圆周运动专题汇编

1、圆周运动专题汇编ri的大齿轮，n是半径为2的小齿n r/s,那么自行车前进的速度为、线速度和角速度问题1. 图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r, a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为 2r. b点在小轮上，到小轮中心的距离为r. c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上假设在传动过程中，皮带不打滑那么（）A. a点与b点的线速度大小相等B. a点与b点的角速度大小相等C. a点与c点的线速度大小相等D. a点的向心加速度小于d点的向心加速度2. 以下图是自行车传动机构的示意图，其中I是半径为轮，川是半径为3的后轮，假设脚踏板的转速为A.ng2B .n筋1C.2 n曲

2、D .2 n唱123.如图为常见的自行车传动示意图。A轮与脚登子相连，B轮与车轴相连，C为车轮。当人登车匀速运动时，以下说法中正确的选项是A. A轮与B轮的角速度一样B. A轮边缘与B轮边缘的线速度一样C. B轮边缘与C轮边缘的线速度一样D. A轮与C轮的角速度一样4.图3所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。 是飞轮上的一个齿。以下说法中正确的选项是A. P、Q两点角速度大小相等B. P、Q两点向心加速度大小相等C. P点向心加速度小于 Q点向心加速度D. P点向心加速度大于 Q点向心加速度P是轮盘的一个齿，Q5.如下图为一种 滚轮一一平盘无极变速器'的示意图，它 由固

3、定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动.如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴转速ni、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离 x之间的关玄阜系是x匚A.n2=n1rB.n2=n1xI入x!C.n2=n 1 r26.图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r, a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴, 大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为 r , c点和d点分 别位于小轮和大轮的边缘上。假设在传动过程中，皮带不打滑。那么以下中正确的选项是：（ ）A. a点与b点的线速度大小相等B. a点与b点的角

4、速度大小相等C. a点与c点的线速度大小相等D. a点向心加速度大小是d点的4倍7. 如下图，自行车的传动是通过连接前、后齿轮的金属链条来实现的。以下关于自行车在转动过程中有关物理量的说法正确的选项是（）A .前齿轮的角速度较后齿轮的大B .前齿轮的角速度较后齿轮的小C.前齿轮边缘的线速度比后齿轮边缘的线速度大D .前齿轮边缘的线速度与后齿轮边缘的线速度大小相等8. 如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的 为大轮和小轮边缘上的点。在压路机前进时（）A.A、B两点的线速度之比VA :VB = 1: 1B.A、B两点的线速度之比VA :v b = 3 : 2C.A、B两点的角速度之比3 A

5、:3 b = 3 : 2D.A、B两点的向心加速度之比a>A: aB = 2 : 39. 如下图，甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上，那么 A. 甲的线速度大B. 乙的线速度大C. 甲的角速度大D. 乙的角速度大10. 图7所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 3稳定旋转时，以下表述正确的选项是A. a、b和c三点的线速度大小相等B . a、b和c三点的角速度相等C. a、b的角速度比c的大 D . c的线速度比a、b的大11. 图示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为ri,从转动的半径为2.主动轮做顺时针转动转速为n,转动过

6、程中皮带不打滑A. 从动轮做顺时针转动B. 从动轮做逆时针转动rC. 从动轮的转速为丄n,以下说法正确的选项是（）D.从动轮的转速为巨n1其半径分别为ri、2、心.假设甲轮的角速度为1,那么丙轮的角速度为（）A.ri iB.13.如下图，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量一样的小球A和B紧贴着内壁分别在如下图的水平面内做匀速圆周运动，那么A. 球A的线速度一定大于球 B的线速度B. 球A的角速度一定大于球 B的角速度C. 球A的向心加速度一定大于球 B的向心加速度D. 球A对筒壁的压力一定大于球 B对筒壁的压力14.如下图，为一皮带传动装置，右轮半径为r, a为它边缘

7、上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为 4r,小轮半径为2r , b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。假设传动过程中皮带不打滑，那么 a点和b点的线速度大小相等 a点和b点的角速度大小相等 a点和c点的线速度大小相等 a点和d点的向心加速度大小相等()A. B. C. D. 15、A、B分别是地球上的两个物体，A在北纬某城市，某地，如下图。当它们随地球自转时，它们的角速度分别是 它们的线速度大小分别是 Va、vb以下说法正确的选项是A . WA=WB, VA<VBC. COA<WB, VA=VBB . ClA= COB , VA>VBD .(1

8、A>WB , VA<VBB在赤道上OA、 oB ,16.如下图，两个小球 A和B分别被两条轻绳系住，在同一平面内做圆 锥摆运动，系 B的绳子与竖直线的夹角为 0,而系A的绳子与竖直线的 夹角为2 0关于A、B两小球运动的周期之比，以下说法中正确的选项 是 A. 1: 2 B . 2: 1 C . 1: 4 D. 1: 1AAB17. 如图1所示，表演“飞车走壁'的杂技演员骑着摩托车飞驶在圆台形筒壁内，圆台筒固定不动，其轴线沿竖直方向演员驾驶摩托车先后在M和N两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，如果此时不计车轮与墙壁的摩擦力，那么（）A . M处的线速度

9、一定大于 N处的线速度B . M处的角速度一定大于 N处的角速度C. M处的运动周期一定等于 N处的运动周期D . M处对筒壁的压力一定大于 N处对筒壁的压力18、如下图，一光滑的圆锥内壁上，一个小球在水平面内 做匀速圆周运动，如果要让小球的运动轨迹离锥顶远些， 理量中，不会引起变化的是（）A. 小球运动的线速度B.小球运动的角速度C.小球的向心加速度D .小球运动的周期19. 如下图，竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等 的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的选 项是：（）A . Va>VbB . 3A>3BC. aA>aBD .压力

10、 Na>Nb20 .如下图，把一小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，当稍加用力使小球运动速度增大时如果小球仍然保持匀速圆周运动，那么小球的：（）A. 高度上升。B. 高度不变。C. 向心力变大。D. 向心力不变。四、填空题41.如下图的皮带传动装置中，右边两轮粘在一起且同轴，A、B、C三点均是各轮边缘上的一点，半径沧=FC =2FB,皮带不打滑，那么：线速度 va： vb： vc = ;向心加速度 aA : a b : a c = .42 .半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动，R= 2r, A B分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，O2C= r，如以下

11、图所示。假设两圆柱之间没有打滑现象，那么三点的线速度大小之比为VA: Vb： VC=43、观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的。如下图，大齿轮、小齿轮、后轮三者的半径分别为门、2、3,它们的边缘上有三个点 A、B、C。那么A、B、C三者的线速度大小之比为，角速度之比为。二、向心力问题21、洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上，A. 衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用B. 衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C. 筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D. 筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大如下图，那么此时：（）22、如下图，汽车以速度 v通过一圆弧式

12、的拱桥顶端时，那么汽车A. 的向心力由它的重力提供B. 的向心力由它的重力和支持力的合力提供，方向指向圆心C. 受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D. 以上均不正确O作匀速圆周运动,23.如图2所示，小球在一细绳的牵引下，在光滑桌面上绕绳的另一端 关于小球的受力情况，以下说法中正确的选项是A. 受重力、支持力和向心力的作用B. 受重力、支持力、拉力和向心力的作用C. 受重力、支持力和拉力的作用图2D.受重力和支持力的作用。24.如下图，洗衣机脱水桶在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上 而不掉下来，那么衣服（）A .受到4个力的作用B .所需的向心力由弹力提供C .所需的向心力由重

13、力提供D .所需的向心力由静摩擦力提供第2题图25.飞机在沿水平方向匀速飞行时，飞机受到的重力与垂直于机翼向上的升力为平衡力，当飞机沿水平面做匀速圆周运动时，机翼与水平面成a角倾斜，这时关于飞机受力说法正确的选项是（）A.飞机受到重力、升力B.飞机受到重力、升力和向心力C.飞机受到的重力和升力仍为平衡力D.飞机受到的合外力为零26. 一小球在半球形碗的光滑内外表沿某一水平面做匀速圆周运 动，如图1所示。关于小球做圆周运动的向心力，以下说法 正确的选项是（）A .小球受到指向圆心 0的引力就是向心力B .小球受到的支持力提供向心力C.小球受到支持力的水平分力提供向心力D .小球受到的重力提供向心

14、力27. 如下图，在双人把戏滑冰运动中，有时会看到被男运发动拉 着的女运发动离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面， 重为G的女运发动做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为 重力加速度为g，估算该女运发动（）A. 受到的拉力为,3 G B.受到的拉力为2GC.向心加速度为3 g D.向心加速度为2g、临界问题28、如图，质量为 M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内作圆周运动。 A、C点为圆周的最高点和最低点，B D点是与圆心0同一水平线上的点。小滑块运动时，物体M在地面上静止不动，那么物体M对地面的压力F和地面对M的摩擦力有关说法正确的选项是A. 小滑块在A点时,B

15、. 小滑块在B点时,C. 小滑块在C点时,D. 小滑块在D点时,F> Mg M与地面无摩擦F= Mg摩擦力方向向右F= （M+ mg, M与地面无摩擦 f=（m+ mg,摩擦力方向向左29.如下图，在绕过盘心 0的竖直轴匀速转动的水平盘上，沿半径方 向放着用细线相连 的质量相等的两个物体 A和B，它们与盘面间的动 摩擦因数一样，当转速刚好使两个物体要滑动而未滑动时，烧断细线，那么两个物体的运动情况是A.两物体均沿切线方向滑动B .两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远c两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D.物体B仍随圆盘一起做圆周运动，物体A发生滑动30.如下图，木板B托着木块

16、A 一起在竖直平面内做匀速圆周运 动，从水平位置 a到最低点b的过程中（）A . B对A的支持力越来越大B . B对A的支持力越来越小C . B对A的摩擦力越来越大D . B对A的摩擦力越来越小31.如下图，水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块；B、C处物块的质量相等且为 m,A处物块的质量为2m；点A、B与轴0的距离相等且为r，点C到轴0的距离为2r，转盘以某一角速度匀速转动时，A、B、C处的物块都没有发生滑动现象，以下说法中正确的选项是（）A . C处物块的向心加速度最大B . A处物块受到的静摩擦力最小C.当转速增大时，最先滑动起来的是C处的物块D

17、.当转速继续增大时，最后滑动起来的是A处的物块32、 如下图，用长为L的细绳拴着质量为 m的小球在竖直平面内做圆周运动，那么（）A. 小球在最高点时所受向心力一定为重力B. 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C. 假设小球刚好能在竖直面内做圆周运动，那么其在最高点速率是D. 小球在圆周最低点时拉力可能等于重力33、 在质量为M的电动机的飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到转轴的距离为r,如下图，为了使放在地面上的电动机不会跳起，电动机飞轮的角速度不能超过A . M_mgb . M mg c. JM_mgd. 阻mrmr. mr. mr34. 如下图，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，

18、车对桥顶的压力为车重的3/4，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受 摩擦力作用，那么汽车通过桥顶时的速度应为（）A. 15m/sB . 20m/s C. 25m/s D . 30m/s35. 长度为L=0.4m的轻质细杆OA A端连有一质量为 m=2kg的小球， 如下图，小球以 0点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是1m/s, g取10m/s2，那么此时细杆小球的作用力为（）A. 15N方向向上B . 15N,方向向下C. 5N,方向向上D. 5N,方向向下()36. 如下图，小球 m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，以下说法中 正确的有：A. 小球通过最高点的最

19、小速度为B. 小球通过最高点的最小速度为零C. 小球在水平线 ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D. 小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力37. 如图2所示，对正在光滑水平地面上做匀速圆周运动的小球用 细线拴住，以下说法正确的选项是 （）A .当它所受的离心力大于向心力时产生离心现象B .当拉它的细线突然断掉时，它将做背离圆心的圆周运动C .当拉它的细线突然断掉时，它将沿切线做直线运动D .当拉它的细线突然断掉时，它将做曲线运动A38. 铁路转弯处的弯道半径 r是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高 度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上

20、的行驶速率v有关.以下说法正确的A . v 一定时，r越小那么要求h越大B. v 一定时，r越大那么要求h越大C. r 一定时，v越小那么要求h越大D. r 一定时，v越大那么要求h越大选项是（）39、如下图的圆锥摆运动，以下说法正确的选项是A. 在绳长固定时，当转速增为原来的4倍时，绳子的张力增加为原来的4倍B. 在绳长固定时，当转速增为原来的2倍时，绳子的张力增加为原来的4倍C. 当角速度一定时，绳子越短越易断D. 当角速度一定时，绳子越长越易断40 .如下图，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量 相等的两个物体 A和B,它们与盘间的摩擦因数一样，当圆盘转动到两个物体刚好

21、还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况是.A .两物体沿切向方向滑动B .两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C 两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远圆锥摆问题1. 图甲为游乐场的悬空旋转椅，我们把这种情况抽象为图乙的模型：一质量m= 40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上，水平杆长L' = 7.5m。整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成0.8丨求：绳子的拉力大小；该装置转动的角速度。2角。当 0 =37° 时，g = 9.8m/s , sin37 ° =

22、 0.6 , cos37° =a图乙水流星问题2. 如图，质量为0.5kg的小杯里盛有1kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做 表演，转动半径为1m,小杯通过最高点的速度为4m/s, g取10m/s2, 求:(1) 在最高点时，绳的拉力？(2) 在最高点时水对小杯底的压力？(3) 为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是多少？“水流星a汽车过拱桥问题3. 有一辆质量为1.2 t的小汽车驶上半径为 50 m的圆弧形拱桥，如图 5所示。求：1汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力有多大？2汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？多大？(重力加速度g取10 m/

23、s2,地球半径3设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度要匀速圆周运动与平抛运动的结合问题16题4、如下图，一个人用一根长1m只能承受46N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内作圆周运动，圆心O离地面h = 6m转动中小球运动到最低点时绳子突然断了，求1绳子断时小球运动的角速度多大？2绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离。取g = 10m/s2与绳的弹力有关的临界问题5如下图，AC、BC两绳长度不等，一质量为m=0.1kg的小球被两绳拴住在水 平面内做匀速圆周运动。AC绳长L=2m，两绳都拉直时，两绳与竖直方向的夹角分别为 30°和45

24、 °。问：小球的角速度在什么范围内两绳均拉紧？当 w=3rad/s时，上下两绳拉力分别为多少？因摩擦力存在最值而产生的临界问题6、如下图，在水平转台上放有 A B两个小物块，它们距离轴心0分别为A=0.2m, "=0.3m,它 们与台面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的0.4倍，g取10 m/s 2，1当转台转动时，要使两物块都不发生相对于台面的滑动，求转台转动的角速度的范围；2要使两物块都对台面发生滑动，求转台转动角速度应满足的条件。受弹簧等约束的匀速圆周运动的临界问题7、A、B两球质量分别为 m与m，用一劲度系数为 k 连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴

25、 角速度3绕OO 做匀速圆周运动时，弹簧长度为1此时弹簧伸长量；2绳子张力；的弹簧相连，一长为 OO 上，如下图。丨2，求：11的细线与m相 当 m与m均以3将线突然烧断瞬间 A球的加速度大小。3.B4.C5.A6.C 7.BD 8.AD 9.A10.B12.A13.A14.C15.A16.D17.A18.C19.A20.AD22.B23.C24.B25.A26.C27.BC28.B29.D30.AD32.C33.A34.B35.A36.BC37.C38.AD39.BD40.D! , 1:2:4 42.2:2:143.r2： r：!： r3r2： r1:门8.竖直平面内的圆周运动问题沈阳二中1

26、4题9与斜面有关的圆周运动临界问题P4121. A1.C2.D11. BC31. AC41. 1:1.0.7rad/s2.解析：12分设拉力为T,总质量M=m 杯+m 水=1.5 kg2 T+Mg=Mr2 T=MV- -Mg = 9 (N)r2vN-m 水 g=m水一r2v N=mK g+m水=26(N)r2 T m水g=m水 Vmin Vmin= . gr = . 10 (m/s)r3.解：1 Fn Fn 9.6 103 N(2) v2、gr 10.5 m/s(或 22.4 m/s)2 当r = R时，根据牛顿第二定律有:mg mR代入相关数据解得：V3, gR 8 103 m/s :2分4

27、. 16rad/s (2) 6m5. 解：1球运动的圆周半径 r Lsin302 2mgtan30 mrw1mgtan 45 mrw2所以，当2.4rad/s w 3.16rad / s时，两绳均拉紧。2当w 3rad /s时，两绳均处于拉紧状态，小球受Ft1、Ft2和重力三力作用。如下图，有：FT1sin30 FT2sin45 mLsin30 w2FT1cos30FT2cos45mg代入数据，解得：Fti 0.27N , Ft2 1.09N-rlF/l/l/lF/12B6 1亠ad/s22 5rad / sm2(hI2)m2l2(gm2)lim2(liI2)mi圆锥摆F 合=Fn ,即 mg

28、 tan 02mv,(其中sinr随圆台一起转动的物体由静摩擦力提供向心力摩擦力指向圆心三、附在转动的圆筒内壁的物体Jcr"竖直方向：f = mg, 即N = mg水平方向：N = m 3 2r由联合可得：口m3 2r= mg3 =四、汽车在水平面上转弯由摩擦力提供向心力,2mv1 mg =-r汽车转弯的最大速度为：Vm = . gr五、拱形桥1凸形桥的最高点受力分析：G - N =2mvrmv2，即压力 < 重力失重状态当N = 0时，有mg=mv2v = g r完全失重状态2凹形桥的最低点受力分析：N - G =2mvr2mVN = G +> Gr即压力 > 重

29、力超重状态六、火车转弯受力分析：mg tan B =2mvor由于0很小，所以tan0 sin 0有 mg sin 0 =mg 1Vo =rG当火车行驶速度 此时内外轨道对火车无挤压作用；当火车行驶速度 V>V o时，外轨道对轮缘有侧压力; 当火车行驶速度 V<V o时，内轨道对轮缘有侧压力。v等于规定速度Vo时,所需向心力仅由重力和支持力的合力提供,七、竖直面内圆周运动的临界问题一无支撑物的物体在竖直面内的圆周运动广r八'G1 /= / fk临界条件：小球到达最高点时受到绳子的拉力恰好等于零,这时小球有重力提供向心力，由牛顿第二定律得:mg =2mVorVo =g r(1

30、)当小球在最高点的速度 2当小球在最高点的速度V = Vo时，小球刚好能过最高点，此时绳子对小球没有拉力;V > Vo时，小球能过最高点，此时绳子对小球有拉力mV23假设小球的速度 V < Vo ,那么小球不能通过最高点，实际上小球还没到最高点就 已经脱离了轨道。二有支撑物的物体在竖直平面内的圆周运动临界条件：由于硬杆的支撑作用，小球恰能到达最高点的临界速度是v临界0，此时硬杆对小球的支持力等于重力mg。G + T =2mv=T = -G表示支持力。小球通过最高点时，硬杆对小球的弹力情况为：1当v = 0时，小球刚好能过最高点，硬杆对小球有竖直向上的支持力,2当v = g r时，N = 0 ,这时小球的重力恰好提供向心力；N = G;3当v > . g r时，硬杆对小球的作用力为拉力，指向圆心，mv2=