高中物理必修二第六章圓周運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)訓(xùn)練(帶答案)

高中物理必修二第六章圓周運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)訓(xùn)練

單選題1、如圖所示，在豎直桿上的A點(diǎn)系一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩，繩子的長(zhǎng)度為，繩的另一端連接一質(zhì)量為的小球，小球可看作質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)讓小球以不同的角速度繞豎直軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球離A點(diǎn)的豎直高度為，重力加速度為，下列說(shuō)法正確的是（

）A．小球離A點(diǎn)的豎直高度與小球運(yùn)動(dòng)的角速度成正比B．小球離A點(diǎn)的豎直高度與小球運(yùn)動(dòng)的角速度成反比C．繩子的拉力與小球運(yùn)動(dòng)的角速度成正比D．繩子的拉力與小球運(yùn)動(dòng)的角速度的平方成正比答案：DAB．小球受力如圖所示根據(jù)牛頓第二定律解得得到即與角速度的平方成反比，故AB錯(cuò)誤；CD．繩子的拉力為即繩子的拉力與小球運(yùn)動(dòng)的角速度的平方成正比，故D正確，

C錯(cuò)誤。故選D。2、下列關(guān)于向心力的說(shuō)法正確的是（）A．物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了向心力B．向心力就是物體受到的合力C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力是不變的D．向心力改變做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向答案：DA．物體做圓周運(yùn)動(dòng)就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是由物體本身產(chǎn)生的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)中由合力提供向心力，變速圓周運(yùn)動(dòng)中合力與向心力是不同的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．向心力始終指向圓心，方向時(shí)刻在改變，即向心力是變化的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．向心力的方向與速度方向垂直，不改變速度的大小，只改變速度的方向，選項(xiàng)D正確。故選D。3、如圖所示為時(shí)鐘面板，當(dāng)時(shí)鐘正常工作時(shí)，關(guān)于時(shí)針、分針和秒針的轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的是（

）A．時(shí)針的角速度最大B．秒針的周期最大C．分針尖端的線速度大于時(shí)針尖端的線速度D．時(shí)針、分針、秒針的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等答案：CBD．時(shí)針的周期為，分針的周期為，秒針的周期為，故BD錯(cuò)誤；A．根據(jù)由于時(shí)針的周期最大，可知時(shí)針的角速度最小，故A錯(cuò)誤；C．分針的周期小于時(shí)針的周期，則分針的角速度大于時(shí)針的角速度，根據(jù)分針尖端的半徑大于時(shí)針尖端的半徑，故分針尖端的線速度大于時(shí)針尖端的線速度，故C正確。故選C。4、甲、乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1：2，在相等時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過(guò)60°角，乙轉(zhuǎn)過(guò)45°角，則它們的（

）A．角速度之比為4：3B．角速度之比為2：3C．線速度之比為1：1D．線速度之比為4：9答案：AAB．相同時(shí)間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過(guò)60°角，乙轉(zhuǎn)過(guò)45°角，根據(jù)角速度定義可知ω1：ω2=4：3選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．由題意可知r1：r2=1：2根據(jù)公式v=ωr可知v1：v2=ω1r1：ω2r2=2：3選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選A。5、用材料相同、粗細(xì)相同、長(zhǎng)短不同的繩子，各系一個(gè)質(zhì)量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．兩個(gè)小球以相同的線速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷B．兩個(gè)小球以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷C．兩個(gè)小球以相同的周期運(yùn)動(dòng)時(shí)，短繩易斷D．兩個(gè)小球以相同的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，短繩易斷答案：BA．由公式可知，兩球的線速度相等時(shí)，繩子越短，向心力越大，繩子的拉力越大，越容易斷。A錯(cuò)誤；B．由公式可知，兩球的角速度相等時(shí)，繩子越長(zhǎng)，向心力越大，繩子的拉力越大，越容易斷。B正確；C．由公式可知，兩球的周期相等時(shí)，繩子越長(zhǎng)，向心力越大，繩子的拉力越大，越容易斷。C錯(cuò)誤；D．由公式可知，兩球的加速度大小相等時(shí)，繩子的拉力大小相等，繩子斷裂程度相同。D錯(cuò)誤。故選B。6、如圖所示的皮帶（皮帶不打滑）傳動(dòng)裝置中，A、B、C分別是三個(gè)輪邊緣的點(diǎn)，半徑關(guān)系是RA=RC>RB．關(guān)于這三點(diǎn)的角速度ω、線速度大小v、周期T和向心加速度a關(guān)系正確的是（

）A．ωA=ωB=ωCB．vA≠vB=vCC．TA≠TB=TCD．a(chǎn)A=aB≠aC答案：BA、B繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ωA=ωB，周期TA=TB，半徑不同，線速度大小不同，由a=ω2r可得兩點(diǎn)的向心加速度不同，且aA>aB；B、C兩點(diǎn)的線速度大小相等，即vB=vC，半徑不同，角速度和周期不同，由可知，兩點(diǎn)的向心加速度不同，且aB>aC。故選B。7、如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒固定不動(dòng)且軸線豎直，兩個(gè)質(zhì)量相同的球甲、乙緊貼著內(nèi)壁，分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑R甲>R乙，則（

）A．角速度ω甲<ω乙B．對(duì)筒壁的彈力N甲>N乙C．加速度a甲>a乙D．線速度v甲>v乙答案：ADAB．兩球所受的重力大小相等，根據(jù)力的合成，知兩支持力大小、合力大小相等，合力沿水平方向，提供向心力。根據(jù)得r大則角速度小，所以球甲的角速度小于球乙的角速度，A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)公式可知，由于合力相同，故向心加速度相同，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)公式解得合力、質(zhì)量相等，r大線速度大，所以球甲的線速度大于球乙的線速度，

D正確。故選AD。8、飛機(jī)由俯沖轉(zhuǎn)為上升的一段軌跡可以看成圓弧，如圖所示，如果這段圓弧的半徑r=800m，飛行員能承受的力最大為自身重力的8倍。飛機(jī)在最低點(diǎn)P的速率不得超過(guò)（g=10m/s2）（

）A．m/sB．C．D．答案：D飛機(jī)在最低點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，飛行員能承受的力最大不得超過(guò)8mg才能保證飛行員安全，設(shè)飛機(jī)給飛行員豎直向上的力為FN，則有且FN≤8mg解得故飛機(jī)在最低點(diǎn)P的速率不得超過(guò)。故選D。多選題9、關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的有（）A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，受到的合外力方向一定不斷改變B．只要物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它所受的合外力一定指向圓心C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向在時(shí)刻改變，故曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)D．物體只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)答案：BCA．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，但合外力方向不一定變化，如平拋運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤。B．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它的速度的大小是不變的，所以物體一定不受改變速度大小的加速度，但速度的方向在變，一定要受到改變速度方向的加速度，而改變速度方向的加速度是指向圓心的，所以所受的合外力一定指向圓心，故B正確。C．無(wú)論是物體速度的大小變了，還是速度的方向變了，都說(shuō)明速度是變化的，都是變速運(yùn)動(dòng)，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向在時(shí)刻改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，故C正確。D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力方向始終是指向圓心的，即合力方向始終與速度方向垂直；但合力垂直于初速度的方向，并不一定始終與速度的方向垂直，比如平拋運(yùn)動(dòng)的受力就是這樣，故D錯(cuò)誤。故選BC。10、下列現(xiàn)象中，與離心運(yùn)動(dòng)有關(guān)的是（）A．汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大，乘客感覺(jué)往外甩B．運(yùn)動(dòng)員投擲鏈球時(shí)，在高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候釋放鏈球C．洗衣服脫水桶旋轉(zhuǎn)時(shí)，衣服緊貼在桶壁上D．汽車啟動(dòng)時(shí)，乘客向后倒答案：ABCA．汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大，乘客做離心運(yùn)動(dòng)感覺(jué)往外甩，A符合題意；B．運(yùn)動(dòng)員投擲鏈球時(shí)，在高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候釋放鏈球，鏈球做離心運(yùn)動(dòng)，B符合題意；C．洗衣服脫水桶旋轉(zhuǎn)時(shí)，衣服緊貼在桶壁上，水滴做離心運(yùn)動(dòng)被甩出，C符合題意；D．汽車啟動(dòng)時(shí)，乘客因慣性向后倒，不是離心運(yùn)動(dòng)，D不符合題意。故選ABC。11、如圖所示，水平圓盤(pán)可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)上的物體A、B、C的質(zhì)量分別為m、2m、3m，A疊放在B上，C、B離圓心O距離分別為2r、3r，C、B之間用細(xì)線相連。圓盤(pán)靜止時(shí)細(xì)線剛好拉直。已知C、B與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為4μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g，現(xiàn)讓圓盤(pán)從靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，直到有木塊即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)為止。用ω表示圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是（

）A．當(dāng)時(shí)，輕繩的拉力為零B．B木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間摩擦力一直增大C．當(dāng)時(shí)，C木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間摩擦力為零D．ω的最大值為答案：ACDA．因?yàn)镃、B與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為4μ，所以B、C先發(fā)生滑動(dòng)，A、B之間后滑動(dòng)。距離圓心遠(yuǎn)的先滑動(dòng)，AB比C先滑動(dòng)。輕繩拉力快好為零時(shí)，對(duì)AB根據(jù)牛頓第二定律得解得當(dāng)時(shí)，輕繩的拉力為零，A正確；D．最大角速度時(shí)，對(duì)AB根據(jù)牛頓第二定律得對(duì)C根據(jù)牛頓第二定律得解得ω的最大值為，D正確；B．當(dāng)時(shí)，B木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間摩擦力一直不變，B錯(cuò)誤；C．

C木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間摩擦力為零時(shí)，對(duì)C根據(jù)牛頓第二定律得對(duì)AB根據(jù)牛頓第二定律得解得C正確。故選ACD。12、如圖所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤(pán)上，兩者用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤(pán)的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個(gè)裝置能繞通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)，繩恰好伸直但無(wú)彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，使角速度緩慢增大，以下說(shuō)法正確的是（

）A．當(dāng)時(shí)，A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)會(huì)滑動(dòng)B．當(dāng)，繩子一定有彈力C．ω在范圍內(nèi)增大時(shí)，B所受摩擦力變大D．ω在范圍內(nèi)增大時(shí)，A所受摩擦力一直變大答案：ABDA．當(dāng)A、B所受摩擦力均達(dá)到最大值時(shí)，A、B相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)即將滑動(dòng)，則有解得所以，當(dāng)時(shí)，A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)會(huì)滑動(dòng)，故A正確；B．當(dāng)B所受靜摩擦力達(dá)到最大值后，繩子開(kāi)始有彈力，即有解得可知當(dāng)時(shí)，繩子有彈力，故B正確；C．當(dāng)時(shí)，B已達(dá)到最大靜摩擦力，則ω在范圍內(nèi)增大時(shí)，B受到的摩擦力不變，故C錯(cuò)誤；D．ω在范圍內(nèi)，A相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)是靜止的，A所受摩擦力為靜摩擦力，當(dāng)時(shí)，繩上無(wú)拉力，則當(dāng)ω增大時(shí)，靜摩擦力也增大；當(dāng)時(shí)，B的摩擦力不變，有可知隨著ω增大，繩上拉力增大，對(duì)A有得可知隨著ω增大，A所受摩擦力也增大，故D正確。故選ABD。13、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們?cè)谑┎牧戏矫娴淖吭窖芯?。石墨烯是目前世界上已知的?qiáng)度最高的材料，它的發(fā)現(xiàn)使“太空電梯”纜線的制造成為可能，人類將有望通過(guò)“太空電梯”進(jìn)入太空?，F(xiàn)假設(shè)有一“太空電梯”懸在赤道上空某處，相對(duì)地球靜止，如圖所示，那么關(guān)于“太空電梯”，下列說(shuō)法正確的是（

）A．“太空電梯”各點(diǎn)均處于完全失重狀態(tài)B．“太空電梯”各點(diǎn)運(yùn)行周期相同C．“太空電梯”上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心距離的開(kāi)方成反比D．“太空電梯”上各點(diǎn)線速度與該點(diǎn)離地球球心距離成正比答案：BDA．“太空電梯”各點(diǎn)隨地球一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，只有位置達(dá)到同步衛(wèi)星的高度的點(diǎn)才處于完全失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．“太空電梯”相對(duì)地球靜止，各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期都等于地球自轉(zhuǎn)周期，各點(diǎn)運(yùn)行周期相等，B正確；CD．“太空電梯”相對(duì)地球靜止，各點(diǎn)角速度ω相等，各點(diǎn)線速度，與該點(diǎn)離地球球心距離r成正比，C錯(cuò)誤，D正確.故選BD。填空題14、長(zhǎng)L＝0.5

m、質(zhì)量可忽略的輕繩，其一端系于O點(diǎn)，一端連有質(zhì)量m＝2

kg的

小球，現(xiàn)使小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示，求下列情況下輕繩受到的力，g

=10

m/s2：（1）若小球通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)vA＝5

m/s，輕繩受到的拉力為_(kāi)_________N；（2）若小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)vB＝6

m/s，輕繩受到的拉力為_(kāi)_________N；（3）若小球通過(guò)O點(diǎn)的等高點(diǎn)C時(shí)vC＝4

m/s，輕繩受到的拉力為_(kāi)_________N。答案：

80

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64(1)[1]在A點(diǎn)由供需關(guān)系可知

代入數(shù)據(jù)得(2)[2]在B點(diǎn)由供需關(guān)系可知代入數(shù)據(jù)得(3)[3]在C點(diǎn)由供需關(guān)系可知代入數(shù)據(jù)得15、如圖所示，圖甲為“向心力演示器驗(yàn)證向心力公式”的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖乙為俯視圖；圖中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，且a、b輪半徑相同，讓a、b輪在皮帶傳動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以探究向心力大小與哪些因素有關(guān)。

現(xiàn)有兩質(zhì)量相同的鋼球，①球放在A槽的邊緣，②球放在B槽的邊緣，它們到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為2：1，則①、②兩球受到的向心力之比為_(kāi)_____。答案：2:1因ab輪半徑相等，兩輪邊緣的線速度相等，則兩輪的角速度相等，則①、②兩球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，根據(jù)F=mω2r，兩球質(zhì)量相等，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為2:1，則向心力之比為2:1。16、小超同學(xué)非常熱愛(ài)用身邊的器材來(lái)完成一些物理實(shí)驗(yàn)。如圖甲，他將手機(jī)緊靠蔬菜瀝水器中蔬菜籃邊緣放置，蓋上蓋子，從慢到快轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可以使手機(jī)隨蔬菜籃轉(zhuǎn)動(dòng)。利用手機(jī)自帶軟件Phyphox可以記錄手機(jī)向心加速度a和角速度的數(shù)值。更換不同半徑的瀝水器，重復(fù)上述的操作，利用電腦擬合出兩次的圖像如圖乙所示。（1）在從慢到快轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的過(guò)程中，蔬菜籃側(cè)壁與手機(jī)間的壓力___________；（填“變大”、“變小”、“不變”）

（2）由作出的圖像可知，___________（填“直線1”或“直線2”）對(duì)應(yīng)的瀝水器半徑更大；

（3）若測(cè)量出蔬菜籃的直徑，計(jì)算出手機(jī)相應(yīng)的線速度v，利用所得的數(shù)據(jù)擬合出的圖像應(yīng)該為_(kāi)__________圖像。（填“線性”或“非線性”）答案：

變大

直線1

線性（1）[1]手機(jī)隨蔬菜藍(lán)的轉(zhuǎn)動(dòng)做的圓周運(yùn)動(dòng)可看作是圓錐擺運(yùn)動(dòng)，設(shè)蔬菜藍(lán)側(cè)壁與水平方向夾角為，側(cè)壁對(duì)手機(jī)的壓力為FN，則有可知：在從慢到快轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的過(guò)程中，角速度增大，蔬菜籃側(cè)壁與手機(jī)間的壓力變大。（2）[2]由圖乙可以看出，同樣的角速度，直線1的加速度更大，由知：直線1對(duì)應(yīng)的瀝水器半徑更大。（3）[3]由知，在蔬菜藍(lán)直徑一定的情況下，手機(jī)的加速度與線速度大小的平方成正比，圖像是線性圖像。解答題17、如圖所示是生產(chǎn)流水線上的皮帶傳輸裝置，傳輸帶上等間距地放著很多半成品產(chǎn)品。A輪處裝有光電計(jì)數(shù)器，它可以記錄通過(guò)A處的產(chǎn)品數(shù)目，已測(cè)得輪A，B的半徑分別為rA＝20

cm、rB＝10

cm，相鄰兩產(chǎn)品間的距離為30

cm，