高考物理一輪復(fù)習(xí)練 圓周運(yùn)動(dòng)

PAGE6PAGE圓周運(yùn)動(dòng)一、選擇題1．如圖所示，小物體A與水平圓盤保持相對(duì)靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則A受力情況是()A．重力、支持力B．重力、向心力C．重力、支持力、指向圓心的摩擦力D．重力、支持力、向心力、摩擦力2．如圖是自行車傳動(dòng)裝置的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為nr/s，則自行車前進(jìn)的速度為()A．eq\f(πnr1r3,r2) B．eq\f(πnr2r3,r1)C．eq\f(2πnr2r3,r1) D．eq\f(2πnr1r3,r2)3．(多選)如圖所示，豎直平面上，質(zhì)量為m的小球在重力和拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況說(shuō)法中正確的是()A．若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)C．若拉力和重力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)D．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc做向心運(yùn)動(dòng)4．一戶外健身器材如圖所示，當(dāng)器材上輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輪子上A、B兩點(diǎn)的()A．轉(zhuǎn)速nB>nAB．周期TB>TAC．線速度vB>vAD．角速度ωB>ωA5．(多選)如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙()A．運(yùn)動(dòng)周期為eq\f(2πR,ω)B．線速度的大小為ωRC．受摩天輪作用力的大小始終為mgD．所受合力的大小始終為mω2R6．(多選)游樂(lè)園里有一種叫“飛椅”的游樂(lè)項(xiàng)目，簡(jiǎn)化后如圖所示。已知飛椅用鋼繩系著，鋼繩上端的懸點(diǎn)固定在頂部水平轉(zhuǎn)盤的圓周上。轉(zhuǎn)盤繞穿過(guò)其中心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。穩(wěn)定后，每根鋼繩(含游客)與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)。圖中P、Q兩位游客懸于同一個(gè)圓周上，P所在鋼繩的長(zhǎng)度大于Q所在鋼繩的長(zhǎng)度，鋼繩與豎直方向的夾角分別為θ1、θ2。不計(jì)鋼繩和飛椅的重力。下列判斷正確的是()A．P、Q兩位游客的線速度大小相同B．無(wú)論兩位游客的質(zhì)量分別有多大，θ1一定大于θ2C．如果兩位游客的質(zhì)量相同，則有θ1等于θ2D．如果兩位游客的質(zhì)量相同，則Q的向心力一定小于P的向心力7．(多選)如圖所示，半徑為R的內(nèi)壁光滑的圓管固定在豎直平面內(nèi)，直徑略小于圓管內(nèi)徑的兩質(zhì)量均為m＝0.1kg的小球在圓管內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)小球A以vA＝eq\r(2gR)的速度通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球B剛好以vB＝eq\r(3)vA的速度通過(guò)最低點(diǎn)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是()A．小球A在最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)管內(nèi)壁的壓力大小為1NB．小球A在最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)管外壁的壓力大小為1NC．小球B在最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)管外壁的壓力大小為7ND．小球B在最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)管外壁的壓力大小為6N8．如圖所示，一個(gè)菱形框架繞過(guò)其對(duì)角線的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在兩條邊上各套有一個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中兩小球相對(duì)框架靜止，且到豎直軸的距離相等，則下列說(shuō)法正確的是()A．框架對(duì)球A的彈力方向一定垂直框架向下B．框架對(duì)球B的彈力方向可能垂直框架向下C．球A與框架間可能沒(méi)有摩擦力D．球A、球B所受的合力大小相等9．如圖甲所示，輕桿的一端固定一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，另一端套在光滑的水平軸O上，O軸的正上方有一速度傳感器，可以測(cè)量小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小v；O軸處有一力傳感器，可以測(cè)量小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)O軸受到的桿的作用力F，若取豎直向下為F的正方向，在最低點(diǎn)時(shí)給小球不同的初速度，得到的F-v2(v為小球在最高點(diǎn)處的速度)圖像如圖乙所示，取g＝10m/s2，則()A．O軸到小球的距離為0.5mB．小球的質(zhì)量為3kgC．小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/sD．小球在最低點(diǎn)的初速度大小為eq\r(15)m/s時(shí)，通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)桿不受球的作用力10．(多選)如圖為甲、乙兩球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線，甲圖線為雙曲線的一支，乙圖線為直線。由圖像可以知道()A．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小保持不變B．甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度的大小保持不變C．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小保持不變D．乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度的大小保持不變二、填空題11．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩，一端拴一質(zhì)量為m的小球，另一端懸掛在距光滑水平面H高處(L>H)。現(xiàn)使小球在水平桌面上以角速度為ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球?qū)ψ烂娴膲毫椤?2．為了探究物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力與哪些因素有關(guān)？某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，繩子的一端拴一個(gè)小沙袋，繩上離小沙袋L處打一個(gè)繩結(jié)A,2L處打另一個(gè)繩結(jié)B。請(qǐng)一位同學(xué)幫助用秒表計(jì)時(shí)。如圖乙所示，做了四次體驗(yàn)性操作。操作1：手握繩結(jié)A，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周。體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大小。操作2：手握繩結(jié)B，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周。體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大小。操作3：手握繩結(jié)A，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)2周。體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大小。操作4：手握繩結(jié)A，增大沙袋的質(zhì)量到原來(lái)的2倍，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周。體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大小。(1)操作2與操作1中，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是________；(2)操作3與操作1中，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是________；(3)操作4與操作1中，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是________；(4)總結(jié)以上四次體驗(yàn)性操作，可知物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力大小與________有關(guān)。A．半徑 B．質(zhì)量C．周期 D．線速度的方向(5)實(shí)驗(yàn)中，人體驗(yàn)到的繩子的拉力是否是沙袋做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力________(“是”或“不是”)。三、計(jì)算題13．用光滑圓管制成如圖所示的軌道，豎直立于水平地面上，其中ABC為圓軌道的一部分，CD為傾斜直軌道，二者相切于C點(diǎn)。已知圓軌道的半徑R＝1m，傾斜軌道CD與水平地面的夾角為θ＝37°。現(xiàn)將一小球以一定的初速度從A點(diǎn)射入圓管，小球直徑略小于圓管的直徑，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求小球通過(guò)傾斜軌道CD的最長(zhǎng)時(shí)間(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。14．如圖所示，細(xì)繩的一端系著質(zhì)量m＝0.3kg的小球，另一端通過(guò)管頂和內(nèi)壁均光滑的圓筒吊著質(zhì)量M＝0.5kg的物塊，從筒頂?shù)叫∏騧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.6m．為了使繩不發(fā)生滑動(dòng)，通過(guò)圓筒使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求小球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期．(g≈π2)15．如圖所示，一輛質(zhì)