圓周運動專題匯編

1、圓周運動專題匯編、線速度和角速度問題1 .圖中所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r, a是它邊緣上的一點.左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r,小輪的半徑為 2r. b點在小輪上，到小輪中心的距離為r. c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上.若在傳動過程中，皮帶不打滑.則（）A. a點與b點的線速度大小相等B. a點與b點的角速度大小相等C. a點與c點的線速度大小相等D. a點的向心加速度小于d點的向心加速度2.下圖是自行車傳動機構的示意圖，其中I是半徑為ri的大齒輪，n是半徑為2的小齒輪,出是半徑為力的后輪，假設腳踏板的轉(zhuǎn)速為 n r/s,則自行車前進的速度為（）二 nr1r3A.上C. 2 i

2、二 nr2 r3B.ri2 二 nr1r3D.12B輪與車軸相連，C為車輪。當3.如圖為常見的自行車傳動示意圖。A輪與腳登子相連,人登車勻速運動時，以下說法中正確的是A. A輪與B輪的角速度相同B . A輪邊緣與B輪邊緣的線速度相同C. B輪邊緣與C輪邊緣的線速度相同D . A輪與C輪的角速度相同4.圖3所示是自行車的輪盤與車軸上的飛輪之間的鏈條傳動裝置。P是輪盤的一個齒，Q是飛輪上的一個齒。下列說法中正確的是（）A. P、Q兩點角速度大小相等B. P、Q兩點向心加速度大小相等C. P點向心加速度小于 Q點向心加速度D. P點向心加速度大于 Q點向心加速度5.如圖所示為一種 滾輪一一平盤無極變

3、速器”的示意圖，它由固定于主動軸上的平盤和可 隨從動軸移動的圓柱形滾輪組成.由于摩擦的作用，當平盤轉(zhuǎn)動時，滾輪就會跟隨轉(zhuǎn)動.如果認為滾輪不會打滑，那么主動軸轉(zhuǎn)速 主動軸軸線的距離 x之間的關系是2A . n2=nB.n2=nC.n2=ni7rxrn1、從動軸轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離D.n2=ni6.圖中所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r, a是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r。b點在小輪上，到小輪中心的距離為r , c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。 若在傳動過程中， 皮帶不打滑。則下列中正確的是：（）A. a點與b點的線速度大小相等B. a點

4、與b點的角速度大小相等C. a點與c點的線速度大小相等D. a點向心加速度大小是d點的4倍圖7,下列說法正確的是（）r2.已知主動輪做順時針27 .如圖所示，自行車的傳動是通過連接前、后齒輪的金屬鏈條來實現(xiàn)的。下列關于自行車在轉(zhuǎn)動過程中有關物理量的說法正確的是（）A.前齒輪的角速度較后齒輪的大8 .前齒輪的角速度較后齒輪的小C.前齒輪邊緣的線速度比后齒輪邊緣的線速度大D.前齒輪邊緣的線速度與后齒輪邊緣的線速度大小相等8 .如圖為一壓路機的示意圖，其大輪半徑是小輪半徑的 為大輪和小輪邊緣上的點。在壓路機前進時（）A. A B兩點的線速度之比 va：vb= 1 ： 1B. A B兩點的線速度之比

5、Va：vb = 3 ： 2C. A B兩點的角速度之比 3A： 3B= 3 ： 2D. A、B兩點的向心加速度之比 aA ： 3b = 2 ： 39 .如圖所示，甲、乙兩人分別站在赤道和緯度為45地面上，則（）A.甲的線速度大B.乙的線速度大C.甲的角速度大D.乙的角速度大10 .圖7所示是一個玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三個點。當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度 3穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，下列表述正確的是（）A. a、b和c三點的線速度大小相等 B . a、b和c三點的角速度相等C. a、b的角速度比c的大 D . c的線速度比a、b的大11 .圖示為某一皮帶傳動裝置.主動輪的半徑為ri,從轉(zhuǎn)動的半徑為

6、轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑Ak能做順時匕持IB.從知輪的逆時豐黨川C.從動輪的轉(zhuǎn)速為乜n2D.從動輪的轉(zhuǎn)速為巨n112 .如圖所示，甲、乙、丙三個輪子依靠磨擦傳動，相互之間不打滑 其半徑分別為 一、2、3.若甲輪的角速度為 31,則丙輪的角速度為 （）A. SB.C.3113 .如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動,小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則（A.球A的線速度一定大于球 B的線速度B.王A的角速度一定大于球 B的角速度C.王A的向心加速度一定大于球 B的向心加速度D.千A對筒壁的壓力一定大于球 B對筒壁的壓力14 .如圖所示

7、，為一皮帶傳動裝置，右輪半徑為r, a為它邊緣上一點；兩個質(zhì)量相同的左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為4r,小輪半徑為2r, b點在小輪上，到小輪中心的距離為 r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動過程中皮帶不打滑，則（）a點和b點的線速度大小相等a點和b點的角速度大小相等a點和c點的線速度大小相等a點和d點的向心加速度大小相等A. B. C. D. 15、A、B分別是地球上的兩個物體， A在北緯某城市，B在赤道上 某地，如圖所示。當它們隨地球自轉(zhuǎn)時， 它們的角速度分別是 5、cob, 它們的線速度大小分別是 Va、Vb下列說法正確的是（）A .COA=WB,VAVBC.m3b,Va V BB

8、 . WA COBC. aAaBD.壓力 NaNb20.如圖所示，把一小球放在玻璃漏斗中，晃動漏斗，可使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，當稍加用力使小球運動速度增 大時如果小球仍然保持勻速圓周運動，則小球的：（）A.高度上升。B.高度不變。C.向心力變大。D.向心力不變。四、填空題41 .如圖所示的皮帶傳動裝置中，右邊兩輪粘在一起且同軸，A B、C三點均是各輪邊緣上的一點，半徑R =RC =2R,皮帶不打滑，則：線速度 va： vb： vc = ；向心加速度 aA : a b : a c = .42 .半徑為r和R的圓柱體靠摩擦傳動，已知 R= 2r, A、B分別在小圓 柱與大

9、圓柱白邊緣上， QC= r,如下圖所示。若兩圓柱之間沒有打滑現(xiàn)象， 則三點的線速度大小之比為 Va： Vb： Vc=43、觀察自行車的主要傳動部件，了解自行車是怎樣用鏈條傳動來驅(qū)動 后輪前進的。如圖所示，大齒輪、小齒輪、后輪三者的半徑分別為一、2、3,它們的邊緣上有三個點A、B、Co則A、B、C三者的線速度大小之比為,角速度之比為。二、向心力問題21、洗衣機的脫水筒在轉(zhuǎn)動時有一衣物附在筒壁上，如圖所示，則此時： （）A.衣物受到重力、筒壁的彈力和摩擦力的作用B.衣物隨筒壁做圓周運動的向心力是由摩擦力提供的 C.筒壁對衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速增大而減小D.筒壁對衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速增大而增大22、如圖所

10、示，汽車以速度 v通過一圓弧式的拱橋頂端時，則汽車A的向心力由它的重力提供B.的向心力由它的重力和支持力的合力提供，方向指向圓心C.受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用D.以上均不正確O作勻速圓周運動,23.如圖2所示，小球在一細繩的牽引下，在光滑桌面上繞繩的另一端 關于小球的受力情況，下列說法中正確的是（）A.受重力、支持力和向心力的作用B.受重力、支持力、拉力和向心力的作用C.受重力、支持力和拉力的作用圖2D.受重力和支持力的作用。24.如圖所示，洗衣機脫水桶在轉(zhuǎn)動時，衣服貼靠在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上第2題圖而不掉下來，則衣服（）A.受到4個力的作用B.所需的向心力由彈力提供C.所需

11、的向心力由重力提供D.所需的向心力由靜摩擦力提供25 .飛機在沿水平方向勻速飛行時，飛機受到的重力與垂直于機翼向上的升力為平衡力，當飛機沿水平面做勻速圓周運動時，機翼與水平面成a角傾斜，這時關于飛機受力說法正確的是（）A.飛機受到重力、升力B.飛機受到重力、升力和向心力C.飛機受到的重力和升力仍為平衡力D.飛機受到的合外力為零26 . 一小球在半球形碗的光滑內(nèi)表面沿某一水平面做勻速圓周運動，如圖1所示。關于小球做圓周運動的向心力，下列說法 正確的是（）A.小球受到指向圓心 O的引力就是向心力B.小球受到的支持力提供向心力C.小球受到支持力的水平分力提供向心力D.小球受到的重力提供向心力27.如

12、圖所示，在雙人花樣滑冰運動中，有時會看到被男運動員 拉著的女運動員離開地面在空中做圓錐擺運動的精彩場面， 體重為G的女運動員做圓錐擺運動時和水平冰面的夾角約為30,重力加速度為 a.受到的拉力為V3 C.向心加速度為3三、臨界問題28、如圖，質(zhì)量為g,估算該女運動員（）G B.受到的拉力為2Gg D.向心加速度為2g目測M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道，現(xiàn)有一質(zhì)量為豎直面內(nèi)作圓周運動。 A、C點為圓周的最高點和最低點,上的點。小滑塊運動時，物體M在地面上靜止不動，則物體m的小滑塊沿該圓形軌道在D點是與圓心。同一水平線 M對地面白壓力F和地面對M的摩擦力有關說法正確的是（）A.小滑塊在A點時, B.小滑

13、塊在B點時, C.小滑塊在C點時, D.小滑塊在D點時,FMg M與地面無摩擦F=Mg摩擦力方向向右F=（M+ n）g, M與地面無摩擦F=（M+ m）g,摩擦力方向向左29 .如圖所示，在繞過盤心 O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑 方向放著用細線相連 的質(zhì)量相等的兩個物體 A和B,它們與盤面間的 動摩擦因數(shù)相同，當轉(zhuǎn)速剛好使兩個物體要滑動而未滑動時，燒斷細線,則兩個物體的運動情況是（）A.兩物體均沿切線方向滑動B.兩物體均沿半徑方向滑動，離圓盤圓心越來越遠C.兩物體仍隨圓盤一起做圓周運動，不發(fā)生滑動D.物體B仍隨圓盤一起做圓周運動，物體A發(fā)生滑動30 .如圖所示，木板 B托著木塊A 一起

14、在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動, 從水平位置a到最低點b的過程中（）A . B對A的支持力越來越大B . B對A的支持力越來越小C . B對A的摩擦力越來越大D . B對A的摩擦力越來越小31 .如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上的A、B、C三處有三塊可視為質(zhì)點的由同一種材料做成的正立方體物塊；B、C處物塊的質(zhì)量相等且為 m, A處物塊的質(zhì)量為 2m；點A、B與軸O的距離相等且為r,點C到軸。的距離為2r,轉(zhuǎn)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動時，A、B、C處的物塊都沒有發(fā)生滑動現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A. C處物塊的向心加速度最大B. A處物塊受到的靜摩擦力最小C.當轉(zhuǎn)速增大時，最先滑動起來的是C處的物塊D.當轉(zhuǎn)速繼續(xù)

15、增大時，最后滑動起來的是A處的物塊32、如圖所示，用長為L的細繩拴著質(zhì)量為 m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則（）A.小球在最高點時所受向心力一定為重力-B.小球在最高點時繩子的拉力不可能為零J :L ;C.若小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運動，則其在最高點速率是gL,.D.小球在圓周最低點時拉力可能等于重力33、在質(zhì)量為M的電動機的飛輪上，固定著一個質(zhì)量為m的重物，重物到轉(zhuǎn)軸的距離為r,如圖所示，為了使放在地面上的電動機不會跳起，電動機飛輪的角速度不能超過 （）A ：M +ma B M +mC M -ma DfMgA - vg B ， g C ,g D - i V mrmrm mrV mr34

16、.如圖所示，當汽車通過拱橋頂點的速度為10m/s時，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐?/4 ,如果要使汽車在粗糙的橋面行駛至橋頂時，不 受摩擦力作用，則汽車通過橋頂時的速度應為（）A. 15m/s B . 20m/s C. 25m/s D . 30m/s35 .長度為L=0.4m的輕質(zhì)細桿OA A端連有一質(zhì)量為 m=2kg的小球，如圖所示，小球以 。點為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動，通過最高點時小球的速率是 1m/s, g取10m/s：則此時細桿小球的作用力為（）A. 15N,方向向上B . 15N,方向向下C. 5N,方向向上 D . 5N,方向向下36.如圖所示，小千m在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周

17、運動，下列說法中正確的有：A.小球通過最高點的最小速度為:B.小球通過最高點的最小速度為零C.小球在水平線 ab以下管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力D.小球在水平線ab以上管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定有作用力37.如圖2所示，對正在光滑水平地面上做勻速圓周運動的小球（用細線拴?。?，下列說法正確的是（）A.當它所受的離心力大于向心力時產(chǎn)生離心現(xiàn)象B.當拉它的細線突然斷掉時，它將做背離圓心的圓周運動C.當拉它的細線突然斷掉時，它將沿切線做直線運動圖2D.當拉它的細線突然斷掉時，它將做曲線運動38.鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑 r是根據(jù)地形決定的.彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設計不

18、僅與r有關，還與火車在彎道上的行駛速率v有關.下列說法正確的是（）A. v 一定時，r越小則要求h越大B. v 一定時，r越大則要求h越大C. r 一定時，v越小則要求h越大D. r 一定時，v越大則要求h越大39、如圖所示的圓錐擺運動，以下說法正確的是（）A.在繩長固定時，當轉(zhuǎn)速增為原來的 4倍時，繩子的張力增加為原來的4倍B.在繩長固定時，當轉(zhuǎn)速增為原來的 2倍時，繩子的張力增加為原來的4倍C.當角速度一定時，繩子越短越易斷D.當角速度一定時，繩子越長越易斷40.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質(zhì)量相等的兩個物體 A和B,它們與盤間的摩擦因數(shù)相同，當圓盤轉(zhuǎn)動到兩

19、個物體剛好還未發(fā)生滑動時，燒斷細線，兩個物體的運動情況是A .兩物體沿切向方向滑動B .兩物體均沿半徑方向滑動，離圓盤圓心越來越遠C.兩物體仍隨圓盤一起做圓周運動，不發(fā)生滑動D.物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運動，物體 A發(fā)生滑動，離圓盤圓心越來越遠圓錐擺問題1 .圖甲為游樂場的懸空旋轉(zhuǎn)椅，我們把這種情況抽象為圖乙的模型：一質(zhì)量m= 40kg的球通過長L=12.5m的輕繩懸于豎直面內(nèi)的直角桿上，水平桿長L = 7.5m。整個裝置繞豎直桿轉(zhuǎn)動，繩子與豎直方向成9角。當。=37時，（g = 9.8m/s2, sin37 = 0.6 , cos37 =0.8 ）求：繩子的拉力大??；該裝置轉(zhuǎn)動的角速度。

20、水流星問題.2 .如圖，質(zhì)量為0.5kg的小杯里盛有1kg躺網(wǎng)表演，轉(zhuǎn)動半徑為1m,小杯通過最高點白L，(2)在最高點時，繩的拉力在最高點時水對小杯底的壓力 為使小杯經(jīng)過最高點時水不流出10m圖甲松豎直平南內(nèi)做“水流安/s2,求:,在最高點時最小速率是多少？汽車過拱橋問題3.有一輛質(zhì)量為1.2 t的小汽車駛上半徑為 50 m的圓弧形拱橋，如圖 5所示。求：（1）汽車到達橋頂?shù)乃俣葹?10m/s時對橋的壓力有多大（2）汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時恰好對橋沒有壓力作用而騰空（3）設想拱橋的半徑增大到與地球半徑一樣，那么汽車要在這樣的橋面上騰空，速度要多大（重力加速度g取10 m/s2,地球半徑R取6

21、.4勻速圓周運動與平拋運動的結(jié)合問題（16題）4、如圖所示，一個人用一根長1m,只能承受46N拉力的繩子，拴著一個質(zhì)量為1kg的小球, 在豎直平面內(nèi)作圓周運動，已知圓心O離地面h=6mt轉(zhuǎn)動中小球運動到最低點時繩子突然斷了，求(1)繩子斷時小球運動的角速度多大？(2)繩斷后，小球落地點與拋出點間的水平距離。(取g =10m/s2)與繩的彈力有關的臨界問題5.如圖所示，AC、BC兩繩長度不等，一質(zhì)量為 m=0.1kg的小球被兩繩 拴住在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。已知AC繩長L=2m ,兩繩都拉直時，兩繩與豎直方向的夾角分別為30和45。問：小球的角速度在什么范圍內(nèi)兩繩均拉緊當 w=3rad/s時，

22、上下兩繩拉力分別為多少 因摩擦力存在最值而產(chǎn)生的臨界問題6、如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺上放有 A、B兩個小物塊，它們距離軸心O分別為 rA=0.2m, rB=0.3m,它們與臺面間相互作用的靜摩擦力的最大值為其 2重力的0.4倍，g取10 m/s ,(1)當轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動時，要使兩物塊都不發(fā)生相對于臺面的滑動，求轉(zhuǎn)臺 轉(zhuǎn)動的角速度的范圍；(2)要使兩物塊都對臺面發(fā)生滑動，求轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動角速度應滿足的條件。受彈簧等約束的勻速圓周運動的臨界問題A )7、A、B兩球質(zhì)量分別為 m與m,用一勁度系數(shù)為 k的彈簧相連，一長為l i二的刃線甘丁m相 連，置于水平光滑桌面上，細線的另一端拴在豎直軸OO 上，如圖所示。當 m

23、與m均以角速度3繞OO 做勻速圓周運動時，彈簧長度為 匕，求:(1)此時彈簧伸長量；(2)繩子張力；(3)將線突然燒斷瞬間 A球的加速度大小。8 .豎直平面內(nèi)的圓周運動問題(沈陽二中14題)9 .與斜面有關的圓周運動臨界問題(P41)1.C 2.D 3.B 4.C 5.A 6.C 7.BD 8.AD 9.A 10.B11.BC12.A13.A14.C15.A16.D17.A18.C19.A20.AD21.A22.B23.C24.B25.A26.C27.BC28.B29.D30.AD31. AC32.C33.A34.B35.A36.BC37.C38.AD39.BD40.D41. 1:1:2 ,

24、1:2:4 422:2:143. .2： 2： 32： r1 :門1.=0.7rad/s2.解析：(12分)設拉力為T,總質(zhì)量M=m +m 水=1.5 kg2 T+Mg=Mv- r2.T=Mv- - Mg = 9 (N)r2 v N-m水g=m水一r2N=mk g+m水一=26(N)rVmin= ,gr = 10 (m/s)2vmin. m水g=m水33.解：(1) FN =Fn =9.6x10 N(2) v2 =,gr =10 5 m/s(或 22.4 m/s)2(3)當r = R時，根據(jù)牛頓第二定律有：mg = m1代入相關數(shù)據(jù)解得：v3 = jgR=8M103 m/s (2分)4 . (

25、1) 6rad/s (2) 6m5 .解：(1)球運動的圓周半徑 r = Lsin300所以，當2.4rad/sw c 3.16rad/s時，兩繩均拉緊。(2)當w = 3rad /s時，兩繩均處于拉緊狀態(tài)， 小球受F、Ft2和重力三力作用。2如圖所不，有：Fti sin30 - Ft2sin45 =mLsin30 w代入數(shù)據(jù)，解得：Ft 1 =0.27N , Ft2 =1.09N6(1)人返rad/s3（2）2 . 5rad /s22r m2（li I2）1/2m2（liI2） 7 ， m2l2+（m1 + m2）l速，kmi一、圓錐擺F 合=Fn ,mv2r_即 mg - tan 0 =,

26、（其中 sin 0 = | ）r二、隨圓臺一起轉(zhuǎn)動的物體四、汽車在水平面上轉(zhuǎn)彎由摩擦力提供向心力，2 mv m mg =r汽車轉(zhuǎn)彎的最大速度為：Vm = 夜五、拱形橋(1)凸形橋的最高點2受力分析：G - N = mv-,r2N = G - 吧- G ，即壓力 重力(超重狀態(tài))(1)當火車行駛速度(2)凹形橋的最低點2受力分析：N - G = mv-,r2N = G +吧一 G ，即壓力r六、火車轉(zhuǎn)彎2受力分析： mg - tan 0 = mv0 r由于0很小，所以tan。sin2.八mv。 有 mg sin 0 =rv等于規(guī)定速度 vo時，所需向心力僅由重力和支持力的合力提供,此時內(nèi)外軌道對火車無擠壓作用；(2)當火車行駛速度 v v 0時，外軌道對輪緣有側(cè)壓力;(3)當火車行駛速度 v Vo時，小球能過最高點，此時繩子對小球有拉力2mV(3)若小球的速度V Jg .r時,硬桿對小球的作用力為拉力，指向圓心，2mv2mv -Gr(拉力)(4)當 0 v .g r時，硬桿對小球的作用力為支持力，豎直向上,2mv2(支持力)r圓周運動習題班級姓名學號1.2.3.半徑為r的圓筒繞豎直中心軸 AB轉(zhuǎn)動，小物塊a靠在圓筒內(nèi)壁上(如圖)，它與圓筒的 動摩擦因數(shù)為 科