高中物理 第五章 第4節(jié) 圓周運動同步檢測 新人教版必修2
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圓周運動訓(xùn)練題 一、選擇題 1.某一質(zhì)點作勻速圓周運動,下列物理量不變的是( ) A.速度 B.向心力 C.角速度 D.向心加速度 2.下列說法中,正確的是( ) A.物體在恒力作用下不可能作曲線運動 B.物體在恒力作用下不可能作圓周運動 C.物體在變力作用下不可能作直線運動 D.物體在變力作用下不可能作曲線運動 O ω m 圖1 3.如圖1,小物體m與圓盤保持相對靜止,隨盤一起做勻速圓周運動,則物體的受力情況是( ) A.受重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用 B.摩擦力的方向始終指向圓心O O C.重力和支持力是一對平衡力 D.摩擦力是使物體做勻速圓周運動的向心力 圖2 4.圖2中所示為一皮帶傳動裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r,b點在小輪上,到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動過程中,皮帶不打滑。則:( ) A. a點與b點的線速度大小相等 B. a點與b點的角速度大小相等 C. a點與c點的線速度大小相等 D. a點與d點的向心加速度大小相等 5.如圖3所示,內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,則( ) A B 圖3 A.球A的角速度一定大于球B的角速度 B.球A的線速度一定大于球B的線速度 C.球A的運動周期一定小于球B的運動周期 D.球A對筒壁的壓力一定大于球B對筒壁的壓力 圖4 6.有一種大型游戲器械,如圖4所示,它是一個圓筒型大容器,筒壁豎直,游客進(jìn)入容器后靠筒壁站立,圓筒開始轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速加快到一定時,突然地板塌落,游客發(fā)現(xiàn)自己沒有落下去,這是因為( ) A.游客處于超重狀態(tài) B.游客處于失重狀態(tài) C.游客受到的摩擦力等于重力 D.筒壁對游客的支持力等于重力 7.火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定。若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為v,則下列說法中正確的是 A.當(dāng)以v的速度通過此彎路時,火車重力與軌道面支持力的合力提供向心力 B.當(dāng)以v的速度通過此彎路時,火車重力、軌道面支持力和外軌對輪緣彈力的合力提供向心力 C.當(dāng)速度大于v時,火車輪緣擠壓外軌 D.當(dāng)速度小于v時,火車輪緣擠壓外軌 8.如圖5,細(xì)桿的一端與一小球相連,可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動現(xiàn)給小球一初速度,使它做圓周運動,圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點,則桿對球的作用力可能是( ) o 圖5 a b A.a處為拉力,b處為拉力 B.a處為拉力,b處為推力 C.a處為推力,b處為拉力 D.a處為推力,b處為推力 9.對于萬有引力定律的表達(dá)式,下列說法中正確的是( ) A.公式中G為引力常量,它是由實驗測得的,而不是人為規(guī)定的 B.當(dāng)r趨于零時,萬有引力趨于無限大 C.兩物體受到的引力總是大小相等的,而與m1、m2是否相等無關(guān) D.兩物體受到的引力總是大小相等、方向相反,是一對平衡力 10.設(shè)想把物體放到地球的中心,則此物體與地球間的萬有引力是( ) A.零 B.無窮大 C.與放在地球表面相同 D.無法確定 11.若已知某行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為r,公轉(zhuǎn)周期為T,萬有引力常量為G,則由此可求出( ) A.某行星的質(zhì)量 B.太陽的質(zhì)量 C.某行星的密度 D.太陽的密度 12.一個半徑是地球3倍、質(zhì)量是地球36倍的行星,它表面的重力加速度是地面重力加速度的( ) A.4倍 B.6倍 C.13.5倍 D.18倍 13.關(guān)于同步衛(wèi)星(它相對于地面靜止不動),下列說法中正確的是( ) A.它一定在赤道正上空 B.同步衛(wèi)星的高度和速率是確定的值 C.它運行的線速度一定小于第一宇宙速度 D.它運行的線速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間 14.對于人造地球衛(wèi)星,如下說法中正確的是( ) A.v=ωr可知,衛(wèi)星軌道半徑增大到原來的兩倍時,速度增大到原來的2倍 B.由F=mv2/r可知,衛(wèi)星軌道半徑增大到原來的兩倍時,速度增大到原來的倍 C.由F=Gm1m2/r2可知,衛(wèi)星軌道半徑增大到原來的兩倍時,向心力減為原來的1/4 D.由F=mv2/r可知,衛(wèi)星軌道半徑增大到原來的兩倍時,向心力減為原來的1/2 15.我國發(fā)射的神州六號載人宇宙飛船的周期約為90min,如果把它繞地球的運動看作是勻速圓周運動,飛船的運動和人造地球同步衛(wèi)星的運動相比,下列判斷中正確的是( ) A.飛船的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑 B.飛船的運行速度小于同步衛(wèi)星的運行速度 C.飛船運動的向心加速度大于同步衛(wèi)星運動的向心加速度 D.飛船運動的角速度小于同步衛(wèi)星運動的角速度 16. 2007年10月24日,我國第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”順利升空并實現(xiàn)繞月之行,標(biāo)志我國航天技術(shù)又上升了一個新的臺階。發(fā)射升空后,“嫦娥一號”繞地球做圓周運動的過程中要進(jìn)行4次變軌,這4次調(diào)相軌道段分別為16小時軌道段、24小時軌道段、48小時軌道段、地月轉(zhuǎn)移軌道段,而后進(jìn)入繞月軌道繞月飛行,成為月球的一顆衛(wèi)星。如果把它前三個軌道段繞地球的運動看作是勻速圓周運動,則這三個軌道段相比下列判斷中正確的是( ) A. 16小時軌道段線速度最大 B.24小時軌道段的角速度最大 C. 48小時軌道段的運動半徑最大 D. 48小時軌道段的向心加速度最大 二、填空題 17.兩個做勻速圓周運動的物體,其質(zhì)量之比為m1:m2=2:3,角速度之比為ω1:ω2=3:2,線速度之比為v1:v2=6:5,則它們的軌道半徑之比為r1:r2= ,向心加速度之比為a1:a2= ,向心力之比為F1:F2= 。 18.如果將時鐘的時針、分針、秒針的轉(zhuǎn)動看成是勻速圓周運動,則時針、分針、秒針的角速度之比為 : : 。 三、計算題 19.如圖6所示,長L=0.5m、質(zhì)量可以忽略的桿,其下端固定于O點,上端連接著一個質(zhì)量m=2 kg的小球A,桿可以繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動,即A球繞O點做圓周運動;現(xiàn)使A球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,如圖示,在A通過最高點時,試求在下列兩種情況下桿對球的作用力。(g取10m/s2) O A 圖6 (1)當(dāng)A的速率V1=1m/s時。 (2)當(dāng)A的速率V2=4m/s時。 20.2007年10月24日,我國探月衛(wèi)星“嫦娥一號”發(fā)射升空,繞地球飛行數(shù)圈后才開始奔月之旅。如果把它開始繞地球的運動看作是勻速圓周運動,已知“嫦娥一號”在某圓軌道上運行的周期為T,地球半徑為R,地面處的重力加速度g,試導(dǎo)出飛船在上述圓軌道上運行離地面高度的公式(用T、R、g表示)。 21.如圖7所示,水平桌面中心O處有一個小孔,用細(xì)繩穿過光滑小孔,繩兩端各質(zhì)量M=0.6kg的物體A和m=0.3kg的物體B,A的中心與圓孔的距離為0.2m。 (1)如果水平桌面光滑且固定,求A物體做勻速圓周運動的的角速度ω應(yīng)是多大? (2)如果水平桌面粗糙,且與A之間的最大摩擦力為1N,現(xiàn)使此平面繞中心軸線水平轉(zhuǎn)動,角速度ω在什么范圍內(nèi),A可與平面處于相對靜止?fàn)顟B(tài)?(g取10m/s2) O A B 圖7 22.如圖8所示AB為豎直轉(zhuǎn)軸,細(xì)繩AC和BC的結(jié)點C系一質(zhì)量為m的小球,兩繩能承擔(dān)的最大拉力均為2.25mg,當(dāng)AC和BC均拉直時∠ABC=90,∠ACB=53,BC=1.2m。ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動,因而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,求:(g取10m/s2) (1) m的線速度增大為何值時,BC繩才剛好被拉直? (2)若m的速率繼續(xù)增加,哪條繩先斷,此時小球的速率多大? 圖8 A B C 23.一物體在地球表面重16N,它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的視重為9N,則此火箭離地球表面的距離為地球半徑的多少倍? (g取10m/s2) A B L1 L2 O O/ 圖9 24.如圖9所示,A、B兩球的質(zhì)量分別為m1與m2,用一勁度系數(shù)為k的彈簧相連,一長為L1的細(xì)線與A球相連,置于水平光滑桌面上,細(xì)線的另一端拴在豎直軸OO′上.當(dāng)A球與B球均以角速度ω繞OO′軸作勻速圓周運動時,彈簧長度為L2.求: (1)此時彈簧伸長量多大?繩子張力多大? (2)將線突然燒斷瞬間,兩球加速度各多大? 參考答案: 1.C ?。玻? 3.BCD 4.CD 5.B 6.C 7.AC 8.AB 9.AC 10.A 11.B 12.A 13.ABC 14.C 15.C 16.AC 17.4:5 9:5 6:5 18.1:12:43200 19.(1)向上的支持力,16N (2)向下的拉力,44N 20. 21.(1)5rad/s ?。?) 4.08rad/s<ω<5.77rad/s 22.(1)3m/s (2)BC繩先斷 6m/s 23.3倍 24.(1) T= m1ω2L1+ m2ω2(L1+L2) (2)aA= aB=ω2(L1+L2)(提示:繩斷瞬間,彈簧拉力不變) 7- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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