匀速圆周运动 知识点题库

沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子,在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r=,周期T=

如图1,用一根长为L=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T.求(g=10m/s2 , sin37°= ,cos37°= ,计算结果可用根式表示):

  1. (1) 若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?

  2. (2) 若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大?

  3. (3) 细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关,当ω的取值范围在0到ω′之间时,请通过计算求解T与ω2的关系,并在图2坐标纸上作出T﹣ω2的图象,标明关键点的坐标值.

一辆质量为m=1.5×103kg的汽车以匀速率v=5m/s通过一座圆弧形拱形桥后,接着又以相同速率通过一圆弧形凹形桥.设两圆弧半径相等,汽车通过拱形桥桥顶时,对桥面的压力FN1为车重的一半,汽车通过圆弧形凹形桥的最低点时,对桥面的压力为FN2 , g取10m/s2 , 试求桥的半径及FN2的大小.

如图所示的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆AB、OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动,连杆OB在竖直面内的圆周运动可通过连杆AB使滑块在水平横杆上左右滑动。已知OB杆长为L,绕O点做逆时针方向匀速转动的角速度为ω,当连杆AB与水平方向夹角为α,AB杆与OB杆的夹角为β时,滑块的水平速度大小为(   )

A . B . C . D .
A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A球的轨道半径是B球的轨道半径的2倍,A的转速为30r/min,B的转速为10 r/min,则两球的向心加速度之比为(  )
A . 1:1 B . 6:1 C . 4:1 D . 2:1
如图所示,一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动,则(   )

A . a、b两点线速度相同 B . a、b两点角速度相同 C . 若θ=30°,则a、b两点的线速度之比va:vb= :2 D . 若θ=30°,则a、b两点的向心加速度之比aa:ab=1:2
如图所示为“行星传动示意图”。中心“太阳轮”的转动轴固定,其半径为R,周围四个“行星轮”的转动轴固定,其半径为R2 , “齿圈”的半径为R3 , 其中R1=1.5R2 , A、B、C分别是“太阳轮”、“行星轮”、“齿圈”边缘上的点,齿轮传动过程不打滑,那么(   )

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A . A点与B点的角速度相同 B . A点与B点的线速度相同 C . B点与C点的转速之比为7:2 D . A点与C点的周期之比为3:5
如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R, AB为圆水平直径的两个端点,AC为 圆弧。一个质量为m电荷量为 -q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失,关于带电粒子的运动情况,下列说法正确的是

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A . 小球一定能从B点离开轨道 B . 小球在AC部分可能做匀速圆周运动 C . 若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H D . 小球到达C点的速度可能为零
自行车是一种代步工具。图是自行车的一部分,其大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样。它们的边缘有三个点a、b、c,下列说法中正确的是(   )

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A . a、b的角速度相同 B . b、c的角速度相同 C . b、c的线速度相同 D . a、c的线速度相同
如图所示,A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点,到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮,在转动踏板的过程中,则A、B、C三点:

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  1. (1) 角速度之比:
  2. (2) 线速度之比:
  3. (3) 加速度之比:
甲、乙两名溜冰运动员,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示。已知M=80kg,M=40kg,两人相距0.9m,弹簧秤的示数为30N,下列判断中正确的是(   )

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A . 两人的角速度相同 B . 两人的线速度相同 C . 两人的运动半径相同,都是0.45m D . 两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为0.6m
关于圆周运动,下列说法正确的是(   )
A . 匀速圆周运动是匀速运动 B . 匀速圆周运动是一种匀变速运动 C . 圆周运动的向心加速度改变线速度的大小 D . 匀速圆周运动是一种变加速运动
物体做匀速圆周运动的过程中,下列物理量发生变化的是(  )
A . 线速度 B . 角速度 C . 周期 D . 转速
印度尼西亚一中学生特别喜欢用天文望远镜仰望星空,有一次他对准某一方向观察了很长时间,发现一颗人造卫星A始终“静止不动”,另一颗人造卫星B从视野中的西方而来,“越过”卫星A,最终消失于视野中的东方。设该中学生、卫星A、卫星B的加速度分别为a、aA、aB , 下列关系式正确的是(   )

A . a>aA>aB B . a<aA<aB C . a<aA>aB D . a>aA<aB
如图甲是滚筒式洗衣机。洗衣机脱水完成前的某段时间内,可认为水已脱干,衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动,如图乙所示。若一件小衣物在此过程中随滚筒转动经过最高位置a、最低位置c、与滚筒圆心等高位置b、d,则该件小衣物在(   )

A . a、b、c、d位置的向心加速度相同 B . b、d两位置的向心加速度一样大 C . a、c两位置对滚筒壁的压力一样大 D . b、d两位置受到的摩擦力方向相反
关于匀速圆周运动,下列说法错误的是(   )
A . 匀速圆周运动是变速运动 B . 物体所受的合外力恒定不变 C . 匀速圆周运动的角速度不变 D . 任意相等时间内通过的位移相等
转篮球是现在中学生很喜欢的一项运动娱乐项目,其中包含了许多物理知识。如图所示,假设某转球高手能让篮球在他的手指上(手指刚好在篮球的正下方)匀速转动,下列有关描述正确的是(   )

A . 篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处 B . 篮球上离轴距离相同的各点速度相同 C . 篮球上各点做圆周运动的角速度相等 D . 篮球上各点离转轴越近,做圆周运动的向心加速度越大
修正带的结构如图所示,大小齿轮分别嵌合于固定的大小轴孔中,且相互吻合,a、b点分别位于大小齿轮的边缘,c点位于大齿轮上某点,修正带正常使用过程中(   )

A . a、b两点的角速度大小相等 B . a、c两点的线速度大小相等 C . b、c两点的周期相等 D . b点的向心加速度最大
如图所示,高速公路转弯处弯道半径R=100 m,汽车的质量m=1500 kg,重力加速度g=10 m/s2

  1. (1) 当汽车以v1=20 m/s的速率行驶时,其所需的向心力为多大?
  2. (2) 若路面是水平的,已知汽车轮胎与路面间的动摩擦因数 , 且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。问汽车转弯时不发生径向滑动所允许的最大速率vm为多少?
  3. (3) 通过弯道路面内外高差的合理设计,可实现汽车转弯时刚好不受径向的摩擦力作用的效果。若汽车转弯时仍以(2)中的最大速率vm运动,则转弯处的路面应怎样设计?请计算说明。
如图,完全相同的可视为质点的甲、乙两个金属小球,在置于水平地面的内壁光滑的碗形容器内,先后沿着不同半径在水平面内做匀速圆周运动,则(   )

A . 甲运动时所需向心力大,甲运动时碗对地面的压力会大于乙运动时碗对地面的压力 B . 甲运动时所需向心力大,两种情况下碗对地面的压力一样大 C . 两种情况下甲、乙所需向心力一样大,甲运动时碗对地面的压力小于乙运动时碗对地面的压力 D . 两种情况下甲、乙所需向心力一样大,两种情况下碗对地面的压力一样大
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