物理小球转动题目及答案VIP

物理小球转动题目及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）1.小球做匀速圆周运动，其线速度大小为\(v\)，半径为\(r\)，则角速度为（）A.\(vr\)B.\(v/r\)C.\(r/v\)D.\(v+r\)2.质量为\(m\)的小球在光滑水平面上做半径为\(R\)的匀速圆周运动，周期为\(T\)，则向心力大小为（）A.\(4\pi^{2}mR/T^{2}\)B.\(2\pi^{2}mR/T^{2}\)C.\(\pi^{2}mR/T^{2}\)D.\(mR/T^{2}\)3.小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点速度为\(v\)，轨道半径为\(r\)，小球质量为\(m\)，则此时轨道对小球的压力为（）A.\(mg+mv^{2}/r\)B.\(mv^{2}/r-mg\)C.\(mg-mv^{2}/r\)D.\(mv^{2}/r\)4.一小球绕固定点做圆周运动，线速度从\(v_1\)增加到\(v_2\)，半径不变，角速度变化量为（）A.\((v_2-v_1)/r\)B.\((v_2+v_1)/r\)C.\(v_2/r-v_1/r\)D.\(v_2r-v_1r\)5.小球做圆周运动时，以下哪个物理量是不变的（）A.线速度B.角速度C.向心力D.向心加速度6.半径为\(r\)的小球以角速度\(\omega\)做匀速圆周运动，其周期为（）A.\(2\pi\omega\)B.\(2\pi/\omega\)C.\(\omega/2\pi\)D.\(1/\omega\)7.质量为\(m\)的小球在半径为\(R\)的光滑半圆轨道内做圆周运动，在最低点速度为\(v\)，则轨道对小球的支持力为（）A.\(mg+mv^{2}/R\)B.\(mv^{2}/R-mg\)C.\(mg-mv^{2}/R\)D.\(mv^{2}/R\)8.小球做变速圆周运动，某时刻线速度为\(v\)，半径为\(r\)，则此时切向加速度为（）A.\(v^{2}/r\)B.\(dv/dt\)C.\(v/r\)D.\(r/v\)9.小球在水平面上做圆锥摆运动，摆线长为\(L\)，与竖直方向夹角为\(\theta\)，则小球运动的角速度为（）A.\(\sqrt{g/L\cos\theta}\)B.\(\sqrt{g/L\sin\theta}\)C.\(\sqrt{g\cos\theta/L}\)D.\(\sqrt{g\sin\theta/L}\)10.小球做匀速圆周运动，频率为\(f\)，半径为\(r\)，则线速度大小为（）A.\(2\pifr\)B.\(\pifr\)C.\(fr\)D.\(4\pifr\)二、多项选择题（每题2分，共10题）1.关于小球做圆周运动，以下说法正确的是（）A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动B.变速圆周运动加速度方向不指向圆心C.匀速圆周运动线速度大小不变D.变速圆周运动线速度方向和大小都改变2.小球在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是（）A.在最高点速度最小可为零B.在最低点速度最小可为零C.在最高点速度最小值与轨道类型有关D.在最低点轨道对小球的支持力一定大于小球重力3.小球做匀速圆周运动，以下哪些量改变会影响向心力大小（）A.线速度B.角速度C.质量D.半径4.以下哪些情况小球做圆周运动（）A.用绳子系着小球在水平面上做圆锥摆运动B.小球在光滑半圆轨道内来回滑动C.小球在水平转盘上随盘一起匀速转动D.小球被抛出后在空中运动5.小球做圆周运动时，关于向心加速度和切向加速度，正确的是（）A.匀速圆周运动只有向心加速度B.变速圆周运动既有向心加速度又有切向加速度C.向心加速度改变线速度方向D.切向加速度改变线速度大小6.质量为\(m\)的小球在半径为\(R\)的圆周轨道上运动，说法正确的是（）A.线速度\(v\)越大，向心力越大B.角速度\(\omega\)越大，向心力越大C.周期\(T\)越大，向心力越大D.频率\(f\)越大，向心力越大7.小球在竖直平面内的圆周运动，考虑空气阻力，正确的是（）A.从最低点到最高点速度减小B.从最高点到最低点速度增加C.轨道对小球的作用力时刻变化D.小球的机械能不守恒8.小球做圆周运动的向心力来源可能是（）A.重力B.弹力C.摩擦力D.合力9.关于小球圆周运动的周期、频率和角速度关系，正确的是（）A.\(T=1/f\)B.\(\omega=2\pif\)C.\(T=2\pi/\omega\)D.\(f=\omega/2\pi\)10.小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，若以下条件改变，哪些会改变圆周运动半径（）A.线速度增大，向心力不变B.角速度增大，向心力不变C.质量增大，向心力不变D.向心力增大，线速度不变三、判断题（每题2分，共10题）1.小球做匀速圆周运动时，加速度为零。（）2.小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点速度可以小于\(\sqrt{gr}\)。（）3.变速圆周运动的向心力大小是不变的。（）4.小球做圆周运动，线速度越大，周期一定越小。（）5.匀速圆周运动的小球所受合外力大小不变，方向始终指向圆心。（）6.小球在水平转盘上做圆周运动，向心力由重力和支持力的合力提供。（）7.小球做圆周运动，角速度与周期成正比。（）8.质量不同的小球在相同半径轨道做匀速圆周运动，线速度相同，则向心力相同。（）9.小球在竖直平面内的圆周运动，机械能一定守恒。（）10.小球做圆周运动，切向加速度为零时，一定做匀速圆周运动。（）四、简答题（每题5分，共4题）1.简述小球做匀速圆周运动的条件。答：有大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心的合外力作用，小球具有一定初速度。2.小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点速度有什么要求？答：若为轻绳模型，最高点速度\(v\geq\sqrt{gr}\)；若为轻杆模型，最高点速度\(v\geq0\)。3.说明向心加速度的物理意义。答：向心加速度只改变线速度方向，不改变线速度大小，描述线速度方向变化快慢。4.小球做变速圆周运动时，合加速度与向心加速度、切向加速度有什么关系？答：合加速度\(a\)是向心加速度\(a_n\)与切向加速度\(a_t\)的矢量和，即\(a=\sqrt{a_n^{2}+a_t^{2}}\)。五、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论小球在竖直平面内做圆周运动，从最低点到最高点过程中能量的转化情况。答：从最低点到最高点，小球速度减小，动能减小；高度升高，重力势能增大。若不计空气阻力，只有动能和重力势能相互转化，机械能守恒；若考虑空气阻力，部分机械能转化为内能，机械能减小。2.分析小球在水平转盘上做圆周运动时，摩擦力的作用。答：小球在水平转盘上做圆周运动，摩擦力提供向心力。它使小球有向圆心运动趋势，改变小球运动方向，让小球能随转盘做圆周运动，方向始终指向圆心。3.探讨小球做圆周运动时，线速度、角速度、周期和半径之间的关系对实际应用的影响。答：在实际中，如机械传动，根据线速度相等可设计不同半径的齿轮；根据角速度相等可让同轴部件同步转动；周期决定设备运行节奏，如钟表指针周期不同实现不同计时功能。4.假如小球在太空中做圆周运动，与在地球上做圆周运动有哪些不同？答：在太空中，小球处于失重状态，没有重力影响。与地球上相比，其圆周运动向心力来源可能不同，例如仅靠万有引力或其他外力；运动时无需克服重力做功，能量转化情况也有差异。答案一、单项选择题1.B2.A3.B4.C5.B6.B