m/s，則此時(shí)內(nèi)側(cè)后輪的線速度是多少？12、如圖所示，壓路機(jī)大輪的半徑R是小輪半徑r的2倍，壓路機(jī)勻速行進(jìn)時(shí)，大輪邊緣上A點(diǎn)的向心加速度是m/s2，那么小輪邊緣上的B點(diǎn)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(diǎn)的向心加速度是多大？1、B[小球在豎直方向上只受重力作用，做自由落體運(yùn)動(dòng)，故小球從A到B的時(shí)間為t＝eq\r(\f(2h,g))，設(shè)小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，沿水平方向轉(zhuǎn)了n圈，則有v0t＝n·2πR，當(dāng)n＝1時(shí)，小球進(jìn)入上面小口的速率v0最小，解得v0＝πReq\r(\f(2g,h))，B正確．]2、A[擺動(dòng)過程中繩子的拉力和重力的合力充當(dāng)向心力，設(shè)繩與豎直方向間的夾角為θ，如圖所示根據(jù)幾何知識(shí)可得F＝mgtanθ，r＝htanθ，根據(jù)公式F＝mω2r可得ω＝eq\r(\f(g,h))，又知道T＝eq\f(2π,ω)，所以兩者的周期相同，A正確；根據(jù)公式v＝ωr可得線速度不同，B錯(cuò)誤；由于兩者與豎直方向的夾角不同，所以向心力不同，C錯(cuò)誤；繩子拉力：T＝eq\f(mg,cosθ)，故繩子拉力不同，D錯(cuò)誤3、D[由題意知A、B兩小球的角速度之比ωA∶ωB＝nA∶nB＝2∶1，所以兩小球的向心加速度之比aA∶aB＝ωeq\o\al(2,A)RA∶ωeq\o\al(2,B)RB＝8∶1，D正確．]4、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(zhuǎn)動(dòng)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(dāng)附著力不足以提供所需的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤．]5、ACD[向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，它可以是物體受力的合力，也可以是某一個(gè)力的分力，因此，在進(jìn)行受力分析時(shí)，不能再分析向心力．向心力時(shí)刻指向圓心，與速度方向垂直，所以向心力只改變速度方向，不改變速度大小，A、C、D正確．]6、AB[由a＝ω2r得角速度ω＝eq\r(\f(a,r))＝2rad/s，A對(duì)；周期T＝eq\f(2π,ω)＝πs，B對(duì)；小球在t＝eq\f(π,4)s內(nèi)通過eq\f(1,4)圓周，位移大小為eq\r(2)r＝eq\r(2)m，C錯(cuò)；小球在πs內(nèi)通過的路程為一個(gè)圓周的長(zhǎng)度2πr＝2πm，D錯(cuò)．]7、D[設(shè)在頂部物體A受到半圓球?qū)λ淖饔昧镕，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(yùn)動(dòng)，D正確．]8、C[由于雪橇在冰面上滑動(dòng)，其滑動(dòng)摩擦力方向必與運(yùn)動(dòng)方向相反，即沿圓的切線方向；因雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力一定指向圓心．由此可知C正確．]9、A[小球沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡就是圓環(huán)所在的圓，軌跡的圓心就是圓環(huán)的圓心，運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑就是圓環(huán)的半徑，小球運(yùn)動(dòng)到環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，其向心加速度的大小為eq\f(v2,R)，加速度方向豎直向上．選項(xiàng)A正確．]10、AD[路面的斜角為θ，以汽車為研究對(duì)象，作出汽車的受力圖，根據(jù)牛頓第二定律得：mgtanθ＝meq\f(v\o\al(2,0),R)，解得：v0＝eq\r(Rgtanθ)，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)與未結(jié)冰時(shí)相比，由于支持力和重力不變，則v0的值不變，C錯(cuò)誤；車速若高于v0，所需的向心力增大，此時(shí)摩擦力指向內(nèi)側(cè)，增大提供的向心力，車輛不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)，D正確．]11、解析汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，四輪有相同的角速度，根據(jù)v＝ωr，可得eq\f(v前,v后)＝eq\f(r前,r后)，代入數(shù)