高一物理圓周運動規(guī)律試卷及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.做勻速圓周運動的物體，下列物理量中不變的是（）A.線速度B.角速度C.向心加速度D.向心力2.一個物體以角速度ω做勻速圓周運動時，下列說法中正確的是（）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.關(guān)于向心加速度，下列說法正確的是（）A.向心加速度是描述線速度變化的物理量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，方向時刻改變D.向心加速度的大小也可用\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}\)來計算4.甲、乙兩物體都做勻速圓周運動，其質(zhì)量之比為\(1:2\)，轉(zhuǎn)動半徑之比為\(1:2\)，在相等時間里甲轉(zhuǎn)過\(60^{\circ}\)，乙轉(zhuǎn)過\(45^{\circ}\)，則它們所受合外力之比為（）A.\(1:4\)B.\(2:3\)C.\(4:9\)D.\(9:16\)5.汽車在水平地面上轉(zhuǎn)彎時，地面的摩擦力已達到最大，當(dāng)汽車速率增為原來的2倍時，要使汽車轉(zhuǎn)彎時不向外側(cè)滑動，則汽車轉(zhuǎn)彎的半徑必須（）A.減為原來的\(\frac{1}{2}\)B.減為原來的\(\frac{1}{4}\)C.增為原來的2倍D.增為原來的4倍6.質(zhì)量為\(m\)的小球，用一條繩子系在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球到達最高點時的速度為\(v\)，到達最低點時的速度變?yōu)閈(\sqrt{4gR+v^{2}}\)，則兩位置處繩子所受的張力之差是（）A.\(6mg\)B.\(5mg\)C.\(4mg\)D.\(2mg\)7.如圖所示，小物體\(A\)與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動，則\(A\)受到的力是（）A.重力、支持力B.重力、支持力、向心力C.重力、支持力、指向圓心的摩擦力D.重力、支持力、與運動方向相同的摩擦力8.火車轉(zhuǎn)彎做勻速圓周運動，若速度超過規(guī)定速度，則（）A.輪緣對外軌的側(cè)壓力增大B.輪緣對內(nèi)軌的側(cè)壓力增大C.輪緣對內(nèi)、外軌無側(cè)壓力D.向心力不變9.質(zhì)量為\(m\)的飛機，以速率\(v\)在水平面上做半徑為\(R\)的勻速圓周運動，空氣對飛機作用力的大小等于（）A.\(m\sqrt{g^{2}+\left(\frac{v^{2}}{R}\right)^{2}}\)B.\(m\frac{v^{2}}{R}\)C.\(m\sqrt{\left(\frac{v^{2}}{R}\right)^{2}-g^{2}}\)D.\(mg\)10.如圖所示，用細(xì)線吊著一個質(zhì)量為\(m\)的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動（圓錐擺），關(guān)于小球受力，正確的是（）A.受重力、拉力、向心力B.受重力、拉力C.受重力D.以上說法都不正確二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.線速度不變B.角速度不變C.頻率不變D.周期不變2.下列關(guān)于圓周運動的說法正確的是（）A.做勻速圓周運動的物體，所受合外力一定指向圓心B.做圓周運動的物體，其加速度可以不指向圓心C.做圓周運動的物體，其加速度一定指向圓心D.做圓周運動的物體，只要所受合外力不指向圓心，其速度方向就不與合外力方向垂直3.物體做勻速圓周運動時，下列說法中正確的是（）A.物體必須受到恒力的作用B.物體所受合外力必須等于零C.物體所受合外力的大小不變，方向不斷改變D.物體所受合外力的大小、方向都不斷改變4.如圖所示，兩輪用皮帶傳動，皮帶不打滑，圖中有\(zhòng)(A\)、\(B\)、\(C\)三點，這三點所在處半徑\(r_{A}>r_{B}=r_{C}\)，則這三點的向心加速度\(a_{A}\)、\(a_{B}\)、\(a_{C}\)的關(guān)系是（）A.\(a_{A}=a_{B}=a_{C}\)B.\(a_{C}>a_{A}>a_{B}\)C.\(a_{C}=a_{B}>a_{A}\)D.\(a_{C}<a_{A}<a_{B}\)5.一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相同的小球\(A\)和\(B\)沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，\(A\)的運動半徑較大，則（）A.\(A\)球的角速度必小于\(B\)球的角速度B.\(A\)球的線速度必小于\(B\)球的線速度C.\(A\)球的運動周期必大于\(B\)球的運動周期D.\(A\)球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥赲(B\)球?qū)ν脖诘膲毫?.如圖所示，用長為\(L\)的細(xì)繩拴著質(zhì)量為\(m\)的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則下列說法正確的是（）A.小球在圓周最高點時所受向心力一定為重力B.小球在圓周最高點時繩子的拉力不可能為零C.若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則其在最高點的速率為\(\sqrt{gL}\)D.小球在圓周最低點時拉力一定大于重力7.關(guān)于向心力的說法正確的是（）A.物體由于做圓周運動而產(chǎn)生了一個向心力B.向心力不改變圓周運動物體速度的大小C.做勻速圓周運動的物體其向心力即為所受合外力D.做勻速圓周運動的物體其向心力是不變的8.汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由\(M\)向\(N\)行駛，速度逐漸減小。下列四個圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力\(F\)的四種方向，你認(rèn)為正確的是（）9.如圖所示，質(zhì)量為\(m\)的物體用輕繩\(AB\)懸掛于天花板上，用水平力\(F\)拉著繩的中點\(O\)，使\(OA\)段繩偏離豎直方向一定角度，在保持物體靜止的情況下（）A.繩\(OA\)的拉力逐漸增大B.繩\(OA\)的拉力逐漸減小C.水平拉力\(F\)逐漸增大D.水平拉力\(F\)逐漸減小10.質(zhì)量為\(m\)的物塊，沿著半徑為\(R\)的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，滑到最低點時速度大小為\(v\)，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為\(\mu\)，則物體在最低點時，下列說法正確的是（）A.受到的向心力為\(mg+\frac{mv^{2}}{R}\)B.受到的摩擦力為\(\mu\left(mg+\frac{mv^{2}}{R}\right)\)C.受到的摩擦力為\(\mu\frac{mv^{2}}{R}\)D.受到的合力方向斜向上三、判斷題（每題2分，共20分）1.做勻速圓周運動的物體，其線速度大小不變，方向時刻改變。（）2.勻速圓周運動是勻變速曲線運動。（）3.物體做圓周運動時，其向心力就是物體所受的合外力。（）4.向心加速度越大，物體速度方向變化越快。（）5.汽車過拱形橋時，速度越大，對橋面的壓力越大。（）6.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。（）7.做圓周運動的物體，當(dāng)合外力不足以提供所需向心力時，物體將做離心運動。（）8.圓錐擺運動中，小球所受合力就是向心力。（）9.質(zhì)量一定的物體，做勻速圓周運動時，其向心力與線速度的平方成正比。（）10.豎直平面內(nèi)做圓周運動的物體，在最高點的速度可以為零。（）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述勻速圓周運動的特點。答案：線速度大小不變，方向時刻改變；角速度不變；周期、頻率不變；加速度大小不變，方向始終指向圓心，是變加速曲線運動。2.汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時，為什么速度不能過大？答案：汽車轉(zhuǎn)彎時，靠靜摩擦力提供向心力\(F_{向}=m\frac{v^{2}}{r}\)，速度過大，所需向心力超過最大靜摩擦力，汽車將做離心運動，容易發(fā)生側(cè)滑等危險。3.豎直平面內(nèi)，小球在繩子拉力作用下做圓周運動，在最高點時繩子拉力為零的條件是什么？答案：當(dāng)小球在最高點時重力恰好提供向心力，即\(mg=m\frac{v^{2}}{r}\)，此時繩子拉力為零，速度\(v=\sqrt{gr}\)。4.簡述向心力的來源。答案：向心力是按效果命名的力，它可以由一個力提供，如繩子拉力；也可由幾個力的合力提供，如圓錐擺中小球的重力與繩子拉力的合力；還可由某個力的分力提供。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論在游樂場中旋轉(zhuǎn)木馬、過山車等游樂設(shè)施中圓周運動規(guī)律的應(yīng)用。答案：旋轉(zhuǎn)木馬做勻速圓周運動，靠摩擦力提供向心力。過山車在軌道上運動，在最高點靠重力和軌道壓力的合力提供向心力，應(yīng)用圓周運動規(guī)律設(shè)計軌道半徑、速度等，保證安全與刺激體驗。2.生活中還有哪些常見的圓周運動例子？分析其中向心力的來源。答案：如洗衣機脫水桶工作時，衣服和水做圓周運動，桶壁對衣服的支持力提供衣服做圓周運動的向心力，水因附著力小于所需向心力而被甩出。又如地球自轉(zhuǎn)，地球上物體隨地球做圓周運動，由萬有引力的一個分力提供向心力。3.當(dāng)汽車過凹形橋時，速度對橋面對汽車的支持力有什么影響？討論并說明原因。答案：汽車過凹形橋時，在最低點\(N-mg=m\frac{v^{2}}{r}\)（\(N\)為支持力），\(N=mg+m\frac{v^{2}}{r}\)，速度越大，\(m\frac{v^{2}}{r}\)越大，橋面對汽車的支持力\(N\)越大。4.對于在豎直平面內(nèi)做圓周運動的物體，從能量角度討論其在不同位置速度的變化情況。答案：若只有重力做功，機械能守恒。從最低點到最高點，重力勢能增加，動能減小，速度減小；從最高點到最低點，重力勢能減小，動能增加，速度增大。若有其他力做功，機械能不守恒，速度變化情況需根據(jù)具體做功情況