圓周運(yùn)動(dòng)試題及參考答案

(完整word版)圓周運(yùn)動(dòng)試題及參考答案(完整word版)圓周運(yùn)動(dòng)試題及參考答案(完整word版)圓周運(yùn)動(dòng)試題及參考答案第（６３）單元測(cè)試題一、單項(xiàng)選擇題1、在某轉(zhuǎn)彎處,規(guī)定火車行駛的速率為v0，則下列說法中正確的是(）A．當(dāng)火車以速率v0行駛時(shí),火車的重力與支持力的合力方向一定沿水平方向B．當(dāng)火車的速率v〉v0時(shí)，火車對(duì)外軌有向外的側(cè)向壓力C．當(dāng)火車的速率v〉v0時(shí)，火車對(duì)內(nèi)軌有向內(nèi)的擠壓力D．當(dāng)火車的速率v〈v0時(shí)，火車對(duì)內(nèi)軌有向內(nèi)側(cè)的壓力2、一輛卡車在丘陵地勻速行駛，地形如圖所示，由于輪胎太舊，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段應(yīng)是（)A．a(chǎn)處 B．b處C．c處 D．d處3、一汽車通過拱形橋頂點(diǎn)時(shí)速度為10m/s，車對(duì)橋頂?shù)膲毫檐囍氐?，如果要使汽車在橋頂?duì)橋面沒有壓力，車速至少為（)A．15m/s B．20m/sC．25m/s D．30m/s4、質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，若經(jīng)最高點(diǎn)不脫離軌道的臨界速度為v,則當(dāng)小球以2v速度經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí),小球?qū)壍缐毫Φ拇笮椋?A．0 B．mg C．3mg D．5mg5、雜技演員在表演水流星節(jié)目時(shí),盛水的杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)杯子到最高點(diǎn)時(shí),里面水也不流出來，這是因?yàn)椋?A．水處于失重狀態(tài)，不受重力的作用了B．水受平衡力作用，合力為零C．水受的合力提供向心力,使水做圓周運(yùn)動(dòng)D．杯子特殊，杯底對(duì)水有吸力6、把盛水的水桶拴在長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩子一端，使水桶在豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng)，要使水在水桶轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)不從水桶里流出來，這時(shí)水桶的線速度至少應(yīng)該是(）7、在半徑為R的固定半球形碗內(nèi),有一質(zhì)量為m的物體自碗邊向碗底滑動(dòng)，滑到最低點(diǎn)時(shí)速度為v，若物體與碗的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點(diǎn)受到的摩擦力大小是（ )8、如圖所示，一球質(zhì)量為m，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下L/2處釘有一根長(zhǎng)釘，把懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放，當(dāng)懸線碰到釘子瞬間下列說法正確的是（）A．小球的線速度突然加大B．小球的向心加速度突然減小C．小球的角速度突然減小D．懸線拉力突然增大9、如圖所示，用長(zhǎng)為l的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（）A.小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力B。小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力不可能為零C。若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則其在最高點(diǎn)的速率為D。小球過最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球重力10、汽車駛向一凸形橋，為了在通過橋頂時(shí)，減小汽車對(duì)橋的壓力，司機(jī)應(yīng)（)A．以盡可能小的速度通過橋頂B．適當(dāng)增大速度通過橋頂C．以任何速度勻速通過橋頂D．使通過橋頂?shù)南蛐募铀俣缺M可能小11、圖8兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，懸點(diǎn)相同，如圖8所示，A運(yùn)動(dòng)的半徑比B的大，則()A．A受到的向心力比B的大B．B受到的向心力比A的大C．A的角速度比B的大D．B的角速度比A的大12、關(guān)于鐵路轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌道間有高度差，下列說法正確的是()A．可以使列車順利轉(zhuǎn)彎，減小車輪與鐵軌間的側(cè)向擠壓B．因?yàn)榱熊囖D(zhuǎn)彎時(shí)要受到離心力的作用,故一般使外軌高于內(nèi)軌,以防列車翻倒C．因?yàn)榱熊囖D(zhuǎn)彎時(shí)有向內(nèi)側(cè)傾倒的可能，故一般使內(nèi)軌高于外軌，以防列車翻倒D．以上說法都不正確13、在高速公路的拐彎處，路面造的外高內(nèi)低，即當(dāng)車向右拐彎時(shí)，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的要高一些,路面與水平面間的夾角為θ.設(shè)拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時(shí)車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進(jìn)方向）摩擦力等于零,θ應(yīng)等于（）A．a(chǎn)rcsineq\f（v2,Rg） B．a(chǎn)rctaneq\f(v2，Rg)C.eq\f（1,2)arcsineq\f（2v2,Rg) D．a(chǎn)rccoteq\f（v2,Rg)14、冰面對(duì)溜冰運(yùn)動(dòng)員的最大靜摩擦力為運(yùn)動(dòng)員重力的k倍，在水平冰面上沿半徑為R的圓周滑行的運(yùn)動(dòng)員，其安全速度為（)A．v＝keq\r(Rg) B．v≤eq\r(kRg)C．v≤eq\r（2kRg） D．v≤eq\r(\f（Rg，k)）15、圖3如圖3所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化,下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說法正確的是(）A．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)C．若拉力突然變小，小球?qū)⒖赡苎剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)D．若拉力突然變大，小球?qū)⒖赡苎剀壽EPc做向心運(yùn)動(dòng)16、如圖4所示,圖4小球m在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是v＝eq\r（gR)B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)外側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力17、洗衣機(jī)的脫水筒在工作時(shí)，有一衣物附著在豎直的筒壁上，則此時(shí)(）A．衣物受重力、筒壁彈力和摩擦力作用B．衣物隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由摩擦力提供C．筒壁的彈力隨筒轉(zhuǎn)速的增大而增大D．筒壁對(duì)衣物的摩擦力隨筒轉(zhuǎn)速的增大而增大18、鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r主要是根據(jù)地形決定的．彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還與火車在彎道上的行駛速率v有關(guān)．下列說法正確的是(）A．v一定時(shí)，r越小則要求h越大B．v一定時(shí)，r越大則要求h越大C．r一定時(shí)，v越大則要求h越大D．r一定時(shí),v越小則要求h越大19、修鐵路時(shí)，兩軌間距是1435mm，某處鐵路轉(zhuǎn)彎的半徑是300m,若規(guī)定火車通過這里的速度是72km/h。請(qǐng)你運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)計(jì)算一下,要想使內(nèi)外軌均不受輪緣的擠壓，內(nèi)外軌的高度差應(yīng)是多大?20、如圖所示，半徑為R、內(nèi)徑很小的光滑半圓管置于豎直平面內(nèi),兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)，A通過最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)管壁上部的壓力為3mg,B通過最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)管壁下部的壓力為0．75mg，求A、B兩球落地點(diǎn)間的距離。21、如圖2所示，鏈球運(yùn)動(dòng)員在將鏈球拋擲出手之前，總要雙手拉著鏈條加速轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈，這樣可以使鏈球速度盡量增大，拋擲出手后飛行得更遠(yuǎn)．在運(yùn)動(dòng)員加速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，能發(fā)現(xiàn)他手中與鏈球相連的鏈條與豎直方向的夾角θ將隨著鏈球轉(zhuǎn)速的增大而增大，試通過分析計(jì)算說明：為什么θ角隨鏈球轉(zhuǎn)速的增大而增大．圖2以下是答案一、單項(xiàng)選擇題1、ABD2、D3、B4、C5、C6、C7、B8、D9、CD10、B11、A［小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由其所受重力和繩子的拉力的合力充當(dāng)向心力，設(shè)懸線與豎直方向夾角為θ，則F＝mgtanθ＝mω2lsinθ，θ越大，向心力F越大，所以A對(duì)，而ω2＝eq\f(g，lcosθ)＝eq\f(g，h)，故兩者的角速度相同．]12、A[鐵路彎道處外軌高于內(nèi)軌,目的是由支持力的水平分力提供向心力，從而減小了鐵軌與輪邊緣間的側(cè)向擠壓力．]13、B［本題主要考查的是圓周運(yùn)動(dòng)的向心力問題．試題把情景設(shè)置在高速公路拐彎處，比較新穎，同時(shí)也考查考生對(duì)實(shí)際問題的處理能力．汽車向右拐彎時(shí)，受力如圖所示．汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心與汽車在同一水平面上，當(dāng)支持力N和重力G的合力剛好是汽車沿圓弧運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，汽車與路面之間的橫向摩擦力就為0，因此由mgtanθ＝meq\f(v2，R)可得θ＝arctaneq\f(v2,Rg),故本題應(yīng)選B。]14、B［運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由冰面對(duì)他的靜摩擦力提供，要想做圓周運(yùn)動(dòng),必須滿足f＝meq\f（v2，R)，而fmax＝kmg≥f,解得v≤eq\r（kRg）.]二、多項(xiàng)選擇題15、ACD[由F＝eq\f（mv2，r）知，拉力變小，F(xiàn)不足以提供所需向心力、r變大、小球做離心運(yùn)動(dòng);反之，F(xiàn)變大,小球做向心運(yùn)動(dòng)．］16、BC［小球沿管道做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由重力及管道對(duì)小球的支持力的合力沿半徑方向的分力提供．由于管道的內(nèi)、外壁都可以提供支持力，因此過最高點(diǎn)的最小速度為0，A錯(cuò)誤，B正確；小球在水平線ab以下受外側(cè)管壁指向圓心的支持力作用，C正確；在ab線以上是否受外側(cè)管壁的作用力由速度大小決定，D錯(cuò)誤．]17、AC［對(duì)衣物研究，豎直方向:f＝mg.水平方向：N＝mrω2＝mr（2πn）2.當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，摩擦力f不變，彈力N增大．]18、AC［火車轉(zhuǎn)彎時(shí)重力和支持力的合力提供向心力,則mgtanθ＝meq\f(v2，r），v＝eq\r(grtanθ）當(dāng)v一定時(shí)，r越小，θ越大，而車軌間距恒定，故h越大，A對(duì)，B錯(cuò)；當(dāng)r一定時(shí)，v越大,θ越大，同理h越大，C對(duì)，D錯(cuò)．］三、計(jì)算題19、0.195m解析火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力由火車所受的重力和軌道對(duì)火車支持力的合力提供的,如圖所示，圖中h為兩軌高度差，d為兩軌間距，mgtanα＝meq\f(v2，r），tanα＝eq\f(v2，gr）,又由于軌道平面和水平面間的夾角一般較小,可近似認(rèn)為：tanα≈sinα＝eq\f（h，d）.因此：eq\f(h,d）＝eq\f(v2，gr）,則h＝eq\f(v2d,gr）＝eq\f（202×1。435，9.8×300)m＝0。195m。點(diǎn)評(píng)近似計(jì)算是本題關(guān)鍵的一步，即當(dāng)角度很小時(shí)sinα≈t