高中物理 第五章 曲线运动 第四节 圆周运动练习1 新人教版必修2.doc

圆周运动一、 不定项选择题1. 下列说法正确的是()a. 匀速圆周运动是一种匀速运动 b. 匀速圆周运动是一种匀变速运动c. 匀速圆周运动是一种变加速运动 d. 做匀速圆周运动的物体所受合外力为零2. 如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力f作用下做匀速圆周运动若小球运动到p点时，拉力f发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是()a. 若拉力突然消失，小球将沿轨道pa做离心运动b. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹pa做离心运动c. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹pb做离心运动d. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹pc运动3. 如图所示为一皮带传动装置，a、b、c三点到各自转轴的距离分别为ra、rb、rc，已知rbrc.若在传动过程中，皮带不打滑，则()a. a点与c点的角速度大小相等b. a点与c点的线速度大小相等c. b点与c点的角速度大小之比为21d. b点与c点的向心加速度大小之比为144. 如图所示，质量为m的物块，沿着半径为r的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v.若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是()a. 受到的向心力为mgmb. 受到的摩擦力为mc. 受到的摩擦力为d. 受到的合力方向斜向左上方5. 在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些，汽车的运动可看做是做半径为r的圆周运动设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为l，已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应为()a. b. c. d. 6. 如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅a、b质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()a. a的速度比b的大b. a与b的向心加速度大小相等c. 悬挂a、b的缆绳与竖直方向的夹角相等d. 悬挂a的缆绳所受的拉力比悬挂b的小7. 如图所示，长度为0.5 m的轻质细杆op，p端有一个质量为3.0 kg的小球，小球以o点为圆心在竖直平面内做匀速率圆周运动，其运动速率为2 m/s，g取10 m/s2，则小球通过最高点时细杆op受到()a. 6.0 n的拉力 b. 6.0 n的压力c. 24 n的拉力 d. 54 n的拉力8. 如图甲所示，一轻杆一端固定在o点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为r的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为fn，小球在最高点的速度大小为v，fnv2图象如图乙所示下列说法正确的是()a. 当地的重力加速度大小为b. 小球的质量为rc. v2c时，杆对小球弹力方向向上d. 若c2b，则杆对小球弹力大小为2a二、 计算题9. 如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴oo转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为r和h，筒内壁a点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块求：(1) 当筒不转动时，物块静止在筒壁a点受到的摩擦力和支持力的大小(2) 当物块在a点随筒匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度10.如图所示，细绳一端系着质量m8 kg的物体，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m2 kg的物体，m与圆孔的距离r0.5 m，已知m与桌面间的动摩擦因数为0.2(设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，g取10 m/s2.现使物体m随转台绕中心轴转动，则转台角速度在什么范围时m会处于静止状态？11. 如图所示，在绕竖直轴oo做匀速转动的水平圆盘上，沿同一半径方向放着可视为质点的a、b两物体，同时用长为l的细线将这两物连接起来，一起随圆盘匀速转动已知a、b两物体质量分别为ma0.3 kg和mb0.1 kg，绳长l0.1 m，a到转轴的距离r0.2 m，a、b两物体与盘面之间的最大静摩擦力均为其重力的0.4倍，g取10 m/s2.求：(1) 若使a、b两物体相对于圆盘不发生相对滑动，圆盘的角速度(2) 当圆盘转速增加到a、b两物体即将开始滑动时烧断细线，则a、b两物体的运动情况及a物体所受的摩擦力1. c2. a3. bd解析：对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点，线速度相等；同轴转动的点，角速度相等，则vavc，ab，选项b正确；根据vavc及vr，可得aracrc，又rc，所以a，选项a错误；根据ab，a，可得b，即b点与c点的角速度大小之比为12，选项c错误；根据b及a2r，可得ab，即b点与c点的向心加速度大小之比为14，选项d正确.4. cd解析：滑到最低点的物块受力如图所示，由牛顿第二定律nmgm可知，物块受到的向心力为m，选项a错误；上式解得nmgm，此时，物块受到的摩擦力fn（mgm），选项b错误，c正确；因为nmg，所以物块受到的三个力的合力指向左上方，选项d正确.5. b解析：汽车做匀速圆周运动，向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小f向mgtan ，根据牛顿第二定律有f向m，又tan ，解得汽车转弯时的车速v，选项b正确.6. d解析：物体的角速度相同，线速度v r，因为rarb ，所以vavb，选项a错误；根据ar2，知aaab，选项b错误；如图所示，tan ，而b的向心加速度较大，则b的缆绳与竖直方向的夹角较大，缆绳所受的拉力t，则tab时，杆对小球的弹力方向与小球重力方向相同，竖直向下，故v2c时，杆对小球弹力的方向竖直向下，选项c错误；当v2c2b时，mgfnm，解得fnmga，选项d错误.9. 解：（1） 设圆锥母线与水平方向的夹角为.由平衡条件得fnmgcos 0fmgsin 0由几何关系得sin 则摩擦力f支持力fn（2） 当筒转动时物块的受力如图所示.由牛顿第二定律得mgtan mam2得筒转动的角速度为10. 解：设角速度的最小值为1，此时m有向着圆心运动的趋势，其受到的最大静摩擦力沿半径向外，由牛顿第二定律得ftmgmr设角速度的最大值为2，此时m有背离圆心运动的趋势，其受到的最大静摩擦力沿半径指向圆心，由牛顿第二定律得ftmgmr要使m静止，应有ftmg联立解得11 rad/s23 rad/s则1 rad/s3 rad/s11. 解：（1） a、b物体刚好相对于圆盘不发生滑动时，其水平方向上的受力如图所示.对a：fatma2r对b：tfbmb2（rl）又fa0.4magfb0.4mbg解得 rad/s所以a、b物块在圆盘上不发生相对滑动，圆盘的角速度为0 rad/s（2） 当a、b物块在圆盘上即将滑动时烧断细线，b做离心运动，a相对圆盘保持静止.此时a受到的静摩擦力为fama2r1.07 n专题九万有引力定律 人造卫星与宇宙航行1. c2. b解析：“天宫一号”和“神舟八号”做圆周运动的向心力由万有引力提供，由gmmr2mrm（2f）2rma，可知选项b正确.3. c解析：“嫦娥一号”的速度达到第二宇宙速度挣脱地球引力，成为绕月卫星，并不需要达到第三宇宙速度，选项a错误；卫星周期与其质量无关，选项b错误；根据万有引力公式fg可知，选项c正确；在绕月轨道，卫星受地球的引力远小于受月球的引力，选项d错误.4. b解析：设星球的密度为，由gmg，得gmgr2，联立解得，则，将4，6代入上式，解得，选项b正确.5. a解析：由万有引力提供向心力，得gmm2rmamr，变形得a，v，t2，可知周期t和m成减函数关系，a、v、和m成增函数关系，选项a正确.6. acd解析：由mr，得m，选项a正确；无法计算行星的质量，选项b错误；r，选项c正确；a2rvv，选项d正确.7. d解析：由于东方红二号卫星是同步卫星，则其角速度和赤道上的物体角速度相等，由a2r，r2r3，可得a2a3；由万有引力定律得gma，又r1r2，可得a2a2a3，选项d正确.8. d解析：航天飞机在椭圆轨道上运动，近地点的速度最大，远地点的速度最小，选项a正确；由万有引力定律可知飞机在a点受到的引力是个定值，由牛顿第二定律可知飞机在a点的加速度是个定值，选项d错误；飞机从a点进入轨道相对于轨道可看成向心运动，则可知飞机在轨道上a点速度小于轨道上a点速度，再结合动能定义式可知选项b正确；根据低轨道卫星的周期小，高轨道卫星周期大，可知选项c正确.9. 解：（1） 月球表面处引力等于重力，则gmg月得m（2） 第一宇宙速度为近月卫星运行