2019高中物理第二章第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度2匀速圆周运动的解题技巧同步练习.doc

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1、1第第2 2节节 匀速圆周运动的向心力和向心加速度匀速圆周运动的向心力和向心加速度2 2 匀速圆周运动的解题技巧匀速圆周运动的解题技巧（答题时间：（答题时间：3030分钟）分钟）1. 如图所示装置绕竖直轴匀速旋转，有一紧贴内壁的小物体，物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是（ ）A. 重力、弹力 B. 重力、弹力、滑动摩擦力 C. 下滑力、弹力、静摩擦力 D. 重力、弹力、静摩擦力2. 如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列说法正确的是（ ）A. a、b和c三点的线速度大小相等B. a、b和c三点的角速度相等C. a

2、、b的角速度比c的大D. c的线速度比a、b的大3. 如图所示，一个小物体沿半径为R的半圆形轨道由A点滑向B点，由于摩擦力的作用，在由A到B的过程中，小物体的速率v没有变.下面的说法中正确的是（ ）A. 小物体的加速度不变 B. 小物体所受外力为零C. 小物体所受合外力大小不变，方向始终指向圆心 D. 合外力大小改变，方向始终不变24. 如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（ ）A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C. 若拉力突然变大，小球将沿轨

3、迹Pb做离心运动D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做离心运动5. 如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为53和37，以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面，则（sin 3753，cos 3754）（ ）A. A、B两球所受支持力的大小之比为43B. A、B两球运动的周期之比为43C. A、B两球的动能之比为169D. A、B两球的机械能之比为112516. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘

4、面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为23。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为30，g取10m/s2。则的最大值是（ ）3A. 5rad/s B. 3rad/s C. 1.0rad/s D. 0.5rad/s 7. 如图一个学生把风刮倒的旗杆绕着O点扶起来，已知旗杆的长度为L，学生的身高为h，当学生以速度v向左运动时，旗杆转动的角速度为（此时旗杆与地面的夹角为）（ ）A. v LB. sinv hC. 2sinv hD. sinv h8. 如图所示，图中的装置可测量子弹的速度，其中薄壁圆筒半径

5、为R，圆筒上的a、b两点是一条直径上的两个端点（图中OO为圆筒轴线）。圆筒以速度v竖直向下匀速运动。若某时刻子弹沿图示平面正好水平射入a点，且恰能经b点穿出。（1）若圆筒匀速下落时不转动，求子弹射入a点时速度的大小；（2）若圆筒匀速下落的同时绕OO 匀速转动，求圆筒转动的角速度条件。9. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO之间的夹角为60，重力加速度大小为g。若0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求

6、0。451. AD 解析：当角速度满足一定值时，物体可能靠重力和支持力两个力的合力提供向心力，所以物体可能受重力和弹力。当角速度不满足一定值时，物体可能受重力、弹力还有静摩擦力，故A、D正确，B、C错误。2. B 解析：因为a、b、c三点共轴，所以abc；因为三点共轴，所以角速度相等。由于三点半径不等，所以三点的线速度大小不等，故A不正确；因为三点共轴，所以角速度相等，故B正确，C错误；因为三点共轴，所以角速度相等。由于三点半径不等，a、b两点半径比c点大，所以a、b两点的线速度比c点大，故D错误。3. C 解析：物体做匀速圆周运动，由于速度大小不变则加速度大小不变，而方向不断改变，故选项A错

7、误；根据rvmF2 可知，小物体所受合外力大小不变，方向始终指向圆心，选项C正确。4. A 解析：在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动，故A正确；当拉力减小时，将沿Pb轨道做离心运动，故BD错误；当拉力增大时，将沿Pc轨道做近心运动，故C错误。5. AD 解析：根据平行四边形定则得，cosmgN ，则34 53cos37cosBA NN，故A正确；根据rTmrvmmg22 )2(tan，sinRr ，解 gRTgRvcos2,tansin，则23,2764BABA TT vv，则动能之比为64：27，故B、C错误；根据rvmmg2 t

8、an得，动能tansin21 212mgRmvEk，重力势能)cos1 ( mgREP，则机械能1 (mgRE )costansin21，则51112BA EE，故D正确。6. C 解析：随着角速度的增大，小物体最先相对于圆盘发生相对滑动的位置为转到最低点时，此时对小物体有rmmgmg2sincos，解得srad /0 . 1，此即为小物体在最低位置发生相对滑动的临界角速度，故选。 7. C 解析：把人的速度分解为垂直旗杆的速度1v和沿杆的速度2v，如图61sinvv，此时手握旗杆的位置到O点的距离为sinh ，则2 1sinsinvv hh，C正确。8. 解：（1）子弹做平抛运动，水平方向：2Rv0t，竖直方向：vt21gt2，代入解得：v0Rg v；（2）圆筒转动的角度一定是2的整数倍：2nt（n1，2，3，）而下落时间：tgv2，代入得：n g v，n1，2，3，9. 解：当摩擦力恰为零时：0Fcosmg，2 0Fsinmr，rRsin解得：Rg20