高中物理必修二《圓周運(yùn)動(dòng)》單元測(cè)試題(含答案)

高中物理必修二《圓周運(yùn)動(dòng)》單元測(cè)試題(含答案)1.一個(gè)質(zhì)量為$m$的物體繞著一個(gè)半徑為$r$的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其角速度為$\omega$，則該物體的圓周運(yùn)動(dòng)的周期為多少？答案：該物體的圓周運(yùn)動(dòng)的周期為$T=\frac{2\pir}{v}=\frac{2\pir}{\omegar}=\frac{2\pi}{\omega}$，其中$v=\omegar$為該物體的圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。2.一個(gè)半徑為$R$的圓柱形物體沿著一個(gè)半徑為$r$($r<R$)的斜面上升時(shí)，若其傾角為$\theta$，則它的最大上升高度為多少？答案：對(duì)該物體沿斜面上升時(shí)，由于受力分解，可知物體施加在斜面上的力為$mg\sin\theta$，因此，該物體的最大上升高度為$h=\frac{R-r}{\tan\theta}$。3.一個(gè)圓環(huán)質(zhì)量為$m$，外半徑為$R$，內(nèi)半徑為$r$，繞著其垂直于圓環(huán)平面且距離圓心為$d$($d>R$)的固定軸做勻角速度圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為$\omega$，則該圓環(huán)的圓周運(yùn)動(dòng)的角動(dòng)量為多少？答案：對(duì)于該圓環(huán)的圓周運(yùn)動(dòng)，其角動(dòng)量為$L=I\omega$，其中$I$為該圓環(huán)繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，由于該圓環(huán)為大圓環(huán)與小圓環(huán)的差值，故有$I=\frac{m}{2}(R^2+r^2)+md^2$。因此，該圓環(huán)的圓周運(yùn)動(dòng)的角動(dòng)量為$L=\frac{m}{2}(R^2+r^2+4d^2)\omega$。4.在地球上，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)，若它的線速度為$v$，半徑為$r$，則該質(zhì)點(diǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為多少？答案：該質(zhì)點(diǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為$\omega=\frac{v}{r}$。5.在垂直于水平面的豎直面內(nèi)，有一個(gè)半徑為$r$($r<R$)的球體與水平面接觸，現(xiàn)對(duì)其施加一水平恒力$F$，則該球體在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為多少？答案：該球體在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為$R'=\frac{r^2\omega^2}{g\pm\frac{F}{m}}$，其中$\omega=\sqrt{\frac