圆周运动
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.如图所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上,长为L的细线一端固定,另一端连接质量为m的小球,小球在斜面上做圆周运动,A、B分别是圆弧的最高点和最低点,若小球在A、B点做圆周运动的最小速度分别为vA、vB,重力加速度为g,则( )
A.vA?0 C.vB?
B.vA?gL 110gL 2D.vB?3gL
【答案】C
2.如图甲所示,轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是
A.t1时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积相等 B.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积相等 C.t1时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积不相等 D.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积不相等 【答案】A
3.如图所示,光滑的水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球到达P点时F突然发生变化,下列关于小球运动的说法正确的是
1
A.F突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动 B.F突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动 C.F突然变大,小球将沿轨迹pb做离心运动 D.F突然变小,小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心 【答案】A
4.如图所示,水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接,并随转台一起匀速转动,A、B的质量分别为m、2m,A、B与转台的动摩擦因数均为μ,A、B离转台中心的距离分别为1、5r、r,已知弹簧的原长为1、5r,劲度系数为k,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法中正确的是( )
A.当B受到的摩擦力为0时,转台转动的角速度为
k mk 3mB.当A受到的摩擦力为0时,转台转动的角速度为
C.若转台转动的角速度为
k?g?,则A不动,B刚好要滑动 2mrD.转台转动的角速度为【答案】D
2k2?g?,则B不动,A刚好要滑动 3m3r5.如图所示,小球固定在轻杆一端绕圆心O在竖直平面内做匀速圆周运动,下列关于小球在最高点以及与圆心等高处的受力分析一定错误的是( )
2
A.【答案】A
B. C. D.
6.如图所示,螺旋形光滑轨道竖直放置,P、Q为对应的轨道最高点,一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,且能过轨道最高点P,则下列说法中正确的是: ( ) A.轨道对小球做正功,小球的线速度vP>vQ B.轨道对小球不做功,小球的线速度vP=vQ C.轨道对小球做正功,小球的角速度ωP>ωQ D.轨道对小球不做功,小球的角速度ωP<ωQ
【答案】 D
7.如图所示,一根细线下端拴一个金属小球A,细线的上端固定在金属块B上,B放在带小孔的水平桌面上,小球A在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球A改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),金属块B在桌面上始终保持静止,则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )
B
A
A.金属块B受到桌面的静摩擦力变大 B.金属块B受到桌面的支持力减小 C.细线的张力变大
D.小球A运动的角速度减小 【答案】D
8.如图叠放在水平转台上的物体A、B、C正随转台一起以角速度w匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ,A与B 间的动摩擦因数也为μ,B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r.设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是( )
3
A.B对A的摩擦力有可能为3μmg
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B.C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力 C.转台的角速度w有可能恰好等于2?g 3rD.若角速度w再在题干所述原基础上缓慢增大,A与B间将最先发生相对滑动 【答案】C
9.如图所示,长为L的轻杆一端固定一个小球,另一端固定在光滑水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,关于小球在过最高点的速度,下列叙述中正确的是:( )
A、v的极小值为gL
B、v由零逐渐增大,向心力也逐渐增大
C、当v由gL值逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大 D、当v由gL值逐渐减小时,杆对小球的弹力也逐渐增大 【答案】BCD
10.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,有两个可视为质点且质量相同的小球A和B,在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为a=53°和β=37°,则(sin37°=0.6)
A.A、B两球所受支持力的大小之比为4:3 B.A、B两球运动的周期之比为2:3 C.A、B两球的角速度之比为2:3 D.A、B两球的线速度之比为8:33 【答案】ACD
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