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通用版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版典型例题.docx
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1、通用版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版典型例题1单选题1、火车以某一速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是()A轨道半径R=v2gB若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外C若火车速度小于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内D当火车质量变大时,安全速率应适当减小答案:BAD火车以某一速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力由图可以得出(为轨道平面与水平面的夹角)F合=mgtan合力等于向心力,故mgtan=mv2R解得R=v2gtanv=gRtan安全速率与火车质量无关,故AD
2、错误;B当转弯的实际速度大于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力,火车有离心趋势,故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外,故B正确;C当转弯的实际速度小于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力,火车有向心趋势,故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内,故C错误。故选B。2、下列说法正确的是()A曲线运动速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化B物体在恒力作用下不可能做曲线运动C物体的加速度增加,物体的速度一定增加D物体做圆周运动,所受合力一定指向圆心答案:AA曲线运动速度的方向
3、不断发生变化,速度的大小不一定发生变化,如匀速圆周运动,故A正确;B做曲线运动的物体,可以受恒力的作用,如平抛运动,故B错误;C当物体的加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,不论加速度是增大还是减小,物体的速度都在减小,故C错误;D物体做非匀速圆周运动时,存在径向的向心力和切向的分力,故合力并不一定指向圆心,故D错误;故选A。3、如图所示为一皮带传动轮,大轮直径是小轮直径的3倍,A是大轮边缘上一点,B是小轮边缘上一点,C是大轮上一点,C到圆心O1的距离等于小轮半径,转动时皮带不打滑。关于A、B、C三点的角速度大小之比ABC、线速度大小之比vAvBvC,向心加速度大小之比aAaBaC,下列
4、判断正确的是()AABC=133BvAvBvC=331CaAaBaC=361DaAaBaC=331答案:BAA、B两点是靠皮带传动的轮子边缘上的点,线速度大小相等,因为大轮的半径是小轮半径的3倍,根据v=r知AB=13因为A、C共轴转动,则角速度相等,所以ABC=131故A错误。BA、C的角速度相等,根据v=r知vAvC=31又A、B的线速度大小相等,所以vAvBvC=331故B正确。CDA、C的角速度相等,根据a=r2知aAaC=31因为A、B的线速度相等,根据a=v2r知aAaB=13则aAaBaC=391故CD错误。故选B。4、下列关于匀速圆周运动的说法正确的是()A匀速圆周运动是匀加速
5、曲线运动B做匀速圆周运动的物体所受合外力是保持不变的C做匀速圆周运动的物体所受合外力就是向心力D随圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向心力的作用答案:CA匀速圆周运动的线速度大小不变,方向变化,是变加速运动,A错误;B做匀速圆周运动的物体,受到的合力始终指向圆心,方向时刻变化,故所受合外力是变力,B错误;C做匀速圆周运动的物体,由于速度大小不变,所以所受合外力只改变速度方向,指向圆心提供向心力,C正确;D物体在水平面上,一定受到重力和支持力作用,物体在转动过程中,有背离圆心的运动趋势,因此受到指向圆心的静摩擦力,且静摩擦力提供向心力,D错误。故选C。5、对于做匀速圆周运动的物体,下列说法不
6、正确的是()A转速不变B角速度不变C线速度不变D周期不变答案:C做匀速圆周运动的物体,线速度的大小不变,方向时刻改变,角速度不变,由T=2=1n则周期不变,转速不变,ABD正确,C错误。故选C。6、如图所示,一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度转动,圆筒的半径r=1.5m,简壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止,小物体与圆筒间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),转动轴与水平面间的夹角为60,重力加速度g取10m/s2,则的最小值是()A2rad/sB303rad/sC10rad/sD5rad/s答案:C对小物体,受力分析如图所示小物体恰不下滑,则有FN+mgcos60=m2
7、r,f=FN=mgsin60联立解得=10rad/s故选C。7、如图所示,在圆锥体表面放置一个质量为m的小物体,圆锥体以角速度绕竖直轴匀速转动,轴与物体间的距离为R。为了使物体m能在锥体该处保持静止不动,物体与锥面间的静摩擦系数至少为多少?()AtanBgsin+2Rcosgcos-2RsinCtan+2RgDtan2+2Rg2答案:B水平方向受力Ncos-Nsin=m2R竖直方向受力Nsin+Ncos-mg=0解得=gsin+2Rcosgcos-2Rsin故选B。8、闪光跳跳球是非常适合锻炼身体的玩具,如图1所示,其一端套在脚踝处,抖动腿可以使闪光轮转动,闪光轮整体围绕圆心O转动,如图2所示
8、,由于和地面的摩擦,闪光轮又绕自身圆心转动,且闪光轮始终和地面接触并不打滑。已知闪光轮到圆心O的距离为R,闪光轮的半径为r,闪光轮相对于自身圆心的角速度大于等于0时才会发光,为了使闪光轮发光,闪光轮绕O点转动的角速度至少是()A0BRr0CR0rDr0R答案:D闪光轮刚好发光时,闪光轮上边缘点的线速度v=0r闪光轮始终和地面接触并不打滑,则闪光轮绕圆心O转动的线速度也为v,则闪光轮绕O点转动的角速度=vR=0rR故选D。9、2021年8月2日,中国队选手钟天使与鲍珊菊获得东京奥运会场地自行车女子团体竞速赛冠军,如图所示,钟天使以速度v在内外侧倾角为的赛道上做匀速圆周运动,做圆周运动的半径为r,
9、则钟天使的向心加速度大小为()Av2rB2vrCvr2Dv2r答案:A依题意,匀速圆周运动加速度公式有a=v2r故BCD错误,A正确。故选A。10、如图所示,质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O,在同一水平面内做匀速圆周运动,则()AA的线速度一定比B的线速度大BA的角速度一定比B的角速度大CA的向心力一定比B的向心力小DA所受细线的拉力一定比B所受细线的拉力小答案:AAB设细线与竖直方向的夹角为,根据mgtan=mLsin2=mv2Lsin得v=gLsintan=gLcosA球细线与竖直方向的夹角较大,则线速度较大,两球Lcos相等,则两球的角速度相等,故A正确,B错误;C向心力F
10、n=mgtanA球细线与竖直方向的夹角较大,则向心力较大,故C错误;D根据竖直方向上受力平衡有Fcos=mgA球与竖直方向的夹角较大,则A球所受细线的拉力较大,故D错误。故选A。11、如图所示为走时准确的时钟面板示意图,M、N为秒针上的两点。以下判断正确的是()AM点的周期比N点的周期大BN点的周期比M点的周期大CM点的角速度等于N点的角速度DM点的角速度大于N点的角速度答案:C由于M、N为秒针上的两点,属于同轴转动的两点,可知M与N两点具有相同的角速度和周期。故选C。12、在探究向心力大小的表达式的实验中,如图所示的情景研究的是()A向心力与质量之间的关系B向心力与角速度之间的关系C向心力与
11、半径之间的关系D向心力与线速度之间的关系答案:A由题图知,两个小球质量不同,故实验研究的是向心力与质量之间的关系。故选A。13、如图所示为一链条传动装置的示意图。已知主动轮是逆时针转动的,转速为n,主动轮和从动轮的齿数之比为k,以下说法中正确的是()A从动轮是顺时针转动的B主动轮和从动轮边缘的线速度大小相等C主动轮和从动轮的角速度大小相等D从动轮的转速为nk答案:BAB主动轮逆时针转动,带动从动轮也逆时针转动,用链条传动,两轮边缘线速度大小相等,选项A错误,B正确;C因为两轮的半径不一样,根据v=r可知角速度不一样,选项C错误;D主动轮和从动轮的齿数之比为k,则有r主:r从=k又2nr主=2n
12、从r从可得n从=nk选项D错误。故选B。14、如图所示为一走时准确的时钟,A、B分别是分针和时针的端点,在时钟正常工作时()ATATBBABCvA=vBDvAvB答案:BA分针的周期为TA=1h时针的周期为TB=12h可知TABB正确;CD根据线速度与角速度关系v=r由于AB,rArB可知vAvBCD错误;故选B。15、离心现象在生活中很常见,比如市内公共汽车在到达路口转弯前,车内广播中就要播放录音:“乘客们请注意,车辆将转弯,请拉好扶手”。这样做可以()A使乘客避免车辆转弯时可能向前倾倒发生危险B使乘客避免车辆转弯时可能向后倾倒发生危险C使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒发生危险D使乘
13、客避免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒发生危险答案:D车辆转弯时,如果乘客不能拉好扶手,乘客将做离心运动,向外侧倾倒发生危险。故选D。多选题16、如图a、图b、图c、图d所示的四种圆周运动模型,下列说法正确的是()A图a中圆形桥半径为R,若最高点车速为gR时,车对桥面的压力为零,车将做平抛运动B图b中,在固定圆锥筒(内壁光滑)内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力C图c中,用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上,随转台一起做匀速圆周运动,mB=2mA,rA=2rB,转台转速缓慢加快时,物体B最先开始滑动D图d中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时,为了保证火车能安全
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