第六章 圆周运动-2021-2022学年新教材高中物理必修第二册【新课程同步训练】练习手册（人教版）

第二册 （人教版）高 中 物 理 必 修 第六章 圆 周 运 动 1.圆周运动 1. ABD 2. BD 3. AC 【解析】 由题意可知探测器匀速圆周运动 n 周所需 时间 Δt＝t 2 －t 1 ， 故其周期 T＝ Δt n ＝ t 2 -t 1 n ， 故 A 正确； 由周期公 式有 T＝ 2仔r v ， 故 C 正确。 4. B 【解析】 由 v＝rω ， ω＝2仔n 得 n＝ v 2仔r = 120×10 3 3600×2×3.14×30×10 -2 r/s≈17.7 r/s≈1000 r/min ， B 正确。 5. D 6. A 7. A 【解析】 甲、 乙、 丙之间属于齿轮传动， 所以轮子 边缘的线速度相等， 即 v 甲 ＝v 乙 ＝v 丙 ， 由 v＝ωr 得 ω 1 r 1 ＝ω 3 r 3 ， 所以 ω 3 ＝ ω 1 r 1 r 3 ， 故 A 正确。 8. A 9. D 【解析】 设小球 A 、 B 做圆周运动的半径分别为 r 1 、 r 2 ， 则 v 1 ∶ v 2 ＝ωr 1 ∶ ωr 2 ＝r 1 ∶ r 2 ＝1 ∶ 4 ， 又因 r 1 ＋r 2 ＝1 m ， 所以小球 B 到转轴 O 的距离 r 2 ＝0.8 m ， D 正确。 10. B 【解析】 传动中三轮边缘的线速度大小相等， 由 v= 2仔nr ， 得 n 1 D 1 =n 2 D 2 ， 所以 n 2 n 1 = D 1 D 2 ， 故 B 正确。 11. dω 仔-兹 【解析 】 根据题意可知 ， 若圆筒不转， 子弹将 沿直线运动直接打在 a′ 点处； 由于圆筒转动， 子弹打在 b 点 处， 则子弹在圆筒内运动的时间等于圆筒转过 仔-兹 角所用的 时间， 所以子弹的速度为 v= d t = d 仔-兹 ω = dω 仔-兹 。 12. （ 1 ） A 必须在圆心 O 的正上方 （ 2 ） F= 2Mω 2 R （ 4n+1 ） 仔 （ n=0 ， 1 ， 2 ， 3 ， …） （ 3 ） 仔R 4 【解析】 （ 1 ） 因为 B 物体在水平方向上做匀加速直线运 动， 所以 B 的速度方向一直沿 x 轴正方向， 故只有当 A 物体 运动到圆心 O 的正上方时， 即最高点时， 速度方向才与 B 物 体速度方向相同。 （ 2 ） 要使 A 、 B 速度相同 ， A 必须在圆心 O 的正上方 ， 但圆周运动具有周期性， 所以 A 物体运动到圆心正上方的时 间为 t=nT+ T 4 （ n=0 ， 1 ， 2 ， 3 ， …）， T= 2仔 ω ， A 的速度为 v= ωR ， B 运动的时间与 A 的时间相同， 且 B 做初速度为 0 的匀 加速直线运动， 所以当 A 、 B 速度相同时有 v= F M t ， 联立解得 F= 2Mω 2 R （ 4n+1 ） 仔 （ n=0 ， 1 ， 2 ， 3 ， …）。 （ 3 ） 当时间最短即 n=0 时， B 物体有最小位移 x= 1 2 at 2 = 仔R 4 。 2.向心力 1. B 2. CD 3. A 4. B 5. A 【解析】 小球的重力和绳子的拉力的合力充当向心 力 ， 设悬线与竖直方向夹角为 兹 ， 则 F n ＝mgtan兹＝mω 2 lsin兹 ， 兹 越大， 向心力 F n 越大， 所以 A 正确， B 错误； 而 ω 2 ＝ g lcos兹 ＝ g h 。 故两者的角速度相同， C 、 D 错误。 6. F=6 N 7. D 8. B 【解析】 汽车沿曲线运动时 ， 轨迹应位于 F 和 v 的 方向之间， 且向力的一侧弯曲， 故 A 、 D 错误； 将力沿切线 和径向分解， 沿半径方向的分力 F n 提供向心力， 改变速度的 方向， 沿切线方向的分力 F t ， 改变速度的大小， 要使速度增 加， F t 应与 v 同向， 故 B 正确， C 错误。 故第二次水平方向位移大， B 正确； 由 v-t 线斜率知第一次大、 第二次小， 斜率越大， 加速度越大， 或由 a= v-v 0 t ， 易知 a 1 >a 2 ， C 错误； 速度为 v 1 时， 由图像斜率可知第一次图像陡峭， 第二 次图像相对平缓， 故 a 1 >a 2 ， 由 G-f y =ma 可知， f y1 <f y2 ， D 正确。 2. A 【解析 】 设甲球落至斜面时的速率为 v 1 ， 乙落至斜 面时的速率为 v 2 ， 由平抛运动规律 x=v 0 t ， y= 1 2 gt 2 ， 设斜面倾 角为 兹 ， 由几何关系 tan兹= y x = v y 2v 0 ， 小球落至斜面速率 v= 1+4tan 2 兹 姨 · v 0 ， 所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面 时的速率的 2 倍