高一物理圓周運(yùn)動(dòng)公式應(yīng)用試卷及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列哪個(gè)物理量是不變的（）A.線速度B.加速度C.角速度D.向心力2.一個(gè)物體以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.軌道半徑越大線速度越小B.軌道半徑越大線速度越大C.軌道半徑越大周期越大D.軌道半徑越大周期越小3.汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎，地面的摩擦力已達(dá)到最大，當(dāng)汽車的速率增為原來(lái)的2倍時(shí)，若使車在地面轉(zhuǎn)彎時(shí)仍不打滑，汽車的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)（）A.增大到原來(lái)的2倍B.減小到原來(lái)的一半C.增大到原來(lái)的4倍D.減小到原來(lái)的1/44.關(guān)于向心加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A.向心加速度是描述線速度大小變化快慢的物理量B.向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小C.向心加速度大小恒定，方向時(shí)刻改變D.向心加速度的大小也可用\(a=\frac{v^{2}}{r}\)來(lái)計(jì)算5.質(zhì)量為\(m\)的小球，用長(zhǎng)為\(l\)的輕繩懸掛于\(O\)點(diǎn)，小球在水平力\(F\)作用下，從平衡位置\(P\)點(diǎn)緩慢地移動(dòng)到\(Q\)點(diǎn)，如圖所示，則力\(F\)所做的功為（）A.\(mgl\cos\theta\)B.\(mgl(1-\cos\theta)\)C.\(Fl\sin\theta\)D.\(Fl\cos\theta\)6.一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為\(4m/s\)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為\(2s\)，則（）A.角速度為\(0.5rad/s\)B.轉(zhuǎn)速為\(0.5r/s\)C.軌跡半徑為\(\frac{4}{\pi}m\)D.加速度大小為\(4\pim/s^{2}\)7.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.物體所受合力大小不變，方向始終指向圓心，故合力是恒力B.物體的向心加速度大小與線速度成正比C.物體的向心加速度越大，速率變化越快D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變，方向時(shí)刻改變的運(yùn)動(dòng)8.如圖所示，小物體\(A\)與水平圓盤(pán)保持相對(duì)靜止，跟著圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則\(A\)受力情況是（）A.重力、支持力B.重力、向心力C.重力、支持力、指向圓心的摩擦力D.重力、支持力、向心力、摩擦力9.火車轉(zhuǎn)彎做圓周運(yùn)動(dòng)，如果外軌和內(nèi)軌一樣高，火車能勻速通過(guò)彎道做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.火車通過(guò)彎道向心力的來(lái)源是外軌的水平彈力，所以外軌容易磨損B.火車通過(guò)彎道向心力的來(lái)源是內(nèi)軌的水平彈力，所以內(nèi)軌容易磨損C.火車通過(guò)彎道向心力的來(lái)源是火車的重力，所以內(nèi)外軌道均不磨損D.以上三種說(shuō)法都是錯(cuò)誤的10.一質(zhì)量為\(m\)的物體，在半徑為\(R\)的圓周上以速率\(v\)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求物體所受的合外力在半個(gè)周期內(nèi)的沖量大小為（）A.\(0\)B.\(mv\)C.\(2mv\)D.無(wú)法確定二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的向心力、向心加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A.向心力的方向始終指向圓心B.向心加速度的方向始終指向圓心C.向心力只改變線速度的方向，不改變線速度的大小D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心加速度是不變的2.以下關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)說(shuō)法正確的是（）A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是向心力不變的運(yùn)動(dòng)3.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于向心力的說(shuō)法中正確的是（）A.向心力是產(chǎn)生向心加速度的力B.向心力可以是物體受到的合外力C.向心力的作用是改變物體速度的方向D.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的向心力是恒力4.如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一物體，物體與轉(zhuǎn)臺(tái)間的最大靜摩擦力為物體重力的\(k\)倍，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)角速度為\(\omega\)時(shí)，物體在離轉(zhuǎn)軸\(R\)處恰好能隨轉(zhuǎn)臺(tái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A.物體受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B.物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由摩擦力提供C.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度增大為原來(lái)的\(2\)倍時(shí)，物體恰好能在離轉(zhuǎn)軸\(\frac{R}{4}\)處隨轉(zhuǎn)臺(tái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度增大為原來(lái)的\(2\)倍時(shí)，物體仍在離轉(zhuǎn)軸\(R\)處隨轉(zhuǎn)臺(tái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體受到的摩擦力增大5.一個(gè)物體以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.軌道半徑越大線速度越大B.軌道半徑越大周期越大C.軌道半徑越大向心加速度越大D.軌道半徑越大向心力越大6.如圖所示，兩輪用皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，圖中有\(zhòng)(A\)、\(B\)、\(C\)三點(diǎn)，這三點(diǎn)所在處半徑\(r_A>r_B=r_C\)，則這三點(diǎn)的（）A.線速度大小關(guān)系是\(v_A=v_B>v_C\)B.角速度關(guān)系是\(\omega_A<\omega_B=\omega_C\)C.向心加速度大小關(guān)系是\(a_C>a_A>a_B\)D.向心加速度大小關(guān)系是\(a_A>a_B>a_C\)7.關(guān)于向心加速度，以下說(shuō)法正確的是（）A.向心加速度的方向始終與線速度方向垂直B.向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小C.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心D.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心8.下列說(shuō)法正確的是（）A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其線速度大小不變，方向時(shí)刻改變B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度大小不變，方向時(shí)刻改變C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合外力大小不變，方向時(shí)刻改變D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合外力為零9.如圖所示，一圓盤(pán)可繞一通過(guò)圓心且垂直于盤(pán)面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)上放一塊橡皮，橡皮隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則橡皮受到的力有（）A.重力B.支持力C.摩擦力D.向心力10.以下哪些情況需要考慮向心力的作用（）A.汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎B.人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)C.物體隨水平轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.運(yùn)動(dòng)員投擲標(biāo)槍三、判斷題（每題2分，共20分）1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。（）2.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力是不變的。（）3.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度方向一定指向圓心。（）4.線速度越大，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定越小。（）5.向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某一種力或某幾種力的合力。（）6.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其角速度不變。（）7.向心加速度越大，物體速度變化越快。（）8.火車轉(zhuǎn)彎處，外軌比內(nèi)軌高，是為了減小輪緣與軌道間的擠壓。（）9.物體在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力一定指向圓心。（）10.圓周運(yùn)動(dòng)中，周期\(T\)與頻率\(f\)的關(guān)系是\(T=\frac{1}{f}\)。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。答：線速度大小不變，方向時(shí)刻改變；角速度不變；周期不變；加速度大小不變，方向始終指向圓心，是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，合外力大小不變，方向始終指向圓心。2.說(shuō)明向心力的來(lái)源及作用效果。答：向心力來(lái)源是物體所受合外力或某幾個(gè)力的合力。作用效果是改變物體速度的方向，使物體做圓周運(yùn)動(dòng)，不改變速度大小。3.汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎時(shí)，為什么速度不能太快？答：汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)靠靜摩擦力提供向心力，\(F_{向}=m\frac{v^{2}}{r}\)，速度太快，所需向心力超過(guò)最大靜摩擦力，汽車會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，易引發(fā)事故。4.解釋火車轉(zhuǎn)彎處外軌比內(nèi)軌高的原因。答：火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，外軌比內(nèi)軌高，火車重力與支持力的合力可提供部分向心力，從而減小輪緣與外軌間的擠壓，保障行車安全。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在最高點(diǎn)的受力情況及臨界條件。答：在最高點(diǎn)，物體受重力，可能還受彈力（如繩拉或桿支持等）。繩模型，臨界條件是重力提供向心力，\(mg=m\frac{v^{2}}{r}\)，\(v=\sqrt{gr}\)；桿模型，臨界速度\(v=0\)，此時(shí)桿提供向上支持力與重力平衡。2.分析當(dāng)洗衣機(jī)脫水桶高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，衣服和水的運(yùn)動(dòng)情況及原理。答：脫水桶高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，衣服和水做圓周運(yùn)動(dòng)。水由于附著力不足以提供向心力，做離心運(yùn)動(dòng)從衣服中甩出。衣服受桶壁支持力提供向心力做圓周運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)脫水。3.探討在圓周運(yùn)動(dòng)中，線速度、角速度、周期、半徑之間的相互關(guān)系對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。答：線速度\(v=\omegar\)，角速度一定時(shí)，半徑越大線速度越大；周期\(T=\frac{2\pi}{\omega}\)，角速度越大周期越小。半徑一定時(shí)，線速度與角速度成正比。這些關(guān)系決定物體圓周運(yùn)動(dòng)的快慢和運(yùn)動(dòng)軌跡特點(diǎn)。4.討論生活中還有哪些應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)原理的實(shí)例，并簡(jiǎn)單說(shuō)明其原理。答：如游樂(lè)場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)木馬，靠電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，人和木馬做圓周運(yùn)動(dòng)，電機(jī)提供向心力；還有汽車在圓形轉(zhuǎn)盤(pán)處行駛，靜摩擦力提供向心力使汽車轉(zhuǎn)彎做圓周運(yùn)動(dòng)。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C