高考物理沖刺：鞏固練習(xí)-圓周運動

【鞏固練習(xí)】

L如圖所示,圖中兩條圖線為A、B兩質(zhì)點做勻速圓周運動的向心加速度隨半

徑變化的圖象.其中A為雙曲線的一個分支，由圖可知()

A、A質(zhì)點運動的統(tǒng)速度大小不變

B、A質(zhì)點運動的角速度大小不變

C、B質(zhì)點運動的角速度大小不變

2、如圖所示,汽車以速度v通過一圓強式的拱橋頂端時，則汽車()

A.向心力由它的重力提供

B,向心力由它的重力和支持力的合力提供，方向指向國心

C.受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用

3、如圖半圓形的光滑軌遒棺翌固定放置.質(zhì)量為m的小物體由頂端從靜止開始

下滑，則物體在經(jīng)過槽底時，時槽底的壓力大小為0

A.mgB.2mg

C.3mgD.5mg

4.設(shè)地球為一球體，當(dāng)?shù)厍蜣D(zhuǎn)動時，在緯度30。、60。兩處的物體線速度之比、

向心加凝

之比分別為（）

A,73:1,>/3:1

C、>/3：1,1：1D、V3：1,1：75

5、如圖所示，一個長為I的輕繩，一端固定在天花板上，另一端系一質(zhì)星為m

的小球，

小球繞豎直軸0］。2做勻速圓周運動，繩與豎直油線間的夾角為0,

則下列說法正確的是（）

A.小球受到重力、繩子對小球的拉力和向心力

民小球受到重力和繩子對小球的拉力

C、小球所受向心力大小為mgtane

D.所受向心力大小為mgsin。

電，

6、一圓柱形飛船的橫截面半徑為r,使這飛船繞中心地0自轉(zhuǎn)，從而給飛船內(nèi)

的物體提供

了“人工重力”.若飛船繞中心軸O自轉(zhuǎn)的角速度為3,則“人工重力”中的

”重力加速度g”

的值與離開轉(zhuǎn)軸o的距寓L的關(guān)系是（其中k為比例系數(shù)）o

A.ECB.gnkLC.耳=：D.g噎

7、一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定.有質(zhì)量相等的兩

個小球A、B,分別沿著茴的內(nèi)壁在水平面內(nèi)作勻速圓周運勖.如圖所示.A的

運動半徑較大，則（）

A.A球的角I速度必小于B球的角速度

B.（,J于B球的線速度

C.大于B球的運動周期

D.6必大于B球?qū)ν脖诘膲毫?/p>

8、兩個質(zhì)量不同的小球，被長度不等的細(xì)線懸掛在同一點，并在同一水平面內(nèi)

作勻速圓周運動，如圖所示.則兩個小球的（）

A.運動周期相等8.運動線速度相等

C.運動角速度相等D,向心加速度相等

9、在長繩的一端系一個質(zhì)量為m的小球,繩的長度為L,能彰承受的最大拉力

為7mg.用繩拉著小球在野百面內(nèi)做圓周運動，小球到達(dá)最低點的最大速度應(yīng)

為（）

A."2gLB.C.J5MD.J6gL

10、雜技表演中的水流星，能使水碗中的水在豎直平面內(nèi)做圓周運動，欲使水

航運動到最高點處而水不流出,應(yīng)滿足的條件是（）

A.v>而B.3>7777C.a>gD.-）-v-<n（n為轉(zhuǎn)速）

2^1r

二、填空顧

L一個做勻速圓周運動的物體，如果軌道半徑不變，轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，所

需的向心力就比原來的向心力大40N,物體原來的向心力大小為

2、；氣車通過拱橋頂點的速度為10m/s時，車對橋的壓力為車重的3/4,如果使

汽車行駛至橋頂時橋恰無壓力,則汽車速度大小為m/$0

3、如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸豐憫,A、B兩輪用

皮帶傳動，三個輪的半徑關(guān)系是a=rc=2?若皮帶不打涓，求A、B、C三輪

4.有一種較〃飛椅-的游樂項目，示意圖如圖所示，長為L的鋼照一端系石座

商，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣.轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)

動.當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度3勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直

.十鋼繩的重力，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度3與夾角的關(guān)系e

三、計算題

1、A、B兩球質(zhì)量分別為g與m2,用一勁度系數(shù)為k的彈簧相連，一長為11

的細(xì)線與mi相連，置于水平光滑桌面上，細(xì)線的另一■拴在豎直軸00'上，

如圖所示.當(dāng)mi與mZ均以角速度3繞OO'做勻速圓周運動時，彈簧長度

為上求:

（1）此時彈簧伸長量;

0A顏大小.

2.用鋼管做成半徑為R=0.5m的光滑圓環(huán)（管徑遠(yuǎn)小于R）豎直放置，一小球

（可看作質(zhì)點亙徑略小于管徑）質(zhì)量為m=0.2kg在環(huán)內(nèi)做圓周運動，求:小球通

過最高點A時,下列兩種情況下球?qū)鼙诘淖饔昧?（取.8=10“〃/）

11.0m/$;

)4.0m/s.

3.如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體，靜止在水平面上，另一端

為m=03kg的物體，M的中心與圓孔S巨離為0.2m,并

I摩擦力為2N,現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動，要使m處

1值范圍.

卅

【答案與解析】

1、AC

解析：角速度不變時，向心加速度與半徑成正比；線速度不變時，向心加速度與

半徑成反比.

2、B

解折：向心力是根據(jù)效果命名的，并不是單獨的一個力，可以是一個力、可以是

幾個力的合力、也可以是分力，是指向圓心方向的合力，B正確.

3、C

解折：設(shè)圓半徑為R,物體滑至贈底的速度為"艮據(jù)機械能守恒"火&=；，獷

2—

在槽底應(yīng)用牛頓第二定送N■頂?=巾三解得N=3町？

R?

4.A

解析：在緯度30,、60。兩處的物體與地球的角速度相等，它們繞地岫做圓周運

動，半徑為

Reos/?rt=/Ceos3()r2=Reos6()

線速度v=w線速度之比％=%=空生=乎

方向心加速度之比幺"=坐.

%。1

n.￡^、J平行四邊形‘拉力與重力的合力F提供向心力

=，zigian0.

6、B

解析：重力提供向心力“收=皿》"由于角速度為常數(shù)，可認(rèn)為人=加

則#==kL

7.AC

解析:重力和支持力的合力展供向心力，圭力相等、支持力的大小相等方向相同，

所以兩者向心力相等.向心力F=”皿。，A球運動的由更大于B的，所以A球

的角速度必小于B球的角速度，A正確.根據(jù)F=，可知半徑大的線速度大,

B錯.

根據(jù)/、=,“等可知半徑大的周期大，C正確。對筒壁的壓力大，」唱等，D錯。

8、AC

解析:mgtanO-maa-gianG,向心加速度不相等,D4B.

>nj>tan"=m—v=yjgrtan0由幾何關(guān)系tan°=［，v=

高度相等,半徑不等，所以線速度不相等.B錯.

，叫tan8=短=,可知角速度相等，C正確，D正確。

9、D

解折：小球最低點速度最大，繩的拉力最大，丁a

f>rng=則;^解得匕=，6gL.

10、ABCD

解折：重力提供向心力mg=臨界條件v=J還A正確.

r..2

tng=mafrca=.臨界加速度“j?C正確.

(o-Irrn(D=.—n三3是最小值.D正確.故選ABCD.

二、填空題

1.F=SN

解析：設(shè)原來的向心力大小為EF=/M/r又角速度與轉(zhuǎn)數(shù)成正比

3=X!-mfJr?9F廳一尸=8"-40聞所以尸=5N

2、20，〃/5

-2.5

解析：已知N=="域由牛頓第二定律州g-N=川二用g-1陽8=加=

4A4K

求得K=40/?.

汽車行駛至拓頂時橋恰無壓力,即N=0厘力灌供向心力〃收=〃，2

K

解得/==2()m/s,

3、/;4:9=1;2:2匕；〃：I：=1:1:2

解析：A、B兩輪用皮帶傳動,邊緣的線速度相等，B、C兩輪固定在一起繞同

一他轉(zhuǎn)動是

加速度相等.

…vvr.I

匕：以=】：1例=@3=--￡■=-￡._￡.=/=-

廠。79分2

所以a、b、c三點的線速度之比為V.：%：q=i：l：2

牡：@=1:1匕叫口=例6—=—=-

5八2

所以3、b、C三點的角速度之比為名："：々=1:2:2.

4

解析：重力與繩子的拉力提供向心力

F=/Metan^

）圓周運動的半徑代=r+L\in〃

以tan0-"jw?，+Lsin0)

育的關(guān)系6…后黑

三、計笈題

1.皿士出，麻仆（…也”，空魚山貯

km}

解析：（1）取B為研究對象，設(shè)彈簧伸長量為工,彈力提供向心力

h三肛0?"R）所以尸也釁叵

k

（2）取A為研究對象，A受細(xì)線的拉力向右、彈簧的彈力向左，合力提供向心

力

r-m2（/i+1而?叫W

所以拉力T=叫（＜+/：）〃+叫“J=[w,/,+（叫?

（3）將線突然燒斷瞬間，細(xì)線拉力為零，彈簧的彈力不發(fā)生突變，A受到的合

外力就是彈

簧對它向左的彈力，根據(jù)牛頓第二定律叫步儲+4）=〃4a

所以A球的加速度：〃=可，"方向向左.

町

2、⑴對內(nèi)壁向下的壓力L6N⑵對外壁向上的壓力4.4N

解析：(1)先求出管的彈力為零時的速率％

tng-in—%-\[^R-45in/5=2.25m/s

R

/s4%球應(yīng)受到內(nèi)壁向上的支持力M