11高中物理圆周运动

学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________ 

1.如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为，为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为，点在小轮上，到小轮中心的距离为．点和点分别位于小轮和大轮的边缘上．若传动过程中皮带不打滑，则（）

①点和点的线速度大小相等

②点和点的角速度大小相等

③点和点的线速度大小相等

④点和点的向心加速度大小相等．

2.如图所示的两轮靠皮带传动，皮带没有打滑，、、三点的位置关系如图，若，，则三点的向心加速度的关系为（）

3.如图所示，两个水平摩擦轮和传动时不打滑，半径，为主动轮．当匀速转动时，在轮边缘处放置的小木块恰能与轮相对静止．若将小木块放在轮上，为让其与轮保持相对静止，则木块离轮转轴的最大距离为（已知同一物体在两轮上受到的最大静摩擦相等）（）

A. 

B. 

C. 

D. 轮上无木块相对静止的位置

4.如图所示，长为的轻杆，一端固定一个小球；另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球过最高点的速度为，下列叙述中不正确的是（）

A. 的值可以小于

B.当由零逐渐增大时，小球在最高点所需向心力也逐渐增大

C.当由值逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大

D.当由值逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小

5.如图所示，竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球和，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动．以下关于、两球作圆周运动时的速度、、角速度、、加速度、和对锥壁的压力、的说法正确的是（）

6.一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替．如图所示，曲线上的点的曲率圆定义为：通过点和曲线上紧邻点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做点的曲率圆，其半径叫做点的曲率半径．现将一物体沿与水平面成角的方向以速度抛出，如图所示．则在其轨迹最高点处的曲率半径是（）

7.有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动．如图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为，下列说法中正确的是（）

A. 越高，摩托车对侧壁的压力将越大

B. 越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大

C. 越高，摩托车做圆周运动的周期将越小

D. 越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大

8.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是（）

A.

B.

C.

D.

9.如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球和，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是（）

A.小球的线速度

B.小球的角速度

C.小球的加速度

D.小球对内壁压力

10.如图所示，两个质量相同的小球、用长度不同的细绳悬挂在天花板的点，分别给每个小球一个合适的初速度，使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，下列关于两球的说法中正确的是（）

11.如图所示足够大的倾角为的光滑斜面固定放置，在其上有一固定点，点连接一长为的细线，细线的另一端连接一可以看做质点的小球．原来小球处于静止状态，现给小球一与细线垂直的初速度，使小球能在斜面内做完整的圆周运动，则的最小值为（）

12.如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮和水平放置，两轮半径．当主动轮匀速转动时，在轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在轮边缘上．若将小木块放在轮上，欲使木块相对轮也静止，则木块距轮转轴的最大距离为（）

13.如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅、质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（）

A. 的速度比的大

B. 与的向心加速度大小相等

C.悬挂、的缆绳与竖直方向的夹角相等

D.悬挂的缆绳所受的拉力比悬挂的小

14.如图所示，叠放在水平转台上的小物体、、能随转台一起以角速度匀速转动，、、的质量分别为、、，与、和与转台间的动摩擦因数都为，整体、离转台中心的距离分别为和．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法中正确的是（）

A. 对的摩擦力可能等于

B. 对的摩擦力大小与转台对的摩擦力大小之比为

C.转台的角速度一定满足：

D.若转台角速度逐渐增大时，比先滑动

15.如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为和，从动轮的半径为，、、分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下比例正确的是（）

A. 、、三点的加速度之比；

B. 、、三点的线速度大小之比

C. 、、三点的角速度之比

D. 、、三点的加速度之比

16.在光滑的圆锥漏斗的内壁，两个质量相同的小球和，分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，其中小球的位置在小球的上方，如图所示．下列判断正确的是（）

A. 球的速率大于球的速率

B. 球的角速度大于球的角速度

C. 球对漏斗壁的压力大于球对漏斗壁的压力

D. 球的转动周期大于球的转动周期

17.如图所示，两物块、套在水平光滑的杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置绕过中点的轴匀速转动，已知的质量小于的质量，下列说法正确的是（）

A.物块的速度大于物块的速度

B.物块的角速度大于物块的角速度

C.物块的向心加速度大于物块的向心加速度

D.若增加装置的转速，物块将向移动

18.如图所示，两物块、套在水平粗糙的杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过中点的轴转动，已知两物块质量相等，杆对物块、的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块到轴的距离为物块到轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块、即将滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A. 受到的静摩擦力一直增大

B. 受到的静摩擦力先增大，后保持不变

C. 受到的静摩擦力是先增大后减小

D. 受到的合外力一直在增大

19.如图所示，、、、四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：除去底部一小圆弧，图中的轨道是一段斜面，高度大于；图中的轨道与图中轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于；图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于；图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于，如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达高度的是（）

A.

20.火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动．当火车以规定速度通过时，内外轨道均不受挤压．现要降低火车转弯时的规定速度，须对铁路进行改造，从理论上讲以下措施可行的是（）

21.如图所示，两个质量均为的小木块和（可视为质点）放在水平圆盘上，与转轴ʹ的距离为，与转轴ʹ的距离为，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块重力的倍，重力加速度大小为，使圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）

A. 一定比先开始滑动

B. 、所受的静摩擦力大小始终相等

C.当时，所受摩擦力的大小为

D. 时开始滑动

22.如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一起，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲无打滑转动．甲圆盘与乙圆盘的半径之比为，两圆盘和小物体、之间的动摩擦因数相同，距点为，距点为，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（）

A.与圆盘相对滑动前与的角速度之比

B.与圆盘相对滑动前与的向心加速度之比

C.随转速慢慢增加，先开始滑动

D.随转速慢慢增加，先开始滑动

23.（3分）如图所示，在倾角为的光滑斜面上，有一长为的细线，细线的一端固定在点，另一端拴一质量为的小球，现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，已知点到斜面底边的距离，则小球通过最高点时的速度表达式________；小球通过最低点时，细线对小球拉力表达式________；若小球运动到点或点时剪断细线，小球滑落到斜面底边时到点的距离相等，则和应满足的关系式是________．

24.在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的倍．

如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，拐弯时不产生横向滑动．其弯道的最小半径是多少？

如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够不离开地面安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？（取）

25.如图所示，小球质量，用两根长长的细绳拴住并系在竖直杆上的、两点，，直杆转动带动小球在水平面内做圆周运动，

求绳刚处于拉伸状态时，杆的角速度；

当绕杆以的角速度匀速转动时，求上下两根绳上的张力．

26.如图所示，质量是的小球用长为的细线悬挂在点，点距地面高度为，如果使小球绕轴在水平面内做圆周运动，若细线最大承受拉力为，求：

当小球的角速度为多大时，线将断裂．

断裂后小球落地点与悬点的水平距离．

27.某段铁路转弯处的圆弧半径为，两铁轨高度差为，两铁轨间距离为，火车转弯时可以简化为质点做圆周运动，问：

当列车的运动速率为多大时，车轮才恰好与铁轨间不发生侧压．

若列车通过转弯处速度过快，可能产生怎样后果？（不必分析理由）

随着人们生活节奏加快，对交通运输的快捷提出了更高的要求，国家对铁路运输不断进行提速，如果要求列车通过铁路转弯处速率也相应提高，且车轮与铁轨间仍不发生侧压，在原来铁路转弯处应进行怎样的改造？

28.如图，在光滑的圆锥顶用长为的细线悬挂一质量为的小球，圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，物体以速率绕圆锥体轴线做水平圆周运动（用和表示）：

当小球即将要离开斜面时小球的速率；

当时，求线对物体的拉力．

29.如图所示，用一根长为的细线，一端系一质量为的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线的张力为．（取，结果可用根式表示）求：

若要小球离开锥面，则小球的角速度至少为多大？

若细线与竖直方向的夹角为，则小球的角速度为多大？

答案

1.C

2.C

3.B

4.D

5.A

6.C

7.D

8.B

9.A

10.B

11.C

12.A

13.D

14.[ “A”, “C” ]

15.[ “A”, “C” ]

16.[ “A”, “D” ]

17.[ “A”, “C” ]

18.[ “B”, “D” ]

19.[ “A”, “C” ]

20.[ “A”, “C” ]

21.[ “A”, “D” ]

22.[ “B”, “D” ]

23.[ "  “, ”  “, ”  " ]

24. 如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，拐弯时不产生横向滑动．其弯道的最小半径是．如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够不离开地面安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是．

25. 绳刚处于拉伸状态时，杆的角速度为；当绕杆以的角速度匀速转动时，和两绳上的拉力的大小分别为和．

26. 当小球的角速度为时，线将断裂．断裂后小球落地点与悬点的水平距离为．

27. 当列车的运动速率为时，车轮才恰好与铁轨间不发生侧压；若列车通过转弯处速度过快，会损坏铁轨或火车做离心运动脱轨；可以增大内外轨高度差 或增大转弯半径

28. 当小球即将要离开斜面时小球的速率为；线对物体的拉力为．

29. 小球的角速度至少为 ．小球的角速度为 ．