《圓周運動》物理試題

2021-06-16 試題

　　一、選擇題：

　　1．關于圓周運動的下列論述正確的是（）

　　A．做勻速圓周運動的物體，在任何相等的時間內通過的位移都相等

　　B．做勻速圓周運動的物體，在任何相等的時間內通過的路程都相等

　　C．做圓周運動的物體的加速度的方向一定指向圓心

　　D．做圓周運動的物體的線速度的方向一定跟半徑垂直

　　2．如圖6-1有一個空心圓錐面開口向上放置著，圓錐面繞幾何軸線勻速轉動，在圓錐面內表面有一個物體m與壁保持相對靜止，則物體m所受的力為（）

　　A．重力、彈力、下滑力共三個力

　　B．重力、彈力共兩個力

　　C．重力、彈力、向心力共三個力

　　D．重力、彈力、離心力共三個力

　　3．一個水平的圓盤上放一個木塊，木塊隨圓盤繞通過圓盤中心的豎直軸勻速轉動，如圖6-2所示。木塊受到的圓盤所施的摩擦力的方向為（）

　　A．方向指向圓盤的中心

　　B．方向背離圓盤的中心

　　C．方向跟木塊運動的方向相同

　　D．方向跟木塊運動的方向相反

　　4．長l的細繩一端固定，另一端系一個質量為m的小球，使球在豎直面內做圓運動，那么（）

　　A．小球通過圓周上頂點時的速度最小可以等于零

　　B．小球通過圓周上頂點時的速度不能小于

　　C．小球通過最高點時，小球需要的向心力可以等于零

　　D．小球通過最高點時繩的張力可以等于零

　　5．人造衛星在軌道上繞地球做圓周運動，它所受的向心力F跟軌道半徑r的關系是（）

　　A．由公式F=

　　可知F和r成反比

　　B．由公式F=mω2r可知F和ω2成正比

　　C．由公式F=mωv可知F和r無關

　　D．由公式F= 可知F和r2成反比

　　6．由于某種原因，人造地球衛星的軌道半徑減小了，那么，衛星的（）

　　A．速變率大，周期變小 B．速率變小，周期變大

　　C．速率變大，周期變大 D．速率變小，周期變小

　　7．關于同步定點衛星（這種衛星相對于地面靜止不動），下列說法中正確的是（）

　　A．它一定在赤道上空運行

　　B．同步衛星的高度和運動速率是一個確定的值

　　C．它運行的`線速度一定小于第一宇宙速度

　　D．它運行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間

　　8．兩行星A和B各有一顆衛星a和b，衛星的圓軌道接近各自行星表面，如果兩行星質量之比MA：MB=p，兩行星半徑之比RA：RB=q，則兩個衛星周期之比TA：TB為 ( )

　　A．q· B．q· C．p· D．q·

　　二、填空題

　　9．質量為m的小球，沿著在豎直平面的圓形軌道的內側運動，它經過最高點而不脫離軌道的最小速度是v，當小球以2v的速度經過最高點時，這對軌道的壓力是___________。

　　10．一個做勻速圓周運動的物體，如果軌道半徑不變，轉速變為原來的3倍，所需的向心力就比原來的向心力大40N，物體原來的向心力大小為___________；若轉速不變，軌道半徑變為原來的3倍，所需的向心力比原來大40N，那么物體原來的向心力大小為__________。

　　11．用長為L的細繩拴一質量為m的小球，當小球繞懸掛點O擺動經過最低點時，已知細繩的拉力為3mg 。若在小球經過最低點時，用細桿擋在繩中點O′如圖6-3所示，則這時球對繩拉力的大小將是________

　　12．如圖6-4所示的皮帶傳動裝置，皮帶輪O和O′上的三點A、B、C，OA=O′C=r，O′B=2r。則皮帶輪轉動時，A、B、C三點的運動情況是WA_WB_WC，VA_ VB__VC,aA_aB_ac(填=，＞，＜＝）

　　13．兩顆人造地球衛星，它們的質量之比為m1：m2=1：2，它們的軌道半徑之比為R1：R2=1：3，那么它們所受的向心力之比F1：F2=______；它們角速度之比ω1：ω2=________。

　　14．如圖6-5所示，在一水平轉臺上放置兩個物體甲和乙，已知M甲=2M乙，兩物體所受轉臺的最大靜摩擦力與其質量成正比，則當轉臺轉速逐漸增加時，________物體先滑動。

　　三、計算題：

　　15．司機為了能夠控制駕駛的汽車，汽車對地面的壓力一定要大于零。在高速公路上所建的高架橋的頂部可以看作是一個圓弧。若高速公路上汽車設計時速為180km/h，求高架橋頂部的圓弧半徑至少是多少？（g取10m/s2）

　　16．汽車起重機用5m長的纜繩吊著lt重的重物，以2m/s的速度水平行駛,若突然剎車,求此瞬間纜繩所受的拉力大小。（取g=10m/s2）

　　17．若地球繞太陽公轉的周期與月球繞地球公轉的周期之比為p，地球繞太陽公轉的半徑與月球繞地球公轉的半徑之比q，則太陽質量與地球質量之比M日/M地是多少?

　　18．一根輕桿長為l，頂端有質量為m的小球，另一端為軸。如輕桿在豎直平面內勻速旋轉角速度為ω，求：（1）小球經過圓周軌道最低點時小球給桿的作用力；（2）小球經過圓周軌道最高點時，小球給桿的作用力（區分為拉力、壓力及無力三種情況加以說明）。

　　19．在離地球表面等于3倍地球半徑的高度上，運行一顆人造地球衛星，已知地球半徑為R=6．4×106m，取g=10m/s2，則這顆人造地球衛星的運行速度是多少？

　　20．在一次測定萬有引力恒量的實驗里，兩個小球的質量分別是0．80kg和4．0×10-3kg，當它們相距4．0×10-2m時相互吸引的作用力是1．3×10-10N。如果地球表面的重力加速度是9．8m/s2，地球的半徑取6．4×106m，試計算出地球的質量。

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