6.4 生活中的圆周运动 同步练习 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

6.4生活中的圆周运动同步练习 2025-2026学年高一下学期人教版必修二 一、单选题 1．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A．图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态 B．图b中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压外轨 C．图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出 D．图d中在光滑而固定的圆锥筒内，有完全相同的A、B两个小球在图中所示的平面内分别做匀速圆周运动，则、两小球的角速度大小相等 2．如图所示，餐桌中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，现在圆盘上放相同的茶杯，茶杯可看作质点，茶杯与圆盘间动摩擦因数为µ。现使圆盘匀速转动，则下列说法正确的是（　　） A．每个茶杯均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用 B．如果茶杯相对圆盘静止，茶杯受到圆盘的摩擦力沿半径指向圆心 C．若缓慢增大圆盘转速，离中心轴近的空茶杯相对圆盘先滑动 D．若缓慢增大圆盘转速，到中心轴距离相同的空茶杯比有茶水茶杯相对圆盘先滑动 3．一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的最大静摩擦力为，当汽车经过半径为100m的弯道时，下列判断正确的是（　　） A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B．汽车转弯的速度为30m/s时所需的向心力为 C．汽车转弯的速度为30m/s时汽车不会发生侧滑 D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过 4．如图所示，在水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B，A的质量为m，B的质量为m，它们分居圆心O两侧，到圆心的距离分别为，，A、B与圆盘间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，一半径为R的光滑圆环竖直放置，AB为其竖直直径。一根细绳一端固定在A点，另一端连接一个质量为m的小球，小球套在圆环上并处于静止状态，细绳与AB夹角为30°。圆环现以角速度绕AB轴匀速转动，重力加速度为g，则（　　） A．小球一定受三个力的作用 B．绳中拉力为0时， C．圆环对小球的弹力为0时， D．若小球不相对圆环滑动，则不超过 6．如图所示，质量为m的小球用长为l的细线悬于P点，使小球在水平面内以角速度ω做匀速圆周运动。已知小球做圆周运动时圆心O到悬点P的距离为h，小球可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．小球的转速为2πω B．小球的线速度大小为ωh C．小球受到的合力大小为 D．细线对小球的拉力大小为mω2l 7．用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图像是下列选项中的（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．两长方体物块a、b叠放在一起在竖直平面内绕O点做逆时针方向的匀速圆周运动，接触面始终保持水平，依次经过A、B、C、D四点，如图所示，B、D为圆心等高点，A、C为最高点和最低点，以a为研究对象，下列说法正确的是（　　） A．过A点时，处于超重状态，不受摩擦力作用 B．过B点时，摩擦力水平向右 C．过C点时，处于超重状态，不受摩擦力作用 D．过D点时，底板支持力可能为零 9．如图所示，轻杆长为，在杆的A、B两端分别固定质量均为的球A和球B，杆上距球A为处的点装在由电动机带动的水平转动轴上，杆和球在竖直面内做匀速圆周运动，且杆对球A、B的最大约束力相同，则（　　） A．B球做匀速圆周运动的线速度是A球的2倍 B．B球在最低点较A球在最低点更易脱离轨道 C．若B球在最低点对杆的作用力大小为，则A球在最高点受杆的拉力 D．若B球在最低点对杆的作用力大小为，则B球在最低点的速度为 10．如图所示，现有一固定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α=53°和β=37°（sin37°=0.6），则（　　） A．A、B两球所受支持力的大小之比为3:4 B．A、B两球运动的周期之比为 C．A、B两球的角速度之比为 D．A、B两球的线速度之比为 三、实验题 11．某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为）。 完成下列填空： （1）将凹形桥模拟器固定在托盘秤上，如图所示，托盘秤的示数为1.00kg。 （2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数为1.50kg。 （3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为1.75kg。 （4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力大小为______N；小车通过最低点时的速度大小为______m/s（重力加速度大小g取，结果均保留2位有效数字）。 12．甲乙两同学用如图所示装置来验证向心力与速度平方成正比。斜面AB与一段半径为r的圆弧轨道在B点平滑连接并固定在竖直平面内，BC部分最低点C的切线水平，在C点固定一个力传感器，C点在水平地面的投影点为D，C、D两点的高度差为h，从斜面上某处由静止释放一个质量为m的小球，小球沿轨道运动到C点并从C点水平抛出，落在水平地面上的Q点（图中未标出），重力加速度为g。 (1)某次实验记录力传感器的示数为F，则小球经过C点时向心力的大小Fn=______；若Q点到D点的水平距离为x，则小球经过C点的速度大小v=______。 (2)改变P点位置进行多次实验，测得多组F、x。 ①甲同学做出了Fn−x2图像，若图像是______（提示：描述图像形状），则验证了向心力与速度平方成正比。 ②乙同学做出了F−x2图像，图像的斜率为______（用题中所给字母表示）。 四、解答题 13．如图所示，长度为L=1.0m的绳，系一小球在竖直面内做圆周运动，小球的质量为M=0.5kg，小球半径不计，小球在通过最低点时的速度大小为v=8.0m/s，若g取10m/s2，试求： (1)小球在最低点的向心加速度的大小； (2)小球在最低点所受绳拉力的大小。 14．如图半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止在P点，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度为g。 (1)求此时转台转动的角速度ω1； (2)若转台以角速度转动时，小物块仍在P点，求其受到的支持力FN。 15．如图所示，细绳一端系着质量m1=1kg的物块A，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔系着质量m2=2.5kg的物体B，静止在水平地面上，细绳伸直时A与圆孔的距离L=1m，物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.1，现给A垂直细绳方向的初速度使B恰好不离开地面，重力加速度g=10m/s2，求： (1)物块A获得初速度大小； (2)物块A在桌面上滑行的路程； (3)地面对物体B的支持力随时间变化的关系式。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D D B D C BC AB CD 11． 7.5 1.0 12．(1) (2) 过原点的倾斜直线 13．(1)64m/s2 (2)37N 【详解】（1）根据向心加速度公式有 （2）在最低点，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 14．(1) (2) 【详解】（1）物块运动的半径为 对物块受力分析如图 物块做圆周运动，由牛顿第二定律有 解得 （2）当转台转动的角速度为时，由于，物块有沿陶罐下滑趋势，对物块受力分析并正交分解如图所示 水平方向有 竖直方向有 代入数据得 15．(1)5m/s (2)12.5m (3)N=10t−t2（N）（t≤5s） 【详解】（1）对物块A进行分析，由拉力提供向心力，则有 对物体B进行分析，B恰好不离开地面，则有 解得 （2）对物块A进行分析，竖直方向上有 水平方向与速度相反的滑动摩擦力 解得物块A沿速度反方向的加速度 将物块A的运动等效为匀减速直线运动，速度最终减为0，由运动学公式有 解得 （3）物块A在水平桌面上做减速圆周运动，摩擦力使速度减小，绳子拉力改变速度方向，结合上述，由运动学公式有 当速度减为0时，经历时间为5s，对物体B进行分析有 对物块A进行分析有 结合上述解得（t≤5s） 学科网（北京）股份有限公司 $