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圆周运动提升训练
一、单选题
请阅读下述文字,完成下列各题。
如图所示,杂技演员在表演“水流星”,用长为1.6m轻绳的一端系一个盛水容器,盛水容器和水的总质量为0.5kg,以轻绳的另一端为圆心,在竖直平面内做圆周运动,g取10m/s2。
1.若“水流星”通过最高点时的速度大小为4m/s,则下列说法正确的是( )
A.“水流星”通过最高点时,有水从容器中流出
B.“水流星”通过最高点时,绳的拉力及容器底部受到的压力均为零
C.“水流星”通过最高点时处于完全失重状态,不受力的作用
D.“水流星”通过最高点时,绳的拉力大小为5N
2.若绳子能够承受的最大拉力是盛水容器和水的总重力的5倍,盛水容器过最低点的速度最大值为( )
A.m/s B.4m/s C.m/s D.8m/s
3.在公路上常会看到凸形和凹形的路面,如图所示。一辆质量为m的汽车,通过凸形路面的最高处时对路面的压力为,通过凹形路面最低处时对路面的压力为,则( )
A. B. C. D.
4.我们可以用如图所示的实验装置来探究向心力大小与质量、线速度和半径关系,挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍,挡板A和挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽转动,槽内的球随之做圆周运动。球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,露出标尺,标尺上红白相间的等分格显示出小球所受向心力的相对大小。利用质量相同的两个小球,探究向心力与角速度的关系时,下列操作正确的是( )
A.将小球分别放在挡板A和挡板C处,将传动皮带套在两塔轮半径相等的轮盘上
B.将小球分别放在挡板A和挡板C处,将传动皮带套在两塔轮半径不等的轮盘上
C.将小球分别放在挡板B和挡板C处,将传动皮带套在两塔轮半径相等的轮盘上
D.将小球分别放在挡板B和挡板C处,将传动皮带套在两塔轮半径不等的轮盘上
5.如图所示,光滑水平面上,小球m拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是( )
A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹PO做近心运动
B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动
C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做近心运动
D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb做离心运动
6.双人花样滑冰表演时,女运动员有时会被男运动员拉着离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动,如图,通过目测估计,男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,g取10,女运动员及其身上装备的总质量约为45kg,据此可估算该女运动员( )
A.受到的合外力为0 B.向心力约为N
C.受到的拉力约为N D.向心加速度约为
7.如图为运动员在短道速滑比赛中的精彩瞬间。假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则该运动员( )
A.所受的合力为零,加速度为零
B.所受的合力恒定,加速度不变
C.所受的合力变化,加速度方向不变
D.所受的合力变化,加速度大小不变
8.如图所示,将内壁光滑、半径为R的圆形细管竖直固定放置,一质量为m的小球(视为质点)在管内做圆周运动,小球过最高点时的速度为v,则下列说法正确的是( )
A.小球做的是匀速圆周运动
B.小球通过最高点的最小速度为
C.小球恰好到达最高点时,对细管的作用力为零
D.若小球在最高点的速度,会对细管的外侧内壁有作用力
9.如图所示,长为的细线上端固定于悬点O,细线下面悬挂一质量为m的小钢球。钢球在水平面内以为圆心做匀速圆周运动时,细线与的夹角为。忽略空气阻力。重力加速度为g。则( )
A.细绳拉力为 B.小钢球受向心力为
C.小钢球运动的半径为 D.小球运动的速度为
10.如图所示,一长为的轻杆的一端固定在水平转轴上,另一端固定一质量为的小球。使轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球运动到最高点时,杆对球的作用力一定向上
B.小球运动到水平位置A时,杆对球的作用力指向O点
C.若,小球通过最高点时,杆对球的作用力为零
D.小球通过最低点时,杆对球的作用力可能向下
11.铁路在弯道处的内外轨高低是不同的。如图所示,已知轨道平面的倾角为,弯道处的轨道圆弧半径为R,火车以轨道的设计速度行驶时,车轮轮缘与内外轨恰好没有挤压。质量为m的火车转弯时,下列说法正确的是( )
A.轨道的设计速度为
B.轨道的设计速度为
C.火车实际速度大于设计速度时,内轨与轮缘之间有挤压
D.火车实际速度大于设计速度时,铁轨对火车的作用力等于
二、多选题
12.如图所示,小球在竖直放置的光滑固定圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径很小,则下列说法正确的是( )
A.小球通过最高点时的最小速度
B.小球通过最高点时的最小速度
C.小球