高中物理2圆周运动 同步练习

（时间60分钟，赋分100分） 一、选择题（每小题5分，共40分） 1.关于向心力的下列说法中正确的是 A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小 B.做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的 C.做圆周运动的物体，所受合力一于向心力

D.做匀速圆周运动的物体，一是所受的合外力充当向心力

2.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重中，下列说法中正

确的是

A.宇航员仍受重力的作用 B.宇航员受力平衡

C.宇航员受的重力正好充当向心力 D.宇航员不受任何作用力

3.图4—2—1所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点.左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r.B点在小轮上，它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.若在传动过程中，

皮带不打滑.则

图4—2—1

A.A点与B点的线速度大小相 B.A点与B点的角速度大小相 C.A点与C点的线速度大小相 D.A点与D点的向心加速度大小相

4.质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底，过碗底时速度为v若滑块与碗间的动摩擦因数为μ则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为

A.μmg B.μmv2R

C.μm(g+

v2R) D.μm(

v2R-g)

5.甲、乙两颗人造地球卫星，质量相，它们的轨道都是圆，若甲的运动周期比乙小，则

A.甲距地面的高度比乙小 B.甲的加速度一比乙小 C.甲的加速度一比乙大 D.甲的动能一比乙大

6.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=v2g

B.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.当火车质量改变时，安全速率也将改变

7.在竖直平面内有一半径为R的光滑圆环轨道，一质量为m的小球穿在圆

环轨道上做圆周运动，到达最高点C时的速率vc=4gR/5,则下述正确的是

A.此球的最大速率是6 vc B.小球到达C点时对轨道的压力是

4mg5 C.小球在任一直径两端点上的动能之和相

D.小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于π5R/g

8.如图4—2—2所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则

图4—2—2

A.球A的线速度一大于球B的线速度

B.球A的角速度一小于球B的角速度 C.球A的运动周期一小于球B的运动周期 D.球A对筒壁的压力一大于球B对筒壁的压力

二、填空题（每小题6分，共24分）

9.在水平圆弧弯道上以恒的速率在20 s内行驶20 m的路程，司机发现速度的方向改变了30°角.司机由此估算出弯道的半径是________m；的向心加速度是________.(取2位有效数字)

10.劲度系数k=100 N/m的轻弹簧原长0.1 m，一端固一个质量为0.6 kg

的小球，另一端固在桌面上的O点.使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，设

弹簧的形变总是在弹性限度内，则当小球的角速度为10 rad/s时，弹簧对小球

的拉力为________N.

11.如图4—2—3所示，暗室内，电风扇在频闪光源照射下运转，光源每秒闪光30次.如图电扇叶片有3个，相互夹角120°.已知该电扇的转速不超过500

r/min.现在观察者感觉叶片有6个，则电风扇的转速是________ r/min.

图4—2—3

12.飞机向下俯冲后拉起，若其运动轨迹是半径为R=6 km的圆周的一，过最低点时飞行员下方的座椅对他的支持力于其重力的7倍，飞机过最低点的速度大小为________ m/s.

三、计算题（共36分）

13.（12分）有一根轻弹簧原长为l.竖直悬挂质量为m的小球后弹簧长为2l0.现将小球固于弹簧的一端，另一端固于光滑桌面上，当小球在桌面上以速率v做匀速圆周运动时，弹簧的长度为多少？

14.(12分)（2000年高考题）一辆小车可沿水平地面（图中纸面）上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上，到轨道的距离MN为d=10 cm,如图4—2—4所示. 转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T=60 s，光束转动方向如图中箭头所示.当光束与MN的夹角为45°时，光束正好射到小车上.如果再经过Δt=2.5 s光束又射到小车上，

则小车的速度为多少？（结果保留二位数字）

图4—2—4 图4—2—5

15.（12分）如图4—2—5所示，在圆柱形屋顶中心天花板O点，挂一根

L=3 m的细绳，绳的下端挂一个质量m为0.5 kg的小球，已知绳能承受的最大

拉力为10 N.小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球以v=9 m/s的速度落在墙边.求这个圆柱形房屋的高度H和半径R.（g取10 m/s2

）

参考答案：

一、1.AD 2.AC 3.CD 4.C 5.ACD 6.B 7.ACD 8.AB 小球受力情况如图所示，由图可知

N=mgsin,因此A、B球对筒壁的压力相同.F=mgcotθ=mv2=mrω2

r=mr22

T,因此r大，v大，ω小，T大.因此正确答案为A、B.

二、9.38.2;0.026 m/s2

10.15

11.300 因为电扇叶片有三个，相互夹角为120°，现在观察者感觉叶片

有6个，说明在闪光时间里，电扇转过的角度为60°+n·120°，其中n为非负整数，由于光源每秒闪光30次，所以电扇每秒转过的角度为1800°+n·3600°，转速为（5+10n) r/s,但该电扇的转速不超过500 r/min,所以n=0,转速为5 r/s,即300 r/min.

12.600

三、13.L=

l02l20/4lv2/g 14.光束照射在小车上时，小车正接近N点，Δt时间内光束与MN的夹角

从45°变为30°，小车走过的距离为l1，由图可知，l1=d(tan45°-tan30°）,

所以小车的速度v1=

l1t.代入数值解得

v1=1.7 m/s

光束照射在小车上时，小车正在远离N点，Δt时间内光束与MN的夹角从45°变为60°,小车走过的距离为l2.由图可知l2=d(tan60°-tan45°)，所以v2=

l2t.代入数值解得

v2=2.9 m/s.

15.设绳与竖直方向夹角为θ，则cosθ=

mgT12,所以θ=60°，小球在绳断时离地高度为：h=H-Lcosθ

①

小球做匀速圆周运动的半径为：r=Lsinθ ②

v0=m向

2Fmgtanθ ③

r12mv2=mg(H-L)12mv220

联立①②③④式求得：H=3.3 m,平抛运动时间为：为：s=v0t=16.2m,圆柱半径为：R=s2r2=4.8 m.

④

=2hg=0.6 s,水平距离t