2017高一物理試題(圓周運(yùn)動(dòng))

1、臨清二中高一物理試題（圓周運(yùn)動(dòng)）姓名:班級(jí): 三：B. 一定是推力第I卷（選擇題）、單選題（題型注釋）1.關(guān)于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度、角速度、周期的關(guān)系，下面說法中正確的是（A.線速度大的角速度一定大B.線速度大的周期一定小C.角速度大的半徑一定小D.角速度大的周期一定小2.質(zhì)量為m的小球，用一條繩子系在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為v,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度變?yōu)?gR v2 ,則兩位置處繩子所受的張力之差是（）A . 6mgB. 5mgC. 4mgD. 2mg3.關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A,日常生活中遇到的離心運(yùn)動(dòng)都是有危害的，要防止任何離心運(yùn)動(dòng)的發(fā)生B.物體受

2、到向心力作用，但可能做離心運(yùn)動(dòng)C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化，就將做離心運(yùn)動(dòng)D.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)將做離心運(yùn)動(dòng)4.細(xì)線一端系一小球，另一端固定于懸點(diǎn)，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，細(xì)線的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓錐面，所以這個(gè)運(yùn)動(dòng)裝置叫圓錐擺。關(guān)于擺球 A的受力情況，下列說法正確的是A.擺球A受重力、拉力和向心力的作用B.擺球A受拉力和向心力的作用C.擺球A受拉力和重力的作用D.擺球A受重力和向心力的作用20 m/s2, g=10 m/s2,那么，此位置5 .游客坐過山車，在圓弧軌道最低點(diǎn)處獲得的向心加速度達(dá)到座椅對(duì)游客的作用力相當(dāng)于游客重力的

3、（）A. 1倍 B. 2倍 C. 3倍 D. 4倍6 .汽車在公路上行駛一般不打滑，輪子轉(zhuǎn)一周，汽車向前行駛的距離等于車輪的周長(zhǎng)。某國(guó)產(chǎn)轎車的車輪半徑約為 30cm,當(dāng)該型號(hào)的轎車在高速公路上行駛時(shí)，速率計(jì)的指針指在120km/h上,可估算此時(shí)該車輪的轉(zhuǎn)速度約為（）A . 1000 r/s B. 1000 r/min C. 1000 r/h D. 2000 r/s7 .一圓臺(tái)可繞通過圓臺(tái)中心O且垂直于臺(tái)面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓臺(tái)上放置一小木塊A,它隨圓臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則關(guān)于木塊A的受力情況，下列說法中正確的是（）A .木塊A受重力、支持力和向心力作用8 .木塊A受重力、支持力和靜摩

4、擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反C.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同D.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向指向圓心8.一物體以12 m/s的線速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為3 s,則物體在運(yùn)動(dòng)過程中的任一時(shí)刻，速度變化率的大小為（）A , 紅 m/s2B. 8m/s2C. 0 D . 8 % m/s9 .如下圖所示，輕桿的一端有一小球，另一端有光滑固定軸O,現(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，用F表示球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力，則 F （）A. 一定是拉力D.可能是拉力，可能是推力，也可能等于零10 .飛機(jī)在空中做勻速

5、圓周運(yùn)動(dòng)表演時(shí)，下列說法正確的是（）A.飛機(jī)必須受到恒力的作用B.飛機(jī)所受合力必須等于零C.飛機(jī)所受合力的大小可能變化D.飛機(jī)所受合力的大小不變，方向時(shí)刻改變11 .如圖所示為兩級(jí)皮帶傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶均不打滑，中間兩個(gè)輪子是固定在一起的，輪1的半徑和輪2的半徑相同，輪3的半徑和輪4的半徑相同，且為輪 1和輪2半徑的一半，則輪 1 邊緣的a點(diǎn)和輪4邊緣的c點(diǎn)相比（）A .線速度之比為1 ： 4B .角速度之比為4 ： 1C.向心加速度之比為 8： 1D,向心加速度之比為 1 : 812 .兩個(gè)小球固定在一根長(zhǎng)為 L的桿的兩端，繞桿的O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，當(dāng)小球1的速度 為V1時(shí)，小球2的

6、速度為V2,則轉(zhuǎn)軸O到小球2的距離是（）A.上B,上"V1V2V1V2L(% V2)C .D.L(vV2)13 .下列各種運(yùn)動(dòng)中，不屬于勻變速運(yùn)動(dòng)的是（）A.斜拋運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.平拋運(yùn)動(dòng) D.豎直上拋運(yùn)動(dòng)14 .質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈性桿 P部分插入桌面上小孔中， 桿的另一端套有質(zhì)量為 m的小球，今使小球在水平面內(nèi)彳半徑為 R、角速度為6的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則桿的上端受到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮椋ǎ? i24 _ 2A . mo RB. mjg -co RC. mJg2 +6r2D.不能確定15 .如圖所示為質(zhì)點(diǎn) P、Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度隨半徑變化的圖線，表示質(zhì)點(diǎn)P的圖是

7、雙曲線，表示質(zhì)點(diǎn) Q的圖線是過原點(diǎn)的一條直線，由圖線可知（）A.質(zhì)點(diǎn)P的線速度大小不變B .質(zhì)點(diǎn)P的角速度大小不變C.質(zhì)點(diǎn)Q的角速度隨半徑變化D .質(zhì)點(diǎn)Q的線速度大小不變16 .關(guān)于角速度和線速度，下列說法正確的是（）A.半徑一定，角速度與線速度成反比B.半徑一定，角速度與線速度成正比C.線速度一定，角速度與半徑成正比D.角速度一定，線速度與半徑成反比17 .一質(zhì)量為m的物體，沿半彳5為R的向下凹的圓形軌道滑行，如圖所示，經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度為 v,物體與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為N ,則它在最低點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力為（）18 .如圖所示是一個(gè)玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三個(gè)點(diǎn)。當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線

8、以角速度A . a、b和c三點(diǎn)的線速度大小相等B. a、b和c三點(diǎn)的角速度相等C. a、b的角速度比c的大D . c的線速度比a、b的大第R卷（非選擇題）、計(jì)算題（題型注釋）19 .如圖所示，兩根長(zhǎng)度相同的輕繩，連接著相同的兩個(gè)小球，讓它們穿過光滑的桿在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中。為圓心，兩段細(xì)繩在同一直線上， 此時(shí)，兩段繩子受到的拉力之比為多少?20=020 .有一列重為100 t的火車，以72 km/h的速率勻速通過一個(gè)內(nèi)外軌一樣高的彎道，軌道半徑為400 m。（g 取 10 m/s2）（1）試計(jì)算鐵軌受到的側(cè)壓力大小；（2）若要使火車以此速率通過彎道，且使鐵軌受到的側(cè)壓力為零，我們可以

9、適當(dāng)傾斜路基，試計(jì)算路基傾斜角度。的正切值。21 .如圖所示，圓環(huán)以過其直徑的直線AB為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知其半徑為0.5m,周期為4s,求環(huán)上P點(diǎn)和Q點(diǎn)的角速度和線速度大小。22.長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩，其一端固定于 。點(diǎn)，另一端連有質(zhì)量為 m的小球, 圓周運(yùn)動(dòng)。求：(1)小球剛好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度；(2)小球到達(dá)最高點(diǎn)速度為 2 JgL時(shí)繩受到的拉力。O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做J=T物理圓周運(yùn)動(dòng)參考答案1 .【解析】 由公式8=,可知，與越大，T 一定越小，D對(duì)?！敬鸢浮緿22 .【解析】在最高點(diǎn)mg+Fi=h-, R2、在最低點(diǎn)F2-mg=m(4g, R所以 F2Fi=6mg?！敬鸢浮緼3 .【解析】當(dāng)物體受

10、到的合力的大小不足以提供物體所需要的向心力的大小時(shí)，物體就要遠(yuǎn)離圓 心，此時(shí)物體做的就是離心運(yùn)動(dòng)。日常生活中遇到的離心運(yùn)動(dòng)不都是有危害的，有時(shí)會(huì)利用離心運(yùn)動(dòng)的例如洗衣機(jī)甩水桶，所以A錯(cuò)誤；向心力的突然變小時(shí)，合力小于了物體需要的向心力,物體要做離心運(yùn)動(dòng)，所以 B正確；合力大于需要的向心力時(shí)，物體要做向心運(yùn)動(dòng)，合力小于所需要的向心力時(shí)，物體就要遠(yuǎn)離圓心，做的就是離心運(yùn)動(dòng)，所以向心力的數(shù)值發(fā)生變化也可能做向心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。故選B?！敬鸢浮緽4 .【解析】小球只受重力和繩子的拉力，小球又能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故而向心力就是拉力、重力的合力?！敬鸢浮緾5 .【解析】對(duì)位于軌道最低點(diǎn)的游客受力分析

11、如圖：則Fmg= ma,故F= mg+ ma= 3mg。即座椅對(duì)游客作用力相當(dāng)于游客重力的3倍。120 1036 .【解析】 根據(jù) V =r8和 =2m可得，n=x60 r/min &1000 r/min。2 71r 3.6x103x2x3.14x0.3故B正確。7 .【解析】木塊在豎直方向上受重力和圓臺(tái)的支持力作用，二力平衡。因?yàn)槟緣K做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其合力一定指向圓心，而木塊與圓臺(tái)相對(duì)靜止，故木塊受圓臺(tái)的靜摩擦力一定指向圓心，是木塊受到的三個(gè)力的合力，向心力是效果力，在分析木塊受力時(shí)，不能說木塊受到向心力。8 .【解析】速度變化率即向心加速度，an=cov=立V=2M2 m/s2=

12、8兀m2s D對(duì)。9 .【解析】 本題考查剛性桿支撐球在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。球通過最高點(diǎn)的條件是v> 0。2情況(1)當(dāng)球通過最高點(diǎn)，拉力為零時(shí)，有mg=5_? v= JgR ;R2(2)當(dāng)0W v< 歷 時(shí)，此時(shí)F為推力，mg F=m-；R2(3)當(dāng)v>jgR時(shí)，此時(shí)F為拉力，F(xiàn)+mg=m-;R故選項(xiàng)D正確。10 .【解析】飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其向心力由合外力提供，大小不變，方向時(shí)刻改變。11 .【解析】由題意知2Va=2v3=V2=Vc,其中V2、V3為輪2和輪3邊緣的線速度，所以Vg Vc= 1 ,2, A 錯(cuò)。設(shè)輪4的半徑為r,則aa=V-2Va 2a2r2.=

13、-ac,即 aa ：ac= 1 8, C 錯(cuò)，D 對(duì)。=Va ra Vc %B錯(cuò)。12 .【解析】設(shè)。到球2的距離為x,因?yàn)閮汕蚶@同一桿做圓周運(yùn)動(dòng)，所以角速度相同，則=Nx=-L,故選 BoL -xxv1V2【答案】B13 .【解析】勻變速運(yùn)動(dòng)指的是加速度不變的運(yùn)動(dòng)。據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)及豎直上拋運(yùn)動(dòng)的定義 可知，三種運(yùn)動(dòng)中均是只有重力作用，運(yùn)動(dòng)的加速度都是重力加速度，即這三種運(yùn)動(dòng)都是勻變速運(yùn)動(dòng)，而勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向指向圓心，故此加速度時(shí)刻在變化，勻速圓周運(yùn)動(dòng)屬于變加速運(yùn)動(dòng)，符合題意的選項(xiàng) Bo【答案】B14 .【解析】對(duì)小球進(jìn)行受力分析， 小球受兩個(gè)力：一個(gè)是重力mg,另一個(gè)是桿對(duì)小球

14、的作用力 F, 兩個(gè)力的合力產(chǎn)生向心力。由平行四邊形定則可得：F =mjg2 +4R2 ,再根據(jù)牛頓第三定律，可知桿受到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮椋篎 =mjg2 +E4R2 ,故選項(xiàng)C正確。【答案】C15 .【解析】由圖線可知，對(duì)質(zhì)點(diǎn) P,其向心加速度an與半徑r的乘積為常量，即anr =常量，所 以質(zhì)點(diǎn)P的線速度大小不變，故 A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn) Q的向心加速度跟r成正比，即2an=cor,所以質(zhì)點(diǎn)Q做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不變，線速度隨半徑增大而增大，故 C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】A16 .【解析】由v=sr,得8=v,即r 一定時(shí)，與v成正比；由6=丫知，線速度一定時(shí)，角速 rr22FN -

15、mg =m,得FN =mg +m,又由摩擦力公式RR度與半徑成反比；由 v=、or知，角速度一定時(shí)，線速度與半徑成正比。17 .【解析】在最低點(diǎn)由向心力公式2F = MFN =邑(mg +mv) ,C 對(duì)?！敬鸢浮緾18 .【解析】陀螺共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由6=年知，a、b和c三點(diǎn)的角速度大小相等， B對(duì)，C錯(cuò)；由v=cor知，a、b和c三點(diǎn)的角速度相等，半徑不等，故這三點(diǎn)的線速度大小不相等，c的半徑最小，c的線速度最小，A、D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽19.【解析】設(shè)每段繩子長(zhǎng)為lwd對(duì)球2有：F2=2m52對(duì)球 1 有：Fi-F2= ml co2由以上兩式得：Fi = 3mlco2故2。F22【答案】3： 2

16、20 .【解析】（1） v= 72 km/h =20 m/s,外軌對(duì)輪緣的側(cè)壓力提供火車轉(zhuǎn)彎所需要的向心力，所以有:252FN = mv_= 10 X20 n=1M05 N r 400由牛頓第三定律可知鐵軌受到的側(cè)壓力大小等于1X105 No（2）火車過彎道，重力和鐵軌對(duì)火車的支持力的合力正好提供向心力，如圖所示，則mgtan 0=2v m r2由此可得tan 9= = 0.1org【答案】（1） 105 N （2） 0. 121 .【解析】P點(diǎn)和Q點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以P點(diǎn)和Q點(diǎn)的角速度相同，且 8=2=rad/s、1.57rad/s； T 2P點(diǎn)和Q點(diǎn)繞AB做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡的圓心不同，P點(diǎn)和Q點(diǎn)的軌跡半徑分別為:rp =R sin 30 0=0.25m, rQ =R sin 600= R = m ,故二者的線速度分別為：pQ