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第一节匀速圆周运动

第一节-匀速圆周运动

第一节 匀速圆周运动

一、单项选择题

1.下列说法中正确的是(  )

A.在匀速圆周运动中,线速度和角速度均为恒量

B.线速度是标量

C.线速度是矢量,其方向是圆周运动轨迹上该点的切线方向

D.匀速圆周运动是加速度不变的曲线运动

2.甲、乙、丙三个物体,甲放在广州,乙放在上海,丙放在北京.当它们随地球一起转动时,则(  )

A.甲的角速度最大,乙的线速度最小

B.丙的角速度最小,甲的线速度最大

C.三个物体的角速度、周期和线速度都相等

D.三个物体的角速度、周期一样,丙的线速度最小

3.静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法正确的是(  )

A.它们的运动周期都是相同的B.它们的线速度都是相同的

C.它们的线速度大小都是相同的D.它们的角速度是不同的

4.甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步,乙沿半径为2R的圆周跑道匀速跑步,在相同时间里,甲、乙各自跑了一圈,他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2,则(  )

A.ω1>ω2,v1>v2B.ω1<ω2,v1

二、双项选择题

5.对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中正确的是(  )

(  )

A.半径一定,线速度与角速度成正比B.半径一定,线速度与角速度成反比

C.线速度一定,角速度与半径成反比D.角速度一定,线速度与半径成反比

9.(2011年三水中学月考)如图所示是一种皮带传动装置,皮带轮O和O′上的三点A、B和C,OA=O′C=r,O′B=2r.则皮带轮转动时A、B、C三点的情况是(  )

A.vA=vB,vB>vCB.ωA=ωB,vB>vC

C.vA=vB,ωB=ωCD.ωA>ωB,vB=vC

三、非选择题

10.如图2-1-2所示,半径为R的圆轮在竖直平面内绕O轴匀速转动,轮上a、b两点与O点的连线相互垂直,a、b两点均粘有一小物体,当a点转到最低位置时,a、b两位置处的小物体同时脱落,经过相同时间落到水平地面上,求圆轮转动的角速度大小.

 

11.如图所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘的质点,且RA=RC=2RB,则三质点的角速度之比ωA∶ωB∶ωC等于(  )

A.2∶2∶1

B.2∶1∶2

C.1∶2∶2

D.1∶1∶4

12.半径为R的大圆盘以角速度ω旋转,如图所示.有人站在盘边P点上随盘转动,他想用枪击中在圆盘中心的目标O.若子弹速度为v0,则(  )

A.枪应瞄准目标O射去

B.枪应向PO的右方偏过θ角射去,而cosθ=

C.枪应向PO的左方偏过θ角射去,而tanθ=

D.枪应向PO的左方偏过θ角射去,而sinθ=

 

13.(双选,2011年汕头质检)如图所示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是(  )

A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动

C.从动轮的转速为

nD.从动轮的转速为

n

第二节 向心力

一、单项选择题

1.关于向心力的说法中错误的是(  )

A.物体因为做圆周运动才受到向心力

B.向心力是沿着半径指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的

C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某个力的分力

D.向心力只改变物体线速度的方向,不改变物体线速度的大小

2.关于向心加速度的物理意义,下列说法正确的是(  )

A.它描述线速度大小变化的快慢

B.它描述线速度方向变化的快慢

C.它描述角速度变化的快慢

D.它描述物体受力变化的快慢

3.由于地球的自转,地球上的物体都有向心加速度,关于地球表面上各处向心加速度的说法中,正确的是(  )

A.都指向地心B.都指向南极

C.都指向北极D.都垂直指向地轴

4.(2011年金山中学月考)如图所示,两轮用皮带传动,没有打滑,A、B、C三点位置如图,若r1>r2,O1C=r2,则这三点的向心加速度的关系是(  )

A.aCaA>aB

C.aA=aB=aCD.aB=aC>aA

二、双项选择题

5.以下关于匀速圆周运动的理解中正确的是(  )

A.匀速圆周运动是一种匀速运动B.匀速圆周运动是一种匀变速运动

C.匀速圆周运动是一种变加速运动

D.由于向心力与速度的方向垂直,故它只改变速度的方向

6.关于向心力,下列说法正确的是(  )

A.向心力是物体做圆周运动时产生的一种新力

B.向心力就是物体做圆周运动时所受的合外力

C.向心力的方向始终垂直于速度方向

D.向心力是使线速度方向改变的原因

7.如图所示,质量为m的玻璃球从半径为R的光滑固定的半圆形轨道的a点滑到b点,下列说法正确的是(  )

A.玻璃球所受外力总是指向圆心O

B.玻璃球受到的向心力大小逐渐增大

C.玻璃球受到的向心力大小逐渐减小

D.玻璃球受到圆轨道的弹力逐渐增大

8.在旱冰场上,一位同学沿着圆周做造型表演,若把他的运动近似看成匀速圆周运动,下列说法中正确的是(  )

A.在研究他的造型表演时,可以将他看做质点

B.他的速度是变化的

C.他运行一周所用的时间是恒定的

D.他运行时有加速度,且加速度是恒定的

9.如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过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(  )

A.a处为拉力,b处为拉力B.a处为拉力,b处为推力

C.a处为推力,b处为拉力D.a处为推力,b处为推力

三、非选择题

10.儿童乐园中,一个质量为20kg的小孩骑在木马上随木马一起在水平面内匀速转动.已知转轴距木马5m远,每10s转1圈,把小孩的转动看做匀速圆周运动,求:

(1)小孩转动的角速度;

(2)小孩转动的线速度;

(3)小孩转动的向心力.

 

11.高速公路转弯处,其弯道半径R为100m,若路面向着圆心处是倾斜的,要求汽车在该处转弯时沿倾斜路面没有上、下滑动的趋势,在车速v=15m/s的情况下,路面的倾角应多大?

(g取10N/kg)

 

12.长度为L=1.0m的绳,系一个小球在竖直面内做圆周运动,小球的质量为m=5kg,小球半径不计,小球在通过最低点时的速度大小为v=20m/s,试求:

(1)小球在最低点时所受到绳的拉力;

(2)小球在最低点时的向心加速度.(g取9.8m/s2)

 

13.一圆筒绕其中心轴OO1匀速转动,筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动,相对筒无滑动,如图2-2-4所示,物体所受的向心力是(  )

A.物体的重力

B.筒壁对物体的静摩擦力

C.筒壁对物体的弹力

D.物体所受重力与弹力的合力

14.质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点,当棒在光滑的水平面上绕O点匀速转动,如图2-2-5所示,求A、B两球所受的拉力之比.

图2-2-5

 

15.如图2-2-6所示,长度为L=1.0m的绳子,拴着一质量m=1kg的小球在竖直面内做圆周运动,小球半径不计,已知绳子能够承受的最大张力为74N,圆心离地面高度H=6m,运动过程中绳子始终处于绷紧状态.(g=10m/s2)求:

(1)分析绳子在何处最易断,求出绳子断时小球的线速度;

(2)绳子断后,小球做平抛运动的时间及落地点与抛出点的水平距离.

图2-2-6

 

第三节 离心现象及其应用

一、单项选择题

1.(2011年佛山一中月考)如图2-3-1所示,洗衣机脱水桶在转动时,衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来,则衣服(  )

A.受到四个力的作用B.所需的向心力由弹力提供

C.所需的向心力由重力提供D.所需的向心力由静摩擦力提供

2.物体做离心运动时,运动轨迹(  )

A.一定是直线   B.一定是曲线

C.可能是直线,也可能是曲线   D.可能是一个圆

3.长短不同的绳子能承受的最大拉力相等,各拴着一个质量相同的小球在光滑的平面上做匀速圆周运动,那么(  )

A.当它们的线速度相同时,长绳易断

B.当它们的角速度相同时,短绳易断

C.当它们的角速度相同时,长绳易断

D.无论怎样,都是短绳易断

4.盛有质量为m的水的水桶以手臂为半径使之在竖直平面内做圆周运动,水随桶转到最高点需要的向心力为mω2R,则(  )

A.当mω2R>mg时,水就洒出来

B.当mω2R

C.当mω2R=mg时,水就洒出来

D.以上结论都不对

二、双项选择题

5.下列现象是为了防止物体产生离心运动的有(  )

A.汽车转弯时要限制速度

B.在修筑铁路时,转弯处的外轨高于内轨

C.离心水泵工作时

D.投掷链球时

6.假定雨伞面完全水平,旋转时,其上一部分水滴被甩出来,下列关于伞面上水滴的受力和运动情况的说法中正确的是(  )

A.越靠近转轴的水滴,越难被甩出来

B.水滴离开雨伞时是沿半径方向离心而去

C.水滴离开雨伞后,对地的运动为平抛运动

D.雨伞转得越快,水滴落地的时间就越长

7.如图,以相同的材料做成的A、B、C三物体放在匀速转动的平台上,若都相对于平台静止,且mA∶mB∶mC=2∶1∶1,rB=rC=2rA,则(  )

A.物体A的向心加速度最小

B.物体C受到的摩擦力最小

C.转速增大时,物体C比物体B先滑动

D.转速增大时,物体B比物体A先滑动

8.小球以水平速度v进入一个水平旋转的光滑的螺旋形轨道,轨道半径逐渐减小,则(  )

A.球的向心加速度不断增大B.球的角速度不断增大

C.球对轨道的压力不断减小D.小球运动的周期不断增大

9.一个粗糙的水平转台以角速度ω匀速转动,转台上有一质量为m的物块恰能随转台一起转动而做匀速圆周运动,则下列说法正确的是(  )

A.若增大角速度ω,物块将沿切线方向飞出

B.若增大角速度ω,物块将沿曲线逐渐远离圆心

C.若减小角速度ω,物块将沿曲线逐渐靠近圆心

D.若减小角速度ω,物块仍做匀速圆周运动

三、非选择题

10.如果汽车的质量为m,水平弯道是一个半径为50m的圆弧,汽车与地面间的最大静摩擦力为车重的0.2倍,欲使汽车转弯时不打滑,汽车在弯道处行驶的最大速度是多少?

(g取10m/s2)

 

11.如图2-3-3所示,细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体,静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,物体M的中点与孔的距离为0.2m,并知物体M和水平面的最大静摩擦力为2N,现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围内物体m会处于静止状态?

(g取10m/s2)

 

图2-3-3

 

12.一根长60cm的细绳,最多能承受100N的拉力.用它吊起一质量为4kg的物体,当物体摆动起来经过最低点时,绳子恰被拉断.问:

(1)此时物体的速度多大?

(2)若绳断时物体距地面0.8m,则物体落地时的速度大小是多少?

(g取10m/s2)

 

13.坐在行驶的公共汽车内的乘客发生与离心运动有关的现象是(  )

A.乘客突然向前倾倒B.乘客突然向后倾倒

C.乘客上下振动D.乘客因为汽车向左转弯而向右侧倾倒

14.物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连,并且正在做匀速圆周运动,如图所示,如果减小M的质量,则物体的轨道半径r、角速度ω变化情况是(  )

A.r不变,ω变小

B.r增大,ω减小

C.r减小,ω增大

D.r减小,ω不变

15.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘的半径为R,甲、乙物体质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为l(l

(两物体均看做质点)

图2-3-5

 

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