2022年高二物理下學期 圓周運動學業(yè)水平考試練習

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1、2022年高二物理下學期 圓周運動學業(yè)水平考試練習 班級 姓名 1關于曲線運動和圓周運動，以下說法中正確的是（　b?。? 　 A． 做曲線運動的物體受到的合外力可能為零 　 B． 做曲線運動的物體的加速度可能是不變的 　 C． 做圓周運動的物體受到的合外力方向一定指向圓心 　 D． 做勻速圓周運動物體的加速度方向不一定指向圓心 2質(zhì)點做勻速圓周運動時，下列說法中正確的是( b ) A．做勻速圓周運動物體的角速度時刻改變 B．做勻速圓周運動物體的速度時刻改變 C．物體只有在恒力作用下，才能做勻速圓周運動 D．做勻速圓周

2、運動物體的轉(zhuǎn)速越小，周期越小 3如圖所示，用細繩懸掛的小球從Ａ點開始擺動，經(jīng)過最低點B時擺線被直尺P擋住，球繼續(xù)擺動至C點。若不計空氣阻力，比較懸線被直尺P擋住的前后瞬間，下列說法正確的是????? （??d? ） A．小球的線速度減小?????B．小球的線速度增大 C．小球的角速度減小?????D．小球的線速度不變 4 A、B兩個質(zhì)點，分別做勻速圓周運動，在相等時間內(nèi)它們通過的弧長比SA:SB=2:3，轉(zhuǎn)過的圓心角比θA:θB=3:2。則下列說法中正確的是（?ac ） A．它們的線速度比vA:vB=2:3????????? B．它們的角速度比ωA:ωB =2:3 C．它們的周

3、期比TA:TB=2:3??????????? D．它們的周期比TA:TB=3:2 5在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上有一個相對轉(zhuǎn)盤靜止的物體，則物體相對于轉(zhuǎn)盤的運動趨勢是( d ) A．沒有相對運動趨勢????? B．沿切線方向 C．沿半徑指向圓心???????D．沿半徑背離圓心 6一圓筒繞其中心軸OO1勻速轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁上緊挨著一個物體與筒一起運動相對筒無滑動，如圖2所示，物體所受向心力是（c?? ） A．物體的重力????????B．筒壁對物體的靜摩擦力 C．筒壁對物體的彈力????? D．物體所受重力與彈力的合力 7冰面對溜冰運動員的最大摩擦力為運動員重力的k倍，在水平冰面

4、上沿半徑為R的圓周滑行的運動員，若依靠摩擦力充當向心力，其安全速度為（?b? ） A．??B．??C．???D． 8如圖所示，用長為L的細繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則(???cd??? ) A．小球在最高點時所受向心力一定為重力 B．小球在最高點時繩子的拉力不可能為零 C．若小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運動，則其在最高點速率是 D．小球在圓周最低點時拉力一定不等于重力 9如圖，在繞地運行的天宮一號實驗艙中，宇航員王亞平將支架固定在桌面上，擺軸末端用細繩連接一小球．拉直細繩并給小球一個垂直細繩的初速度，它做圓周運動．在a、b兩點時，設小球動能分別為Eka、Ekb，細

5、繩拉力大小分別為Ta、Tb，阻力不計，則( BD ) A．Eka>Ekb B．Eka=Ekb C．Ta>Tb D．Ta=Tb 10如圖所示，由于地球的白轉(zhuǎn)，地球表面上P、O兩物體均繞地球白轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動，對于P、O兩物體的運動，下列說法正確的是( ac ) A. P、O兩點的角速度大小相等 B. P、O兩點的線速度大小相等 C． 同一物體在O點的向心加速度比在P點的向心加速度大 D. 放在P、O兩處的物體均只受重力和支持力兩個力作用 11如圖所示，將一質(zhì)量為m的擺球用長為L的細繩吊起，上端固定，使擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細繩就會沿圓

6、錐面旋轉(zhuǎn)，這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺，下列說法中正確的是（bcd?? ）? A.擺球受重力、拉力和向心力的作用??B.擺球受重力和拉力的作用 C.擺球運動周期為? D.擺球運動的角速度有最小值，且為 12繩子的一端拴一個重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，下列判斷正確的是(???d?? ) A．半徑相同時，角速度越小繩越易斷? B．角速度相等時，線速度越小繩越易斷 C．線速度相等時，周期越大繩越易斷? D．周期相同時，半徑越大繩越易斷 13如圖所示，乘坐游樂園的翻滾過山車時，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面 內(nèi)旋轉(zhuǎn)，下列說法正確的是( bd

7、 ) A．車在最高點時人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險帶拉住，沒有保險帶，人就會掉下來 B．人在最高點時對座位仍可能產(chǎn)生壓力 C．人在最低點時對座位的壓力等于mg?? D．人在最低點時對座位的壓力大于mg 14如圖是自行車傳動機構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設腳踏板的轉(zhuǎn)速為n r/s，則自行車前進的速度為( c ) 15對于繞軸轉(zhuǎn)動的物體，描述轉(zhuǎn)動快慢的物理量有角速度ω等物理量．類似加速度，角加速度β描述角速度ω的變化快慢，勻變速轉(zhuǎn)動中β為一常量．下列說法正確的是（abd　　） A.???? β的定義式為β=

8、 B. 在國際單位制中β的單位為rad/s2 C. 勻變速轉(zhuǎn)動中某時刻的角速度為ω0，經(jīng)過時間t后角速度為ω=ω0t+βt2 D. 勻變速轉(zhuǎn)動中某時刻的角速度為ω0，則時間t內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為△θ=ω0t+βt2　 16如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓臺形容器固定不動，其軸線沿豎直方向。使一小球先后在M和N兩處緊貼著容器內(nèi)壁分別在圖中虛線所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則小球（?ab??? ） A. 在M處的線速度一定大于在N處的線速度 B. 在 M處的角速度一定小于在N處的角速度 C. 在M處的運動周期一定等于在N處的運動周期 D. 在M處對筒壁的壓力一定大于在N處對筒壁的壓力 17公園里的

9、“飛天秋千”游戲開始前，座椅由鋼絲繩豎直懸吊在半空．秋千勻速轉(zhuǎn)動時，繩與豎直方向成某一角度θ，其簡化模型如圖所示．若要使夾角θ變大，可將（ad　?。? 　 A． 鋼絲繩變長 B． 鋼絲繩變短 C． 增大座椅質(zhì)量 D． 增大角速度 18如圖所示，長為L的輕桿，一端固定一個質(zhì)量為m的小球，另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，桿隨轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，某時刻桿對球的作用力恰好與桿垂直，則此時桿與水平面的夾角是（　a?。? 　 A． sinθ= B． tanθ= C． sinθ= D． tanθ= 19在彎道上高速行駛的賽車，突然后輪脫離賽車，關于脫離了的后

10、輪的運動情況，以下說法正確的是（?c? ） A.仍然沿著汽車行駛的彎道運動???????? B.沿著與彎道垂直的方向飛出 C.沿著脫離時輪子前進的方向做直線運動，離開彎道???? D.上述情況都有可能 20下列說法正確的是（ c ） A. 因為物體做圓周運動才產(chǎn)生向心力 B．做圓周運動的物體，加速度一定指向圓心 C、做直線運動的物體所受外力在垂直于速度方向上的合力一定為零 D、物體所受離心力大于向心力時產(chǎn)生離心現(xiàn)象 21關于離心運動，下列說法中正確的是 ( d? ) A．物體一直不受外力的作用時，可能做離心運動 B．做勻速圓周運動的物體，在外界提供的向心力突然變大時做離心

11、運動 C．做勻速圓周運動的物體，只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化就將做離心運動 D．做勻速圓周運動的物體，當外界提供的向心力變小時將做離心運動 22市場上出售的蒼蠅拍，把手長的明顯比把手短的使用效果好，這是因為使用把手長的拍子打蒼蠅時（??b? ） A．蒼蠅看不見蒼蠅拍子而易被打到? ???B．由于拍子轉(zhuǎn)動線速度大而易打到蒼蠅? C．由于拍子轉(zhuǎn)動角速度大而易打到蒼蠅 D．無法確定 23據(jù)河南日報消息，京廣鐵路不久也將開通時速達到300公里以上“動車組”列車。屆時，乘列車就可以體驗時速300公里的追風感覺。我們把火車轉(zhuǎn)彎近似看成是做勻速圓周運動，火車速度提高會使外軌受損。為解決火車高速

12、轉(zhuǎn)彎時不使外軌受損這一難題，你認為以下措施可行的是(?? bd ) A.減小內(nèi)外軌的高度差??? B.增加內(nèi)外軌的高度差 C.減小彎道半徑????????????? ????????????? ????????????? ????????????? D.增大彎道半徑 24如圖所示為家用洗衣機的脫水桶，當它高速旋轉(zhuǎn)時，能把衣物甩干。根據(jù)我們所學的知識，敘述正確的是：( bd ) A．脫水桶高速運轉(zhuǎn)時，水受到與運動方向一致的合外力作用飛離衣物。 B．脫水桶高速運轉(zhuǎn)時，衣物上的水受到的合外力不足以充當向心力，所以水滴做離心運動，通過小孔，飛離

13、脫水桶。 C．通過脫水流程，打開洗衣機，發(fā)現(xiàn)衣物集中堆放在桶的中央。??? D．通過脫水流程，打開洗衣機，發(fā)現(xiàn)衣物成螺旋狀排列，主要集中在桶壁附近。 25汽車車廂頂部懸掛一個輕質(zhì)彈簧，彈簧下端拴一個質(zhì)量為m的小球．當汽車以某一速率在水平地面上勻速行駛時，彈簧長度為L1，當汽車以大小相同的速度勻速通過一個橋面為圓弧形的凸形橋的最高點時，彈簧長度為L2，下列選項中正確的是（?a?? ）?? A．L1>L2 　 B．L1

14、對繩拉力就是繩對天花板的拉力 B．小球?qū)K的拉力是由于小球形變而產(chǎn)生的 C．小球?qū)K的拉力就是小球的重力 D．若小球在豎直平面內(nèi)擺動則小球在擺動過程中受到的外力的合力即為向心力 27如圖所示，質(zhì)點通過位置P時的速度、加速度及P附近的一段軌跡都在圖上標出，其中可能正確的是( bd ) 28如圖所示，質(zhì)量m為0.2kg的小球固定在長為L＝0.9m的輕桿的一端，輕桿可繞O點的水平轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。（g＝10m/s2)求： ⑴．當小球在最高點的速度為多大時，球?qū)p桿的作用力為零； ⑵．當小球在最高點的速度為6m/s時，球?qū)p桿的作用力的大小與方向。 29如圖

15、所示，豎直平面內(nèi)有一個四分之三圓弧形光滑軌道，圓弧半徑為R，AD為水平面，A端與圓心等高，B點在圓心的正上方，一個質(zhì)量為m的小球，自A點以豎直向下的初速度進入圓弧軌道，經(jīng)過圓弧上的B點飛出后落到C點.已知AC=R，重力加速度為g.求： （1）小球通過B點時對軌道的壓力大??； （2）小球在A點的初速度大??； （3）若圓弧軌道不光滑，小球在A點仍以相同的初速度進入圓弧軌道，恰能通過B點，則小球在運動過程中克服摩擦力做了多少功？ 30如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成的由半圓形APB（圓半徑比細管的內(nèi)徑大得多）和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上，已知APB部分的半徑R＝1

16、.0 m，BC段長L＝1.5m。彈射裝置將一個小球(可視為質(zhì)點)以v0＝5m/s的水平初速度從A點彈入軌道，小球從C點離開軌道隨即水平拋出，落地點D離開C的水平距離s＝2m，不計空氣阻力，g取10m/s2。求：（1）小球在半圓軌道上運動時的角速度ω和加速度a的大??； （2）小球從A點運動到C點的時間t；??????? （3）桌子的高度h。 31如圖所示，AB為固定在豎直平面內(nèi)的1/4光滑圓弧軌道，其半徑為R，軌道的B點與水平地面相切，質(zhì)量為m的小球由A點以速度向下運動，求： （1）小球滑到最低點B時，速度v的大??； （2）小球到達最低點B時，軌道對小球支持力FN的大??；

17、（3）小球通過光滑的水平面BC后，滑上粗糙的固定曲面CD，恰好到達最高點D，D到地面的高度為R/2，則小球在曲面CD上克服摩擦力所做的功Wf為多少? ? 32在水平轉(zhuǎn)臺上，距轉(zhuǎn)軸為d=20cm處插立一豎直桿，桿頂系一根原長為L=1m、勁度系數(shù)為k=20N/m的輕細彈簧，另一端掛一個質(zhì)量為m=1kg的小球，當球隨轉(zhuǎn)臺一起勻速轉(zhuǎn)動時，彈簧張開的角度α=530，如圖所示。求：轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的角速度。(球看作質(zhì)點；sin53°=0.8，cos53°=0.6；g=10m／s2。) 33如圖所示，將一根光滑的細金屬棒折成“V”形，頂角為2θ，其對稱軸豎直，在其中一邊套

18、上一個質(zhì)量為m的小金屬環(huán)P。 （1）若固定“V”形細金屬棒，小金屬環(huán)P從距離頂點O為x的A點處由靜止自由滑下，則小金屬環(huán)由靜止下滑至頂點O需多長時間？ （2）若小金屬環(huán)P隨“V”形細金屬棒繞其對稱軸以每秒n轉(zhuǎn)勻速轉(zhuǎn)動時，則小金屬環(huán)離對稱軸的距離為多少？ 34如圖所示，AB是一個固定在豎直面內(nèi)的弧形軌道，與豎直圓形軌道BCD在最低點B平滑連接，且B點的切線是水平的；BCD圓軌道的另一端D與水平直軌道DE平滑連接．B、D兩點在同一水平面上，且B、D兩點間沿垂直圓軌道平面方向錯開了一段很小的距離，可使運動物體從圓軌道轉(zhuǎn)移到水平直軌道上．現(xiàn)有一無動力小車從弧形軌道某一高度處由靜止

19、釋放，滑至B點進入豎直圓軌道，沿圓軌道做完整的圓運動后轉(zhuǎn)移到水平直軌道DE上，并從E點水平飛出，落到一個面積足夠大的軟墊上．已知圓形軌道的半徑R=0.40m，小車質(zhì)量m=2.5kg，軟墊的上表面到E點的豎直距離h=1.25m、軟墊左邊緣F點到E點的水平距離s=1.0m．不計一切摩擦和空氣阻力，弧形軌道AB、圓形軌道BCD和水平直軌道DE可視為在同一豎直平面內(nèi)，小車可視為質(zhì)點，取重力加速度g=10m/s2． （1）要使小車能在豎直圓形軌道BCD內(nèi)做完整的圓周運動，則小車通過豎直圓軌道最高點時的速度至少多大； （2）若小車恰能在豎直圓形軌道BCD內(nèi)做完整的圓周運動，則小車運動到B點時軌道對它的

20、支持力多大； （3）通過計算說明要使小車完成上述運動，其在弧形軌道的釋放點到B點的豎直距離應滿足什么條件． 28【答案解析】 ⑴3m/s? ⑵6N方向向下 29【答案解析】 （1）由B到C平拋運動 ??? …………………………（2分） B點由牛頓第二定律得………………（1分） 解得F=mg……………由牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫閙g………（1分） （2）A點到B點，機械能守恒 ………………（2分）由以上解得…………（1分） （3）恰能通過最高點B時，……………………（1分）

21、A點到B點，由動能定理得（2分）解得（1分） 30【答案解析】 31【答案解析】 （1）? （2）4mg?? （3）mgR 32【答案解析】 設彈簧拉力為T，向心力Fn。 , 33【答案解析】 (1)設小金屬環(huán)沿棒運動的加速度為a，滑至O點用時為t，由牛頓第二定律得………2' 由運動學公式得 ………2' ????? 聯(lián)立解得t＝.………1' (2)設小金屬環(huán)離對稱軸的距離為r，由牛頓第二定律和向心力公式得 ?????? ………3' ………1' 聯(lián)立解得r＝.………1' 34【答案解析】 解：（1）設小車能在豎直圓形軌道BCD內(nèi)做

22、完整的圓周運動，小車通過圓軌道最高點時的最小速度為vC， 根據(jù)牛頓第二定律有 mg=m 解得vC==m/s=2.0m/s （2）小車恰能在圓軌道內(nèi)做完整的圓周運動，此情況下小車通過B點的速度為vB，軌道對小車的支持力為FN． 根據(jù)機械能守恒定律有 mv=mvC2+2mgR? 解得：m/s 根據(jù)牛頓第二定律有FN﹣mg=m 解得? FN=150N??? （3）設小車從E點水平飛出落到軟墊上的時間為t，則h=gt2， 解得t=0.50s 設小車以vE的速度從E點水平飛出落到軟墊F點右側(cè)，則vEt＞s，解得vE＞2.00m/s 要使小車完成題目中所述運動過程，應當滿足兩個條件： ①小車通過軌道B點的速度m/s； ②小車通過E點的速度vE＞2.00m/s 因為vB=vE 綜合以上兩點，小車通過B點的速度應不小于m/s， 設釋放點到B點的豎直距離為H，根據(jù)機械能守恒定律有mgH=mvB2， 解得H=1.0m 則釋放點到B點的豎直距離H≥1.0m