圆周运动典型分类习题

1圆周运动典型例题一．基本概念1．质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（）A．线速度越大，周期一定越小B．角速度越大，周期一定越小C．转速越大，周期一定越小D．圆周半径越小，周期一定越小2．关于匀速圆周运动的角速度与线速度，下列说法中正确的是（）A．半径一定，角速度与线速度成反比B．半径一定，角速度与线速度成正比C．线速度一定，角速度与半径成反比D．角速度一定，线速度与半径成正比3．下列关于圆周运动的说法正确的是（）A．做匀速圆周运动的物体，所受的合外力一定指向圆心B．做匀速圆周运动的物体，其加速度可能不指向圆心C．作圆周运动的物体，其加速度不一定指向圆心D．作圆周运动的物体，所受合外力一定与其速度方向垂直4．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．匀速圆周运动就是匀速运动B．匀速圆周运动是匀加速运动C．匀速圆周运动是一种变加速运动D．匀速圆周运动的物体处于平衡状态E．物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动F．向心加速度越大，物体的角速度变化越快G．匀速圆周运动中向心加速度是一恒量5、关于向心力的说法正确的是（）A、物体受到向心力的作用才可能做匀速圆周运动B、向心力是指向圆心的力，是根据作用效果命名的C、向心力可以是物体受到的几个力的合力，也可以是某个实际的力或几个力的分力D、向心力的作用是改变物体速度的方向，不可能改变物体的速率26．下列关于向心加速度的说法中，正确的是（）A．向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B．向心加速度的方向保持不变C．在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的D．在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化7．A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比sA∶sB=2∶3，转过的角度之比A∶B=3∶2，则下列说法正确的是（）A．它们的半径之比RA∶RB=2∶3B．它们的半径之比RA∶RB=4∶9C．它们的周期之比TA∶TB=2∶3D．它们的周期之比TA∶TB=3∶28．在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（）A．向心加速度B．线速度C．向心力D．角速度9．下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是（）A．它是变速运动B．其加速度不变C．其角速度不变D．周期越大，物体运动得越快关于转动方式3．如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，求：⑴A、B、C三点的角速度之比ωA∶ωB∶ωC=⑵A、B、C三点的线速度大小之比vA∶vB∶vC=4.如图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，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点在小轮上，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（）A、a点和b点的线速度大小相等B、a点和b点的角速度大小相等C、a点和c点的线速度大小相等abcrrr2r4d3D、a点和d点的向心加速度大小相等二水平面内的圆周运动1、如图2A-2所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，则物体所需向心力由下列哪个力提供A．重力B．弹力C．静摩擦力D．滑动摩擦力2、如图2A-5所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么（）A、木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心B、木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心C、因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力D、因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反4．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和小球B紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是A．A球的线速度必定小于B球的线速度B．A球的角速度必定大于B球的角速度C．A球运动的周期必定大于B球的周期D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力图5图2A-5AB图2A-245．如图所示，细绳一端系着质量m=0．1kg的小物块A，置于光滑水平台面上;另一端通过光滑小孔O与质量M=0．5kg的物体B相连，B静止于水平地面上．当A以O为圆心做半径r=0．2m的匀速圆周运动时，地面对B的支持力FN=3．0N，求物块A的速度和角速度的大小．(g=10m/s2)6．如图所示，把质量为0.6kg的物体A放在水平转盘上，A的重心到转盘中心O点的距离为0.2m，若A与转盘间的最大静摩擦力为3N，g＝10m/s2，求：(1)转盘绕中心O以ω=2rad/s的角速度旋转，A相对转盘静止时，转盘对A摩擦力的大小与方向。(2)为使物体A相对转盘静止，转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围。OA5三竖直面内的圆周运动由于物体在竖直平面内做圆周运动的依托物（绳、轻杆、轨道、管道等）不同，所以物体在通过最高点时临界条件不同.1、无物体支持的小球圆周运动临界问题（绳或轨道圆周运动问题）（1）过最高点的临界条件：（2）能过最高点的条件：（3）不能过最高点的条件：2、有物体支持的小球圆周运动的临界条件（杆或管道类的问题）（1）当v=时，FN=0；（2）当v＞时，FN为力，且随v的增大而增大；（3）当v＜时，FN为力，且随v的增大而减小。（4）过最高点的临界条件：1.长L＝0.5m，质量可以忽略的的杆，其下端固定于O点，上端连接着一个质量m＝2kg的小球A，小球绕O点做圆周运动，当经过最高点时，试分别讨论在下列两种情况下杆的受力情况（g取10m/s2）：（1）当A的速率v1＝4m／s时；（2）当A的速率v2＝1m／s时。ALOm62.用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（）A．小球过最高点时，绳子张力可以为0B．小球过最高点时的最小速度是0C．小球做圆周运动过最高点的最小速度是gRD．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与所受重力方向相反3．长度为L＝0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m＝3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时速率为2.0m/s，g取10m/s2，则此时细杆OA受到（）A．6.0N的拉力B．6.0N的压力C．24N的拉力D．24N的压力4．一根绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量m＝0.5kg，绳长l＝60cm，g取10m/s2，求：（1）最高点水不流出的最小速率（2）水在最高点速率v＝3m/s时，水对桶底的压力5．如图，轻杆OA长l＝0.5m，在A端固定一小球，小球质量ｍ＝0.5kg，以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时，小球的速度大小为v＝0.4m/s，求在此位置时杆对小球的作用力。g取10m/s2。ALOm76．如图是电动打夯机的结构示意图，电动机带动质量为m的重锤(重锤可视为质点)绕转轴O匀速转动，重锤转动半径为R。电动机连同打夯机底座的质量为M,重锤和转轴O之间连接杆的质量可以忽略不计，重力加速度为g。(1)重锤转动的角速度为多大时，才能使打夯机底座刚好离开地面？(2)若重锤以上述的角速度转动，当打夯机的重锤通过最低位置时，打夯机对地面的压力为多大？7．如图所示，一个半径为R的光滑半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m的小球以某一初速度冲上轨道，当小球将要从轨道上沿水平方向飞出时，轨道对小球的压力恰好为零，则小球落地点C距B点多远？（A、B在同一竖直线上）8．游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20m/s2,g取10m/s2,那么在此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的A.1倍B.2倍C.3倍D.49、小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方L/2处有一光滑圆钉C。今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线呈竖直状态且与钉相碰时A小球的速度突然增大B．小球的向心加速度突然增大C．小球的向心加速度不变D．悬线的拉力突然增大图2A-6BA.OC810.．绳子的一端拴一重物，以手握住绳子另一端，使重物在水平面内做匀速圆周运动，下列判断中正确的是A．每秒转数相同时，绳短的容易断B．线速度大小相等时，绳短的容易断C．旋转周期相同时，绳短的容易断D．线速度大小相等时，绳长的容易断11．长度为0．5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的木球，以O点为圆心，在竖直面内作圆周运动，如图所示，小球通过最高点的速度为2m/s，取g=10m/s2，则此时球对轻杆的力大小是，方向向。12用长为l的细线拴一个小球使其绕细线的加一端在竖直平面内做圆周运动，当球通过圆周的最高点时，细线受到的拉力等于球重的2倍，已知重力加速度为g，则球此时的速度大小为___，角速度大小为___加速度大小为___13.在如图所示的圆锥摆中，已知绳子长度为L，绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ，试求小球做圆周运动的周期、角速度、线速度。（9分）14.如图，质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水，用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1m，水杯通过最高点的速度为4m/s，求：（11分）(1)在最高点时，绳的拉力？(2)在最高点时水对杯底的压力？9四生活中的圆周运动1．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于tangR，则()A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于cosmgD．这时铁轨对火车的支持力大于cosmg2．汽车沿半径为R的圆形跑道匀速率行驶，设跑道的路面是水平的，使汽车做匀速圆周运动的向心力是路面对汽车的提供的，若此力的最大值是车重的0.1倍，跑道半径R=100m，g=10m／s2，则汽车速率的最大值不能超过___km／h．3．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的43，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（）A．15m/sB．20m/sC．25m/sD．30m/s4、一质量为m的汽车匀速率驶过曲率半径为R的圆弧型桥面，已知桥面能承受的最大压力为N，为使汽车能安全地沿路面驶过该桥，则汽车行驶的速度大小应在什么范围？5、汽车沿半径为R=100m的圆跑道行驶，设跑道的路面是水平的，路面作用于车的最大静摩擦力是车重的101，要使汽车不致冲出圆跑道，车速最大不能超过多少？