高一物理曲线运动测试题.docx

1、高一物理曲线运动测试题临清二中高一物理圆周运动测试卷姓名：_班级：_考号：_注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第卷（选择题）请点击修改第卷的文字说明评卷人得分一、多选题(题型注释)1.电动自行车绕如图所示的400米标准跑道运动，车上的车速表指针一直指在36km/h处不动。则下列说法中正确的是（ ）A电动车的速度一直保持不变B电动车沿弯道BCD运动过程中，车一直具有加速度C电动车绕跑道一周需40秒钟，此40秒内的平均速度等于10m/sD电动车在弯道上运动时合外力方向不可能沿切线方向2.如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为，杆以O为支点绕竖直线旋转，质

2、量为m的小球套在杆上可沿杆滑动，当杆角速度为1时，小球旋转平面在A处，当杆角速度为2时，小球旋转平面在B处，设杆对小球的支持力在A、B处分别为FN1、FN2，则有（ ）AFN1FN2BFN1FN2C123. “神舟”七号飞船正载着我国三名航天员在太空遨游，飞船的速度大小不变，运动轨迹近似是以地心为圆心的圆，以下说法正确的是（ ）A飞船做匀速运动B飞船做变速运动C飞船不受力的作用D飞船的加速度不为零4.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转平台上，最大静摩擦因数均为，已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴距离均为R，C距离轴为2R，则当圆台旋转时（ ）AC物体的向心加速度最大BB物体的

3、摩擦力最小C当圆台转速增加时，C比A先滑动D当圆台转速增加时，B比A先滑动5.上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8000m，近距离用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1300 m，一个质量为50kg的乘客坐在以360km/h速率不变的行驶的车里，随车驶过半径为2500 m的弯道，下列说法正确的是（ ）A乘客受到的向心力大小约为200 NB乘客受到的向心力大小约为539 NC乘客受到的向心力大小约为300 ND弯道半径设计特别大可以使乘客在转弯时更舒适6.下列对曲线运动中速度的说法中正确的是（ ）A质点在某一过程中速度方向总是沿着轨迹曲线的切线方向B质点在某一点的速度方向总是沿着轨迹曲

4、线在这点的切线方向C曲线运动的速度方向一定不断变化D曲线运动的速度大小一定不断变化7.如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动，若两球质量之比，那么A、B两球的（）A运动半径之比为1：2 B加速度大小之比为1：2 C线速度大小之比为1：2 D向心力大小之比为1：2 8.甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3：1，线速度之比为2：3，那么下列说法中正确的是（ ）A它们的半径之比为2：9 B它们的半径之比为1：2C它们的周期之比为2：3 D它们的周期之比为1：39.一质点m同时受到三个不在同一直线上的力F1、F2、F

5、3作用而保持静止，下列情况中，物体做曲线运动的是（ ）A先撤去F1，然后撤去F2，保留F3B先撤去F1，然后同时撤去F2和F3C先撤去F1和F2，然后撤去F3D先同时撤去F1和F2，然后恢复F2，始终保留F310.如图所示，地球绕OO轴自转，则下列说法正确的是（ ）AA、B两点的角速度相等 BA、B两点的线速度相等CA、B两点的转动半径相等 DA、B两点的转动周期相等11.如图所示为一皮带转动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧为一轮轴，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，在皮带传动过程中，皮带不打滑，则（ ）

6、Aa点和b点的线速度大小相等Ba点和b点的角速度大小相等Ca点和c点的线速度大小相等Dc点和d点的角速度大小相等12.如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（ ）Aa处是拉力，b处是拉力Ba处是拉力，b处是推力Ca处是推力，b处是拉力Da处是推力，b处是推力13.如图所示，质量为m的木块，从位于竖直平面内的圆弧形曲面上下滑，由于摩擦力的作用，木块从a到b运动速率增大，b到c速率恰好保持不变，c到d速率减小，则（ ）A木块ab段和cd段加速度不为零，但bc段加速度为零 B木块

7、在abcd段过程中加速度都不为零 C木块在整个运动过程中所受合外力大小一定，方向始终指向圆心 D木块只在bc段所受合外力大小不变方向指向圆心14.如图所示，一圆环以直径AB为轴做匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则下列说法正确的是（ ）A向心加速度的大小aPaQaRB任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同 C线速度vPvQvRD任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同15.物体做曲线运动时，其加速度（ ）A一定不等于零 B可能不变C一定改变 D一定不变16.对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ）A其运动的位移大小等于其路程B其位移的大小有可能等于其路程C其位移的大小一定小于其路程D其

8、位移的方向仍是由初位置指向末位置第卷（非选择题）请点击修改第卷的文字说明评卷人得分二、计算题(题型注释)17.飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径r=180m的圆周运动，如图所示。如果飞行员的质量为m=70kg，飞机过最低点P时的速度v=360km/h，求这时飞行员对座位的压力。18.长L0.5 m的细绳拴着小水桶绕固定轴在竖直平面内转动，桶中有质量m0.5 kg的水（g取10 m/s2），求：（1）在最高点时，水不流出的最小速率是多少？（2）在最高点时，若速率v3 m/s，水对桶底的压力为多大？19.如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角为2，当圆锥和球一起

9、以角速度匀速转动时，球压紧锥面，则此时绳的拉力是多少？若要小球离开锥面，则小球的角速度至少多大？20.长度为0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做圆周运动，A端连着一个质量m2 kg的小球。求在下述的两种情况下，通过最高点时小球对杆的作用力的大小和方向：（1）杆做匀速圆周运动的转速为2.0 r/s；（2）杆做匀速圆周运动的转速为0.5 r/s21.如图所示，细绳一端系着质量为M0.6 kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m0.3 kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2 m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2 N，现使此平面绕中心轴转动，问角速度在什么范围内m会处于静止状态？（

10、g取10 m/s2）高一物理圆周运动参考答案1.【解析】速度是矢量，不仅有大小，还有方向。电动车运动过程中车速表指针一直指在36km/h处不动，只能说明其速度大小保持不变，而运动过程中速度的方向在发生变化，故选项A错；而经过弯道时，速度方向始终沿弯道的切线方向，在不断发生变化，也就具有加速度，方向指向弯道的内侧，故选项B正确；此加速度由电动车所受合外力提供，由牛顿第二定律可以推断，此合外力方向也必指向弯道内侧，而不可能沿切线方向，所以选项D正确；电动车绕跑道一周过程中位移为零，由平均速度概念可知，此过程中平均速度为零，所以选项C不正确。【答案】BD2.【解析】小球做圆周运动的向心力由小球重力和

11、杆的弹力的合力提供，垂直轨迹平面方向的合力为零，即如图解得m2rmgcot故FN1FN2，12。【答案】AD3.【解析】飞船的运动轨迹是圆，即飞船做曲线运动，在性质上是变速运动，A错，B对；由物体做曲线运动的条件知道，飞船肯定受外力作用，且合力不为零，飞船的加速度一定不为零，C错，D对。【答案】BD4.【解析】A、B、C在圆台随台一起转动，相对静止，旋转角速度相等。由an2r，可知C物体向心加速度最大，故A选项正确；各物体由静摩擦提供向心力由Fnm2r可知，B物体所需向心力最小，故B选项正确；当圆台转速增加时，各物体的向心加速度均增加，而C所需向心加速度最大，当aCg时，C物体就要与圆台产生相

12、对滑动，而其它物体不会滑动，故C选项正确。【答案】ABC5.【解析】由Fnm，可得Fn200 N，选项A正确；设计半径越大，转弯时乘客所需要的向心力越小，转弯时就越舒适，D正确。【答案】AD6.【解析】曲线运动的速度方向在曲线的这一点的切线方向上，且指向运动方向所以B对、A错。曲线运动的速度一定在变化，但速度的大小不一定变化，曲线运动的速度方向一定变化，故C对、D错。【答案】B C7.【解析】两球的向心力都由细绳拉力提供，大小相等，两球都随杆一起转动，角速度相等，D错；设两球的半径分别为、，转动角速度为，则，所以，A对；，B对；，C对。【答案】ABC8.【解析】由，得，则，A对，B错；，C错，

13、D对。【答案】AD9.【解析】物体受到不在同一直线上的三个力作用，处于静止状态，当撤去某个力F1，物体将做初速度为零的匀加速运动，速度与F1的方向相反，在同一直线上，然后撤去F2，保留F3，此物体受力与速度不在同一直线上，将做曲线运动，故A选项正确；同理，D选项正确。【答案】AD10.【解析】A、B两点随地球自转，绕地轴做匀速圆周运动，它们的圆心在地轴上的不同点，它们的半径不同，线速度也不同。【答案】AD11.【解析】此题意在考查线速度与角速度的关系。a，c两点是皮带传动的，皮带不打滑，故a，c两点的线速度大小相等，C项正确；b，c，d三点在同一轮轴上，角速度相等，但离转轴的距离不同，由可知，

14、b、c两点的线速度大小不相等，所以a、b两点的线速度不相等，A项错误，D项正确；a，c两点的线速度大小相等，半径不相等，由可知，a、c两点的角速度不相等，则a、b两点的角速度也不相等，B项错误，本题选CD。【答案】CD12.【解析】a点在圆心的正下方，该处的向心力方向竖直向上，故杆对小球必定有拉力；b点在圆心的正上方，向心力方向竖直向下，因为重力的方向竖直向下，球需要的向心力与重力相比不知谁大谁小，故杆对小球可能是拉力，也可能是推力，也可能没有作用力。【答案】AB13.【解析】物体做曲线运动时总有加速度，只有在做匀速圆周运动时，受合外力大小不变且方向始终指向圆心，故只有B、D对。【答案】BD1

15、4.【解析】R、Q、P三点的轨道圆心都在轴AB上，且它们的轨道平面互相平行，因此三点的角速度相同，由于向心加速度方向也相同且指向轴AB，由ar2可知：aPaQaR，又由vr可知vPvQvR，因此A错，B、C对；三点的线速度方向都沿轨迹的切线方向，故它们的线速度方向相同，D错。【答案】BC15.【解析】物体做曲线运动的条件是其合力方向与速度方向不在一条直线上，故合力肯定不为零，其加速度必定不为零，A对；合力可能是恒力，也可能是变力，B对，C、D错。 【答案】AB16.【解析】位移大小为初始位置指向末位置的有向线段，路程是轨迹的长度，所以A、B错，C对；位移用由初始位置指向末位置的有向线段表示，故

16、D对。【答案】CD17.【解析】此时飞行员受重力和支持力作用，有，则=4.57103 N。由牛顿第三定律知：飞行员对座位的压力FN=FN=。【答案】4.57l03 N 18.【解析】（1）若水恰不流出，则有mgm所求最小速率v0 m/sm/s2.24 m/s。（2）设桶对水的压力为FN，则有mgFNmFNmmgN0.510 N4 N由牛顿第三定律得知，水对桶底的压力：FNFN4 N。【答案】（1）2.24 m/s （2）4 N19.【解析】小球在锥面上受到拉力、支持力、重力的作用，如图所示。建立如图所示的坐标系。对其受力进行正交分解。在y轴方向，根据平衡条件得FcosFNsinmg，在x轴方向

17、，根据牛顿第二定律得FsinFNcosmL2sin，解得Fm（gcosL2sin2）。要使球离开锥面，则FN0，解得。【答案】m（gcosL2sin2）20.【解析】小球在最高点的受力如图所示：（1）杆的转速为20 r/s时，2n4 rad/s由牛顿第二定律得：FmgmL2故小球所受杆的作用力FmL2mg2（0542210）N138 N即杆对小球提供了138 N的拉力,由牛顿第三定律知小球对杆的拉力大小为138 N，方向竖直向上。（2）杆的转速为05 r/s时，2n rad/s同理可得小球所受杆的作用力FmL2mg2（05210）N10 N。力F为负值表示它的方向与受力分析中所假设的方向相反，

18、故小球对杆的压力大小为10 N，方向竖直向下。【答案】（1）小球对杆的拉力为138 N，方向竖直向上（2）小球对杆的压力为10 N，方向竖直向下21.【解析】设物体M和水平面保持相对静止，当具有最小值时，M有向着圆心运动的趋势，所以M受到的摩擦力方向沿半径向外，且等于最大静摩擦力，隔离M分析受力有TFmMr，又Tmg，0.31020.60.2，12.9 rad/s。当角速度具有最大值时，M有离开圆心的趋势，M受到的最大静摩擦力2 N，指向圆心，隔离M分析受力有TFmMr，又Tmg，0.31020.60.2，26.5 rad/s。所以角速度的范围是2.9 rad/s6.5 rad/s。【答案】2.9 rad/s6.5 rad/s