圆周运动专题汇编

1、圆周运动专题汇编、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.若在传动过程中，皮带不打滑.则（）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.下图是自行车传动机构的示意图，其中I是半径为ri的大齿轮，n是半径为2的小齿轮,出是半径为力的后轮，假设脚踏板的转速为 n r/s,则自行车前进的速度为（）二 nr1r3A.上C. 2 i

2、二 nr2 r3B.ri2 二 nr1r3D.12B轮与车轴相连，C为车轮。当3.如图为常见的自行车传动示意图。A轮与脚登子相连,人登车匀速运动时，以下说法中正确的是A. A轮与B轮的角速度相同B . A轮边缘与B轮边缘的线速度相同C. B轮边缘与C轮边缘的线速度相同D . A轮与C轮的角速度相同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。P是轮盘的一个齿，Q是飞轮上的一个齿。下列说法中正确的是（）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5.如图所示为一种 滚轮一一平盘无极变

3、速器”的示意图，它由固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 主动轴轴线的距离 x之间的关系是2A . n2=nB.n2=nC.n2=ni7rxrn1、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离D.n2=ni6.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。 若在传动过程中， 皮带不打滑。则下列中正确的是：（）A. a点与b点的线速度大小相等B. a点

4、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点向心加速度大小是d点的4倍图7,下列说法正确的是（）r2.已知主动轮做顺时针27 .如图所示，自行车的传动是通过连接前、后齿轮的金属链条来实现的。下列关于自行车在转动过程中有关物理量的说法正确的是（）A.前齿轮的角速度较后齿轮的大8 .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

5、Va：vb = 3 ： 2C. A B两点的角速度之比 3A： 3B= 3 ： 2D. A、B两点的向心加速度之比 aA ： 3b = 2 ： 39 .如图所示，甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45地面上，则（）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，下列表述正确的是（）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

6、转动，转速为n,转动过程中皮带不打滑Ak能做顺时匕持IB.从知轮的逆时丰党川C.从动轮的转速为乜n2D.从动轮的转速为巨n112 .如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠磨擦传动，相互之间不打滑 其半径分别为 一、2、3.若甲轮的角速度为 31,则丙轮的角速度为 （）A. SB.C.3113 .如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动,小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（A.球A的线速度一定大于球 B的线速度B.王A的角速度一定大于球 B的角速度C.王A的向心加速度一定大于球 B的向心加速度D.千A对筒壁的压力一定大于球 B对筒壁的压力14 .如图所示

7、，为一皮带传动装置，右轮半径为r, a为它边缘上一点；两个质量相同的左侧是一轮轴，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。若传动过程中皮带不打滑，则（）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，B在赤道上 某地，如图所示。当它们随地球自转时， 它们的角速度分别是 5、cob, 它们的线速度大小分别是 Va、Vb下列说法正确的是（）A .COA=WB,VAVBC.m3b,Va V BB

8、 . WA COBC. aAaBD.压力 NaNb20.如图所示，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，则小球的：（）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 .如图所示的皮带传动装置中，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R =RC =2R,皮带不打滑，则：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，已知 R= 2r, A、B分别在小圆 柱与大

9、圆柱白边缘上， QC= r,如下图所示。若两圆柱之间没有打滑现象， 则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。如图所示，大齿轮、小齿轮、后轮三者的半径分别为一、2、3,它们的边缘上有三个点A、B、Co则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，如图所示，则此时： （）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22、如图所

10、示，汽车以速度 v通过一圆弧式的拱桥顶端时，则汽车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，下列说法中正确的是（）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.如图所示，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第2题图而不掉下来，则衣服（）A.受到4个力的作用B.所需的向心力由弹力提供C.所需

11、的向心力由重力提供D.所需的向心力由静摩擦力提供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表面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，下列说法 正确的是（）A.小球受到指向圆心 O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力27.如

12、图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员 拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面， 体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30,重力加速度为 a.受到的拉力为V3 C.向心加速度为3三、临界问题28、如图，质量为g,估算该女运动员（）G B.受到的拉力为2Gg D.向心加速度为2g目测M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为竖直面内作圆周运动。 A、C点为圆周的最高点和最低点,上的点。小滑块运动时，物体M在地面上静止不动，则物体m的小滑块沿该圆形轨道在D点是与圆心。同一水平线 M对地面白压力F和地面对M的摩擦力有关说法正确的是（）A.小滑块在A点时, B.小滑

13、块在B点时, C.小滑块在C点时, D.小滑块在D点时,FMg M与地面无摩擦F=Mg摩擦力方向向右F=（M+ n）g, M与地面无摩擦F=（M+ m）g,摩擦力方向向左29 .如图所示，在绕过盘心 O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 动摩擦因数相同，当转速刚好使两个物体要滑动而未滑动时，烧断细线,则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 .如图所示，木板 B托着木块A 一起

14、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 .如图所示，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O的距离相等且为r,点C到轴。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，下列说法中正确的是（）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.当转速继续

15、增大时，最后滑动起来的是A处的物块32、如图所示，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，则（）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J :L ;C.若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是gL,.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,如图所示，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 +ma B M +mC M -ma DfMgA - vg B ， g C ,g D - i V mrmrm mrV mr34

16、.如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，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，则汽车通过桥顶时的速度应为（）A. 15m/s B . 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，如图所示，小球以 。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/s：则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.如图所示，小千m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周

17、运动，下列说法中正确的有：A.小球通过最高点的最小速度为: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），下列说法正确的是（）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图2D.当拉它的细线突然断掉时，它将做曲线运动38.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

18、仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关.下列说法正确的是（）A. v 一定时，r越小则要求h越大B. v 一定时，r越大则要求h越大C. r 一定时，v越小则要求h越大D. r 一定时，v越大则要求h越大39、如图所示的圆锥摆运动，以下说法正确的是（）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.如图所示，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相同，当圆盘转动到两

19、个物体刚好还未发生滑动时，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9角。当。=37时，（g = 9.8m/s2, sin37 = 0.6 , cos37 =0.8 ）求：绳子的拉力大小；该装置转动的角速度。

20、水流星问题.2 .如图，质量为0.5kg的小杯里盛有1kg躺网表演，转动半径为1m,小杯通过最高点白L，(2)在最高点时，绳的拉力在最高点时水对小杯底的压力 为使小杯经过最高点时水不流出10m图甲松竖直平南内做“水流安/s2,求:,在最高点时最小速率是多少？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（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，速度要多大（重力加速度g取10 m/s2,地球半径R取6

21、.4匀速圆周运动与平抛运动的结合问题（16题）4、如图所示，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，已知圆心O离地面h=6mt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.如图所示，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。已知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。问：小球的角速度在什么范围内两绳均拉紧当 w=3rad/s时，

22、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、如图所示，在水平转台上放有 A、B两个小物块，它们距离轴心O分别为 rA=0.2m, rB=0.3m,它们与台面间相互作用的静摩擦力的最大值为其 2重力的0.4倍，g取10 m/s ,(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A )7、A、B两球质量分别为 m与m,用一劲度系数为 k的弹簧相连，一长为l i二的刃线甘丁m相 连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO 上，如图所示。当 m

23、与m均以角速度3绕OO 做匀速圆周运动时，弹簧长度为 匕，求:(1)此时弹簧伸长量；(2)绳子张力；(3)将线突然烧断瞬间 A球的加速度大小。8 .竖直平面内的圆周运动问题(沈阳二中14题)9 .与斜面有关的圆周运动临界问题(P41)1.C 2.D 3.B 4.C 5.A 6.C 7.BD 8.AD 9.A 10.B11.BC12.A13.A14.C15.A16.D17.A18.C19.A20.AD21.A22.B23.C24.B25.A26.C27.BC28.B29.D30.AD31. AC32.C33.A34.B35.A36.BC37.C38.AD39.BD40.D41. 1:1:2 ,

24、1:2:4 422:2:143. .2： 2： 32： r1 :门1.=0.7rad/s2.解析：(12分)设拉力为T,总质量M=m +m 水=1.5 kg2 T+Mg=Mv- r2.T=Mv- - Mg = 9 (N)r2 v N-m水g=m水一r2N=mk g+m水一=26(N)rVmin= ,gr = 10 (m/s)2vmin. m水g=m水33.解：(1) FN =Fn =9.6x10 N(2) v2 =,gr =10 5 m/s(或 22.4 m/s)2(3)当r = R时，根据牛顿第二定律有：mg = m1代入相关数据解得：v3 = jgR=8M103 m/s (2分)4 . (

25、1) 6rad/s (2) 6m5 .解：(1)球运动的圆周半径 r = Lsin300所以，当2.4rad/sw c 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F、Ft2和重力三力作用。2如图所不，有：Fti sin30 - Ft2sin45 =mLsin30 w代入数据，解得：Ft 1 =0.27N , Ft2 =1.09N6(1)人返rad/s3（2）2 . 5rad /s22r m2（li I2）1/2m2（liI2） 7 ， m2l2+（m1 + m2）l速，kmi一、圆锥摆F 合=Fn ,mv2r_即 mg - tan 0 =,

26、（其中 sin 0 = | ）r二、随圆台一起转动的物体四、汽车在水平面上转弯由摩擦力提供向心力，2 mv m mg =r汽车转弯的最大速度为：Vm = 夜五、拱形桥(1)凸形桥的最高点2受力分析：G - N = mv-,r2N = G - 吧- G ，即压力 重力(超重状态)(1)当火车行驶速度(2)凹形桥的最低点2受力分析：N - G = mv-,r2N = G +吧一 G ，即压力r六、火车转弯2受力分析： mg - tan 0 = mv0 r由于0很小，所以tan。sin2.八mv。 有 mg sin 0 =rv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,此时内外轨道对火车无挤压作用；(2)当火车行驶速度 v v 0时，外轨道对轮缘有侧压力;(3)当火车行驶速度 v Vo时，小球能过最高点，此时绳子对小球有拉力2mV(3)若小球的速度V Jg .r时,硬杆对小球的作用力为拉力，指向圆心，2mv2mv -Gr(拉力)(4)当 0 v .g r时，硬杆对小球的作用力为支持力，竖直向上,2mv2(支持力)r圆周运动习题班级姓名学号1.2.3.半径为r的圆筒绕竖直中心轴 AB转动，小物块a靠在圆筒内壁上(如图)，它与圆筒的 动摩擦因数为 科