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1、2020春（新教材）鲁科版物理必修第二册第3章 圆周运动含答案（新教材）鲁科版必修第二册第3章 圆周运动一、选择题1、下列关于匀速圆周运动的说法正确的是()A匀速圆周运动是匀速运动B匀速圆周运动是变速运动C匀速圆周运动的线速度不变D匀速圆周运动的角速度变化2、物体处于平衡状态时，该物体()A一定静止B一定做匀速直线运动C受到的合外力等于零D可能做匀速圆周运动3、在水平面上转弯的摩托车，向心力是()A重力和支持力的合力B静摩擦力C滑动摩擦力D重力、支持力、牵引力的合力4、(2019潍坊高一检测)如图所示，小球P用两根长度相等、不可伸长的细绳系于竖直杆上，随杆转动。若转动角速度为，则下列说法不正确
2、的是()A只有超过某一值时，绳子AP才有拉力B绳子BP的拉力随的增大而增大C绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力D当增大到一定程度时，绳子AP的张力大于绳子BP的张力5、2019年1月1日，美国宇航局(NASA)“新视野号”探测器成功飞掠柯伊伯带小天体“天涯海角”，图为探测器拍摄到该小天体的“哑铃”状照片示意图，该小天体绕固定轴匀速自转，其上有到转轴距离不等的A、B两点(LALB)，关于这两点运动的描述，下列说法正确的是()AA、B两点线速度大小相等BA点的线速度恒定CA、B两点角速度相等D相同时间内A、B两点通过的弧长相等6、一只小狗拉雪橇沿位于水平面的圆弧形道路匀速行驶，如图所示画出了雪橇
3、受到牵引力F和摩擦力Ff可能方向的示意图，其中表示正确的图是()【7、(2019济宁高一检测)火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，下列措施可行的是()A适当减小内、外轨的高度差B适当增加内、外轨的高度差C适当减小弯道半径D适当增大内外轨间距8、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高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是()Ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大Bh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大Ch越高，摩托车做圆周运动的周
4、期将越小Dh越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大9、(2019龙岩高一检测)如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有()A圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D圆盘对B的摩擦力和向心力10、如图所示是两种不同的过山车过最高点时的情形，图甲情形中，乘客经过轨道最高点时头朝上，图乙情形中，乘客经过轨道最高点时头朝下，假设两种圆轨道的半径均为R。下列说法正确的是()A图甲中，乘客经过轨道最高点时，若v，座椅对乘客的作用力方向竖直向下B图甲中，乘客经过轨道最高点时，若v，座椅对乘客
5、的作用力方向竖直向上C图乙中，乘客经过轨道最高点时，若v，座椅对乘客的作用力方向竖直向下D图乙中，乘客经过轨道最高点时，若v，座椅对乘客的作用力方向竖直向上二、非选择题1、地球绕太阳公转的运动可以近似地看作匀速圆周运动。地球距太阳约1.5108 km，地球绕太阳公转的角速度是多大？线速度是多大？2、(2019海口高一检测)有一列重为100 t的火车，以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为400 m。(1)试计算铁轨受到的侧压力；(2)若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度的正切值。2020春（新教材）鲁科版物理必
6、修第二册第3章 圆周运动含答案（新教材）鲁科版必修第二册第3章 圆周运动一、选择题1、下列关于匀速圆周运动的说法正确的是()A匀速圆周运动是匀速运动B匀速圆周运动是变速运动C匀速圆周运动的线速度不变D匀速圆周运动的角速度变化【答案】B【解析】匀速圆周运动速度的方向时刻改变，是一种变速运动，选项A、C错误，B正确。匀速圆周运动中角速度不变，选项D错误。2、物体处于平衡状态时，该物体()A一定静止B一定做匀速直线运动C受到的合外力等于零D可能做匀速圆周运动【答案】C【解析】平衡状态时，物体可能处于静止状态或匀速直线运动状态，但合力肯定为零，故选项C正确，A、B错误；匀速圆周运动合外力始终指向圆心，
7、不为零，故选项D错误。3、在水平面上转弯的摩托车，向心力是()A重力和支持力的合力B静摩擦力C滑动摩擦力D重力、支持力、牵引力的合力【答案】B【解析】摩托车转弯时，摩托车受重力、地面支持力和地面对它的摩擦力三个力的作用，重力和地面支持力沿竖直方向，二力平衡，由于轮胎不打滑，摩擦力为静摩擦力，来充当向心力。综上所述，选项B正确。4、(2019潍坊高一检测)如图所示，小球P用两根长度相等、不可伸长的细绳系于竖直杆上，随杆转动。若转动角速度为，则下列说法不正确的是()A只有超过某一值时，绳子AP才有拉力B绳子BP的拉力随的增大而增大C绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力D当增大到一定程度时，绳子AP
8、的张力大于绳子BP的张力【答案】D【解析】小球P的重力、绳子BP的张力及绳子AP中可能存在的张力的合力提供小球P做匀速圆周运动的向心力。用正交分解法求出小球P分别在水平、竖直两个方向受到的合力Fx合、Fy合，由牛顿运动定律列方程，Fx合mr2，Fy合0，分析讨论可知A、B、C正确，D错误。5、2019年1月1日，美国宇航局(NASA)“新视野号”探测器成功飞掠柯伊伯带小天体“天涯海角”，图为探测器拍摄到该小天体的“哑铃”状照片示意图，该小天体绕固定轴匀速自转，其上有到转轴距离不等的A、B两点(LALB)，关于这两点运动的描述，下列说法正确的是()AA、B两点线速度大小相等BA点的线速度恒定CA
9、、B两点角速度相等D相同时间内A、B两点通过的弧长相等【答案】C【解析】 A、B两点同轴转动，故A、B两点的角速度相等，由LALB，根据vr得，A、B两点线速度大小不相等，故A错误，C正确；A、B两点的线速度方向时刻改变，故B错误；A、B两点的线速度不相等，所以相同时间内A、B两点通过的弧长不相等，故D错误。6、一只小狗拉雪橇沿位于水平面的圆弧形道路匀速行驶，如图所示画出了雪橇受到牵引力F和摩擦力Ff可能方向的示意图，其中表示正确的图是()【答案】D【解析】因小狗拉雪橇使其在水平面内做匀速圆周运动，所以雪橇所受的力的合力应指向圆心，故A、B错误；又因雪橇所受的摩擦力Ff应与相对运动方向相反，即
10、沿圆弧的切线方向，所以D正确，C错误。7、(2019济宁高一检测)火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，下列措施可行的是()A适当减小内、外轨的高度差B适当增加内、外轨的高度差C适当减小弯道半径D适当增大内外轨间距【答案】B【解析】火车转弯时，为减小外轨所受压力，可以使外轨略高于内轨，使轨道形成斜面，如果速度合适内、外轨道均不受挤压，重力与轨道支持力的合力来提供向心力，如图所示，mgtan m，若要提高火车速度同时减小外轨受损，可以适当增加内、外轨的高度差，使增大，或适当增大弯道半径，所以B项正确，A、C、D项错误。8、有一
11、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高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是()Ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大Bh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大Ch越高，摩托车做圆周运动的周期将越小Dh越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大【答案】B【解析】摩托车受力如图所示。 由于FN，所以摩托车受到侧壁的压力与高度无关，保持不变，摩托车对侧壁的压力F也不变，A错误；由Fmgtan mm2r知，h变化时，向心力F不变，但高度升高，r变大，所以线速度变大，角速度变小，周期变大，选项B正确，C、D错误。9、(
12、2019龙岩高一检测)如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有()A圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D圆盘对B的摩擦力和向心力【答案】B【解析】以A为研究对象，B对A的静摩擦力指向圆心，提供A做圆周运动的向心力，根据牛顿第三定律，A对B有背离圆心的静摩擦力；以整体为研究对象，圆盘对B一定施加沿半径向里的静摩擦力，B项正确。10、如图所示是两种不同的过山车过最高点时的情形，图甲情形中，乘客经过轨道最高点时头朝上，图乙情形中，乘客经过轨道最高点时头朝下，假设两种圆轨道的半径
13、均为R。下列说法正确的是()A图甲中，乘客经过轨道最高点时，若v，座椅对乘客的作用力方向竖直向下B图甲中，乘客经过轨道最高点时，若v，座椅对乘客的作用力方向竖直向上C图乙中，乘客经过轨道最高点时，若v，座椅对乘客的作用力方向竖直向下D图乙中，乘客经过轨道最高点时，若v，座椅对乘客的作用力方向竖直向上【答案】B【解析】题图甲中，若过最高点只有重力提供向心力，则mgm，则速度为v，若v，则合力小于重力，所以人受到向上的支持力，故A错误，B正确；题图乙中，乘客经过轨道最高点时，若过最高点只有重力提供向心力，则mgm，则速度为v，此时座椅对人没有作用力，故C错误；题图乙中，乘客经过轨道最高点时，若v，
14、则合力大于重力，所以人受到座椅施加的向下的压力，故D错误。二、非选择题1、地球绕太阳公转的运动可以近似地看作匀速圆周运动。地球距太阳约1.5108 km，地球绕太阳公转的角速度是多大？线速度是多大？【解析】地球绕太阳公转周期为T1年1365243 600 s3107 s故角速度 rad/s2107 rad/s线速度vr21071.51011 m/s3104 m/s。【答案】2107 rad/s3104 m/s2、(2019海口高一检测)有一列重为100 t的火车，以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为400 m。(1)试计算铁轨受到的侧压力；(2)若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度的正切值。【解析】(1)火车速度v72 km/h20 m/s，外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力，所以有Nm N105 N由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于105 N。(2)火车过弯道，重力和铁轨对火车的弹力的合力正好提供向心力，如图所示，则mgtan m由此可得tan 0.1。【答案】(1)105 N(2)0.1