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2022年高二物理下學(xué)期 圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)業(yè)水平考試練習(xí)

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1、2022年高二物理下學(xué)期 圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)業(yè)水平考試練習(xí) 班級(jí) 姓名 1關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法中正確的是( b?。?   A. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力可能為零   B. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度可能是不變的   C. 做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力方向一定指向圓心   D. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的加速度方向不一定指向圓心 2質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法中正確的是( b ) A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的角速度時(shí)刻改變 B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的速度時(shí)刻改變 C.物體只有在恒力作用下,才能做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D.做勻速圓周

2、運(yùn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)速越小,周期越小 3如圖所示,用細(xì)繩懸掛的小球從A點(diǎn)開(kāi)始擺動(dòng),經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)擺線被直尺P擋住,球繼續(xù)擺動(dòng)至C點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力,比較懸線被直尺P擋住的前后瞬間,下列說(shuō)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(gè)質(zhì)點(diǎn),分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在相等時(shí)間內(nèi)它們通過(guò)的弧長(zhǎng)比SA:SB=2:3,轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角比θA:θB=3:2。則下列說(shuō)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(dòng)的水平圓盤上有一個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止的物體,則物體相對(duì)于轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是( d ) A.沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)????? 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(dòng),筒內(nèi)壁上緊挨著一個(gè)物體與筒一起運(yùn)動(dòng)相對(duì)筒無(wú)滑動(dòng),如圖2所示,物體所受向心力是(c?? ) A.物體的重力????????B.筒壁對(duì)物體的靜摩擦力 C.筒壁對(duì)物體的彈力????? D.物體所受重力與彈力的合力 7冰面對(duì)溜冰運(yùn)動(dòng)員的最大摩擦力為運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)員,若依靠摩擦力充當(dāng)向心力,其安全速度為(?b? ) A.??B.??C.???D. 8如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則(???cd??? ) A.小球在最高點(diǎn)時(shí)所受向心力一定為重力 B.小球在最高點(diǎn)時(shí)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(yùn)動(dòng),則其在最高點(diǎn)速率是 D.小球在圓周最低點(diǎn)時(shí)拉力一定不等于重力 9如圖,在繞地運(yùn)行的天宮一號(hào)實(shí)驗(yàn)艙中,宇航員王亞平將支架固定在桌面上,擺軸末端用細(xì)繩連接一小球.拉直細(xì)繩并給小球一個(gè)垂直細(xì)繩的初速度,它做圓周運(yùn)動(dòng).在a、b兩點(diǎn)時(shí),設(shè)小球動(dòng)能分別為Eka、Ekb,細(xì)

5、繩拉力大小分別為Ta、Tb,阻力不計(jì),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(yùn)動(dòng),對(duì)于P、O兩物體的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( ac ) A. P、O兩點(diǎn)的角速度大小相等 B. P、O兩點(diǎn)的線速度大小相等 C. 同一物體在O點(diǎn)的向心加速度比在P點(diǎn)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(gè)力作用 11如圖所示,將一質(zhì)量為m的擺球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩吊起,上端固定,使擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)繩就會(huì)沿圓

6、錐面旋轉(zhuǎn),這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺,下列說(shuō)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(yùn)動(dòng)周期為? D.擺球運(yùn)動(dòng)的角速度有最小值,且為 12繩子的一端拴一個(gè)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(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是(???d?? ) A.半徑相同時(shí),角速度越小繩越易斷? B.角速度相等時(shí),線速度越小繩越易斷 C.線速度相等時(shí),周期越大繩越易斷? D.周期相同時(shí),半徑越大繩越易斷 13如圖所示,乘坐游樂(lè)園的翻滾過(guò)山車時(shí),質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面 內(nèi)旋轉(zhuǎn),下列說(shuō)法正確的是( bd

7、 ) A.車在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài),全靠保險(xiǎn)帶拉住,沒(méi)有保險(xiǎn)帶,人就會(huì)掉下來(lái) B.人在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)座位仍可能產(chǎn)生壓力 C.人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力等于mg?? D.人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力大于mg 14如圖是自行車傳動(dòng)機(jī)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(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n r/s,則自行車前進(jìn)的速度為( c ) 15對(duì)于繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體,描述轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)中β為一常量.下列說(shuō)法正確的是(abd ?。? A.???? β的定義式為β=

8、 B. 在國(guó)際單位制中β的單位為rad/s2 C. 勻變速轉(zhuǎn)動(dòng)中某時(shí)刻的角速度為ω0,經(jīng)過(guò)時(shí)間t后角速度為ω=ω0t+βt2 D. 勻變速轉(zhuǎn)動(dòng)中某時(shí)刻的角速度為ω0,則時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為△θ=ω0t+βt2  16如圖所示,內(nèi)壁光滑的圓臺(tái)形容器固定不動(dòng),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(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)周期一定等于在N處的運(yùn)動(dòng)周期 D. 在M處對(duì)筒壁的壓力一定大于在N處對(duì)筒壁的壓力 17公園里的

9、“飛天秋千”游戲開(kāi)始前,座椅由鋼絲繩豎直懸吊在半空.秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),繩與豎直方向成某一角度θ,其簡(jiǎn)化模型如圖所示.若要使夾角θ變大,可將(ad  )   A. 鋼絲繩變長(zhǎng) 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(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿,一端固定一個(gè)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(dòng),角速度為ω,某時(shí)刻桿對(duì)球的作用力恰好與桿垂直,則此時(shí)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(guān)于脫離了的后

10、輪的運(yùn)動(dòng)情況,以下說(shuō)法正確的是(?c? ) A.仍然沿著汽車行駛的彎道運(yùn)動(dòng)???????? B.沿著與彎道垂直的方向飛出 C.沿著脫離時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng),離開(kāi)彎道???? D.上述情況都有可能 20下列說(shuō)法正確的是( c ) A. 因?yàn)槲矬w做圓周運(yùn)動(dòng)才產(chǎn)生向心力 B.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,加速度一定指向圓心 C、做直線運(yùn)動(dòng)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(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象 21關(guān)于離心運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是 ( d? ) A.物體一直不受外力的作用時(shí),可能做離心運(yùn)動(dòng) B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在外界提供的向心力突然變大時(shí)做離心

11、運(yùn)動(dòng) C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化就將做離心運(yùn)動(dòng) D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)外界提供的向心力變小時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng) 22市場(chǎng)上出售的蒼蠅拍,把手長(zhǎng)的明顯比把手短的使用效果好,這是因?yàn)槭褂冒咽珠L(zhǎng)的拍子打蒼蠅時(shí)(??b? ) A.蒼蠅看不見(jiàn)蒼蠅拍子而易被打到? ???B.由于拍子轉(zhuǎn)動(dòng)線速度大而易打到蒼蠅? C.由于拍子轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大而易打到蒼蠅 D.無(wú)法確定 23據(jù)河南日?qǐng)?bào)消息,京廣鐵路不久也將開(kāi)通時(shí)速達(dá)到300公里以上“動(dòng)車組”列車。屆時(shí),乘列車就可以體驗(yàn)時(shí)速300公里的追風(fēng)感覺(jué)。我們把火車轉(zhuǎn)彎近似看成是做勻速圓周運(yùn)動(dòng),火車速度提高會(huì)使外軌受損。為解決火車高速

12、轉(zhuǎn)彎時(shí)不使外軌受損這一難題,你認(rèn)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(jī)的脫水桶,當(dāng)它高速旋轉(zhuǎn)時(shí),能把衣物甩干。根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí),敘述正確的是:( bd ) A.脫水桶高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),水受到與運(yùn)動(dòng)方向一致的合外力作用飛離衣物。 B.脫水桶高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),衣物上的水受到的合外力不足以充當(dāng)向心力,所以水滴做離心運(yùn)動(dòng),通過(guò)小孔,飛離

13、脫水桶。 C.通過(guò)脫水流程,打開(kāi)洗衣機(jī),發(fā)現(xiàn)衣物集中堆放在桶的中央。??? D.通過(guò)脫水流程,打開(kāi)洗衣機(jī),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(gè)輕質(zhì)彈簧,彈簧下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球.當(dāng)汽車以某一速率在水平地面上勻速行駛時(shí),彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,當(dāng)汽車以大小相同的速度勻速通過(guò)一個(gè)橋面為圓弧形的凸形橋的最高點(diǎn)時(shí),彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,下列選項(xiàng)中正確的是(?a?? )?? A.L1>L2   B.L1

14、對(duì)繩拉力就是繩對(duì)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(dòng)則小球在擺動(dòng)過(guò)程中受到的外力的合力即為向心力 27如圖所示,質(zhì)點(diǎn)通過(guò)位置P時(shí)的速度、加速度及P附近的一段軌跡都在圖上標(biāo)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(zhǎng)為L(zhǎng)=0.9m的輕桿的一端,輕桿可繞O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。(g=10m/s2)求: ⑴.當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為多大時(shí),球?qū)p桿的作用力為零; ⑵.當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為6m/s時(shí),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(gè)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(diǎn)在圓心的正上方,一個(gè)質(zhì)量為m的小球,自A點(diǎn)以豎直向下的初速度進(jìn)入圓弧軌道,經(jīng)過(guò)圓弧上的B點(diǎn)飛出后落到C點(diǎn).已知AC=R,重力加速度為g.求: (1)小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??; (2)小球在A點(diǎn)的初速度大??; (3)若圓弧軌道不光滑,小球在A點(diǎn)仍以相同的初速度進(jìn)入圓弧軌道,恰能通過(guò)B點(diǎn),則小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(xì)圓管彎成的由半圓形APB(圓半徑比細(xì)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(zhǎng)L=1.5m。彈射裝置將一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道,小球從C點(diǎn)離開(kāi)軌道隨即水平拋出,落地點(diǎn)D離開(kāi)C的水平距離s=2m,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2。求:(1)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度ω和加速度a的大小; (2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)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(diǎn)與水平地面相切,質(zhì)量為m的小球由A點(diǎn)以速度向下運(yùn)動(dòng),求: (1)小球滑到最低點(diǎn)B時(shí),速度v的大?。? (2)小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí),軌道對(duì)小球支持力FN的大??;

17、(3)小球通過(guò)光滑的水平面BC后,滑上粗糙的固定曲面CD,恰好到達(dá)最高點(diǎn)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(tái)上,距轉(zhuǎn)軸為d=20cm處插立一豎直桿,桿頂系一根原長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m、勁度系數(shù)為k=20N/m的輕細(xì)彈簧,另一端掛一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球,當(dāng)球隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),彈簧張開(kāi)的角度α=530,如圖所示。求:轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。(球看作質(zhì)點(diǎn);sin53°=0.8,cos53°=0.6;g=10m/s2。) 33如圖所示,將一根光滑的細(xì)金屬棒折成“V”形,頂角為2θ,其對(duì)稱軸豎直,在其中一邊套

18、上一個(gè)質(zhì)量為m的小金屬環(huán)P。 (1)若固定“V”形細(xì)金屬棒,小金屬環(huán)P從距離頂點(diǎn)O為x的A點(diǎn)處由靜止自由滑下,則小金屬環(huán)由靜止下滑至頂點(diǎn)O需多長(zhǎng)時(shí)間? (2)若小金屬環(huán)P隨“V”形細(xì)金屬棒繞其對(duì)稱軸以每秒n轉(zhuǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),則小金屬環(huán)離對(duì)稱軸的距離為多少? 34如圖所示,AB是一個(gè)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(diǎn)B平滑連接,且B點(diǎn)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(diǎn)在同一水平面上,且B、D兩點(diǎn)間沿垂直圓軌道平面方向錯(cuò)開(kāi)了一段很小的距離,可使運(yùn)動(dòng)物體從圓軌道轉(zhuǎn)移到水平直軌道上.現(xiàn)有一無(wú)動(dòng)力小車從弧形軌道某一高度處由靜止

19、釋放,滑至B點(diǎn)進(jìn)入豎直圓軌道,沿圓軌道做完整的圓運(yùn)動(dòng)后轉(zhuǎn)移到水平直軌道DE上,并從E點(diǎn)水平飛出,落到一個(gè)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(diǎn)的豎直距離h=1.25m、軟墊左邊緣F點(diǎn)到E點(diǎn)的水平距離s=1.0m.不計(jì)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(diǎn),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(yùn)動(dòng),則小車通過(guò)豎直圓軌道最高點(diǎn)時(shí)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(yùn)動(dòng),則小車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)它的

20、支持力多大; (3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明要使小車完成上述運(yùn)動(dòng),其在弧形軌道的釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直距離應(yīng)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(yùn)動(dòng) ??? …………………………(2分) B點(diǎn)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(diǎn)到B點(diǎn),機(jī)械能守恒 ………………(2分)由以上解得…………(1分) (3)恰能通過(guò)最高點(diǎn)B時(shí),……………………(1分)

21、A點(diǎn)到B點(diǎn),由動(dòng)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(shè)彈簧拉力為T,向心力Fn。 , 33【答案解析】 (1)設(shè)小金屬環(huán)沿棒運(yùn)動(dòng)的加速度為a,滑至O點(diǎn)用時(shí)為t,由牛頓第二定律得………2' 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 ………2' ????? 聯(lián)立解得t=.………1' (2)設(shè)小金屬環(huán)離對(duì)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(shè)小車能在豎直圓形軌道BCD內(nèi)做

22、完整的圓周運(yùn)動(dòng),小車通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)時(shí)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(yùn)動(dòng),此情況下小車通過(guò)B點(diǎn)的速度為vB,軌道對(duì)小車的支持力為FN. 根據(jù)機(jī)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(shè)小車從E點(diǎn)水平飛出落到軟墊上的時(shí)間為t,則h=gt2, 解得t=0.50s 設(shè)小車以vE的速度從E點(diǎn)水平飛出落到軟墊F點(diǎn)右側(cè),則vEt>s,解得vE>2.00m/s 要使小車完成題目中所述運(yùn)動(dòng)過(guò)程,應(yīng)當(dāng)滿足兩個(gè)條件: ①小車通過(guò)軌道B點(diǎn)的速度m/s; ②小車通過(guò)E點(diǎn)的速度vE>2.00m/s 因?yàn)関B=vE 綜合以上兩點(diǎn),小車通過(guò)B點(diǎn)的速度應(yīng)不小于m/s, 設(shè)釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直距離為H,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgH=mvB2, 解得H=1.0m 則釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直距離H≥1.0m

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