高中物理4.圆周运动课后复习题

这是一份高中物理4.圆周运动课后复习题，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
 一、选择题1．如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R，则当圆台旋转时(设三物体都没有滑动)(　　)A．C物体的向心加速度最大B．B物体所受的静摩擦力最小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先滑动解析：根据公式a＝ω2r可知C物体的向心加速度最大．向心力由摩擦力提供，则有f＝F＝mω2r，可知物体B受到的摩擦力最小．由于C的最大静摩擦力比A的小，当转速增大时，C先滑动．答案：ABC2．在2010年温哥华冬奥会上，申雪和赵宏博在双人滑比赛中一举夺金．假设冰面对赵宏博的最大静摩擦力为重力的k倍，则他在水平冰面上以速率v沿圆周滑行时的半径应为(　　)A．R≤　　 B．R≥　　C．R≤　　 D．R≥解析：当最大静摩擦力恰好提供向心力时，有：kmg＝m，得最小半径Rmin＝，为了以速度v安全行驶，其半径R≥.答案：B3．一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则(　　)A．小球过最高点时，杆所受弹力可以为零B．小球过最高点时的最小速度是C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反答案：AC4．如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动．圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时(　　)A．小球对圆环的压力大小等于mgB．小球受到的向心力等于重力mgC．小球的线速度大小等于D．小球的向心加速度大小等于g解析：小球在最高点时刚好不脱离圆环，则圆环刚好对小球没有作用力，小球只受重力，重力竖直向下，过圆心，即是小球受到的向心力．根据牛顿第二定律得小球的向心加速度大小为an＝＝g，再根据圆周运动规律，得an＝＝g，解得v＝.答案：BCD5．如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置，两轮半径RA＝2RB.当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上．若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为(　　)A.   B.C.   D．RB解析：当主动轮A匀速转动时，A、B两轮边缘上的线速度相同，由ω＝得＝＝＝.因A、B材料相同，故木块与A、B间的动摩擦因数相同，由于小木块恰能在A边缘相对静止，则由静摩擦力提供的向心力达最大值μmg，得μmg＝mωRA(①式)；设放在B轮上能使木块相对静止时距B转轴的最大距离为r，则向心力由最大静摩擦力提供，故μmg＝mωr(②式)．①②式左边相等，故mωRA＝mωr；r＝2RA＝2RA＝＝，所以选项C正确．答案：C6．半径为R的光滑半圆球固定在水平面上(如图所示)，顶部有一小物体A，今给它一个水平初速度v0＝，则物体将(　　)A．沿球面下滑至M点B．沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动C．按半径大于R的新圆弧轨道做圆周运动D．立即离开圆球做平抛运动解析：当v0＝时，所需向心力F＝m＝mg，此时，物体与半球面顶部接触但无弹力作用，物体只受重力作用，故做平抛运动．答案：D二、非选择题7．如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳中张力为零)．物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k倍．求：(1)当转盘的角速度为ω1＝ 时，绳中的张力多大？(2)当转盘的角速度为ω2＝ 时，绳中的张力又是多大？解析：(1)当转盘转速较小时，物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，当转盘转速较大时，绳中出现张力．由两力的合力提供向心力．设静摩擦力达到最大，绳中刚开始出现张力时的角速度为ω0，则kmg＝mωr，解得ω0＝ 因为ω1＜ω0，所以此时绳中的张力F1＝0(2)因为ω2＝ ＞ω0，所以绳中出现张力，由kmg＋F2＝mωr得F2＝mωr－kmg＝m2r－kmg＝kmg答案：(1)0　(2)8．质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如图所示．已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg，试计算(1)圆管的半径．(2)小球以v/2通过最高点时对圆管壁的压力．解析：(1)以v通过最高点时受力如图所示由向心力公式有：2mg＝m得R＝(2)设以通过最高点时挤压外壁，受到反作用力为FN，由向心力公式有FN＋mg＝m得FN＝－0.5mg负号表示小球受到管壁向上的支持力，大小为0.5mg，根据牛顿第三定律可知小球对内壁有0.5mg向下的压力．答案：(1)　(2)0.5mg　向下