人教版高中物理必修2同步检测：圆周运动（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修2同步检测：圆周运动（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 75.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-11 07:50:41 | ||
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文档简介
圆周运动训练题
一、选择题
1．某一质点作匀速圆周运动，下列物理量不变的是（ ）
A．速度 B．向心力 C．角速度 D．向心加速度
2．下列说法中，正确的是（ ）
A．物体在恒力作用下不可能作曲线运动
B．物体在恒力作用下不可能作圆周运动
C．物体在变力作用下不可能作直线运动
D．物体在变力作用下不可能作曲线运动
3．如图1，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则物体的受力情况是（ ）
A．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用
B．摩擦力的方向始终指向圆心O
C．重力和支持力是一对平衡力
D．摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力
4．图2中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则：（ ）
A. a点与b点的线速度大小相等
B. a点与b点的角速度大小相等
C. a点与c点的线速度大小相等
D. a点与d点的向心加速度大小相等
5．如图3所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
A．球A的角速度一定大于球B的角速度
B．球A的线速度一定大于球B的线速度
C．球A的运动周期一定小于球B的运动周期
D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力
6．有一种大型游戏器械，如图4所示，它是一个圆筒型大容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，圆筒开始转动，转速加快到一定时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为（ ）
A．游客处于超重状态
B．游客处于失重状态
C．游客受到的摩擦力等于重力
D．筒壁对游客的支持力等于重力
7．火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是
A．当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力
B．当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
C．当速度大于v时，火车轮缘挤压外轨
D．当速度小于v时，火车轮缘挤压外轨
8．如图5，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（ ）
A.a处为拉力，b处为拉力 B.a处为拉力，b处为推力
C.a处为推力，b处为拉力 D.a处为推力，b处为推力
9．对于万有引力定律的表达式，下列说法中正确的是( )
A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的
B．当r趋于零时，万有引力趋于无限大
C．两物体受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关
D．两物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
10．设想把物体放到地球的中心，则此物体与地球间的万有引力是( )
A.零 B.无穷大 C.与放在地球表面相同 D.无法确定
11．若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（ ）
A.某行星的质量 B.太阳的质量 C.某行星的密度 D.太阳的密度
12．一个半径是地球3倍、质量是地球36倍的行星，它表面的重力加速度是地面重力加速度的( )
A.4倍 B.6倍 C.13．5倍 D.18倍
13．关于同步卫星(它相对于地面静止不动)，下列说法中正确的是( )
A.它一定在赤道正上空
B.同步卫星的高度和速率是确定的值
C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
D.它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
14．对于人造地球卫星,如下说法中正确的是( )
A.v=ωr可知,卫星轨道半径增大到原来的两倍时,速度增大到原来的2倍
B.由F=mv2/r可知,卫星轨道半径增大到原来的两倍时,速度增大到原来的倍
C.由F=Gm1m2/r2可知,卫星轨道半径增大到原来的两倍时,向心力减为原来的1/4
D.由F=mv2/r可知,卫星轨道半径增大到原来的两倍时,向心力减为原来的1/2
15.我国发射的神州六号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（ ）
A.飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径
B.飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度
C.飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度
D.飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度
16. 2007年10月24日，我国第一颗探月卫星“嫦娥一号”顺利升空并实现绕月之行，标志我国航天技术又上升了一个新的台阶。发射升空后，“嫦娥一号”绕地球做圆周运动的过程中要进行4次变轨，这4次调相轨道段分别为16小时轨道段、24小时轨道段、48小时轨道段、地月转移轨道段，而后进入绕月轨道绕月飞行，成为月球的一颗卫星。如果把它前三个轨道段绕地球的运动看作是匀速圆周运动，则这三个轨道段相比下列判断中正确的是（ ）
A. 16小时轨道段线速度最大
B．24小时轨道段的角速度最大
C. 48小时轨道段的运动半径最大
D. 48小时轨道段的向心加速度最大
二、填空题
17．两个做匀速圆周运动的物体，其质量之比为m1：m2=2：3，角速度之比为ω1：ω2=3：2，线速度之比为v1：v2=6：5，则它们的轨道半径之比为r1：r2= ，向心加速度之比为a1：a2= ，向心力之比为F1：F2= 。
18．如果将时钟的时针、分针、秒针的转动看成是匀速圆周运动，则时针、分针、秒针的角速度之比为 ： ： 。
三、计算题
19．如图6所示，长L=0.5m、质量可以忽略的杆，其下端固定于O点，上端连接着一个质量m=2 kg的小球A，杆可以绕O点无摩擦转动，即A球绕O点做圆周运动；现使A球在竖直平面内做圆周运动，如图示，在A通过最高点时，试求在下列两种情况下杆对球的作用力。（g取10m/s2）
（1）当A的速率V1=1m/s时。
（2）当A的速率V2=4m/s时。
20．2007年10月24日，我国探月卫星“嫦娥一号”发射升空，绕地球飞行数圈后才开始奔月之旅。如果把它开始绕地球的运动看作是匀速圆周运动，已知“嫦娥一号”在某圆轨道上运行的周期为T，地球半径为R，地面处的重力加速度g，试导出飞船在上述圆轨道上运行离地面高度的公式（用T、R、g表示）。
21．如图7所示，水平桌面中心O处有一个小孔，用细绳穿过光滑小孔，绳两端各质量M=0.6kg的物体A和m=0.3kg的物体B，A的中心与圆孔的距离为0.2m。
（1）如果水平桌面光滑且固定，求A物体做匀速圆周运动的的角速度ω应是多大？
（2）如果水平桌面粗糙，且与A之间的最大摩擦力为1N，现使此平面绕中心轴线水平转动，角速度ω在什么范围内，A可与平面处于相对静止状态？（g取10m/s2）
22.如图8所示AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为2.25mg，当AC和BC均拉直时∠ABC=90°，∠ACB=53°，BC=1.2m。ABC能绕竖直轴AB匀速转动，因而C球在水平面内做匀速圆周运动，求：（g取10m/s2）
(1) m的线速度增大为何值时，BC绳才刚好被拉直
(2)若m的速率继续增加，哪条绳先断，此时小球的速率多大
23．一物体在地球表面重16N，它在以5m／s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍 （g取10m/s2）
24.如图9所示，A、B两球的质量分别为m1与m2，用一劲度系数为k的弹簧相连，一长为L1的细线与A球相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO′上.当A球与B球均以角速度ω绕OO′轴作匀速圆周运动时，弹簧长度为L2.求:
(1)此时弹簧伸长量多大 绳子张力多大
(2)将线突然烧断瞬间，两球加速度各多大？
参考答案：
1．Ｃ ２．Ｂ 3．BCD 4．CD 5．B 6．C 7．AC 8．AB 9．AC 10．A 11．B 12．A 13．ABC 14．C 15．C 16．AC
17．4：5 9：5 6：5 18．1：12：43200
19．（1）向上的支持力，16N
（2）向下的拉力，44N 20．
21．（1）5rad/s （2） 4.08rad/s<ω<5.77rad/s
22.（1）3m/s （2）BC绳先断 6m/s 23.3倍
24．（1） T= m1ω2L1+ m2ω2(L1+L2)
(2)aA= aB=ω2(L1+L2)（提示：绳断瞬间，弹簧拉力不变）
O
ω
m
图1
O
图2
A
B
图3
图4
o
图5
a
b
O
A
图6
O
A
B
图7
图8
A
B
C
A
B
L1
L2
O
O /
图9
2 / 7
一、选择题
1．某一质点作匀速圆周运动，下列物理量不变的是（ ）
A．速度 B．向心力 C．角速度 D．向心加速度
2．下列说法中，正确的是（ ）
A．物体在恒力作用下不可能作曲线运动
B．物体在恒力作用下不可能作圆周运动
C．物体在变力作用下不可能作直线运动
D．物体在变力作用下不可能作曲线运动
3．如图1，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则物体的受力情况是（ ）
A．受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用
B．摩擦力的方向始终指向圆心O
C．重力和支持力是一对平衡力
D．摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力
4．图2中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则：（ ）
A. a点与b点的线速度大小相等
B. a点与b点的角速度大小相等
C. a点与c点的线速度大小相等
D. a点与d点的向心加速度大小相等
5．如图3所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
A．球A的角速度一定大于球B的角速度
B．球A的线速度一定大于球B的线速度
C．球A的运动周期一定小于球B的运动周期
D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力
6．有一种大型游戏器械，如图4所示，它是一个圆筒型大容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，圆筒开始转动，转速加快到一定时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为（ ）
A．游客处于超重状态
B．游客处于失重状态
C．游客受到的摩擦力等于重力
D．筒壁对游客的支持力等于重力
7．火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是
A．当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力
B．当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
C．当速度大于v时，火车轮缘挤压外轨
D．当速度小于v时，火车轮缘挤压外轨
8．如图5，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（ ）
A.a处为拉力，b处为拉力 B.a处为拉力，b处为推力
C.a处为推力，b处为拉力 D.a处为推力，b处为推力
9．对于万有引力定律的表达式，下列说法中正确的是( )
A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的
B．当r趋于零时，万有引力趋于无限大
C．两物体受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关
D．两物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
10．设想把物体放到地球的中心，则此物体与地球间的万有引力是( )
A.零 B.无穷大 C.与放在地球表面相同 D.无法确定
11．若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（ ）
A.某行星的质量 B.太阳的质量 C.某行星的密度 D.太阳的密度
12．一个半径是地球3倍、质量是地球36倍的行星，它表面的重力加速度是地面重力加速度的( )
A.4倍 B.6倍 C.13．5倍 D.18倍
13．关于同步卫星(它相对于地面静止不动)，下列说法中正确的是( )
A.它一定在赤道正上空
B.同步卫星的高度和速率是确定的值
C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
D.它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
14．对于人造地球卫星,如下说法中正确的是( )
A.v=ωr可知,卫星轨道半径增大到原来的两倍时,速度增大到原来的2倍
B.由F=mv2/r可知,卫星轨道半径增大到原来的两倍时,速度增大到原来的倍
C.由F=Gm1m2/r2可知,卫星轨道半径增大到原来的两倍时,向心力减为原来的1/4
D.由F=mv2/r可知,卫星轨道半径增大到原来的两倍时,向心力减为原来的1/2
15.我国发射的神州六号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（ ）
A.飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径
B.飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度
C.飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度
D.飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度
16. 2007年10月24日，我国第一颗探月卫星“嫦娥一号”顺利升空并实现绕月之行，标志我国航天技术又上升了一个新的台阶。发射升空后，“嫦娥一号”绕地球做圆周运动的过程中要进行4次变轨，这4次调相轨道段分别为16小时轨道段、24小时轨道段、48小时轨道段、地月转移轨道段，而后进入绕月轨道绕月飞行，成为月球的一颗卫星。如果把它前三个轨道段绕地球的运动看作是匀速圆周运动，则这三个轨道段相比下列判断中正确的是（ ）
A. 16小时轨道段线速度最大
B．24小时轨道段的角速度最大
C. 48小时轨道段的运动半径最大
D. 48小时轨道段的向心加速度最大
二、填空题
17．两个做匀速圆周运动的物体，其质量之比为m1：m2=2：3，角速度之比为ω1：ω2=3：2，线速度之比为v1：v2=6：5，则它们的轨道半径之比为r1：r2= ，向心加速度之比为a1：a2= ，向心力之比为F1：F2= 。
18．如果将时钟的时针、分针、秒针的转动看成是匀速圆周运动，则时针、分针、秒针的角速度之比为 ： ： 。
三、计算题
19．如图6所示，长L=0.5m、质量可以忽略的杆，其下端固定于O点，上端连接着一个质量m=2 kg的小球A，杆可以绕O点无摩擦转动，即A球绕O点做圆周运动；现使A球在竖直平面内做圆周运动，如图示，在A通过最高点时，试求在下列两种情况下杆对球的作用力。（g取10m/s2）
（1）当A的速率V1=1m/s时。
（2）当A的速率V2=4m/s时。
20．2007年10月24日，我国探月卫星“嫦娥一号”发射升空，绕地球飞行数圈后才开始奔月之旅。如果把它开始绕地球的运动看作是匀速圆周运动，已知“嫦娥一号”在某圆轨道上运行的周期为T，地球半径为R，地面处的重力加速度g，试导出飞船在上述圆轨道上运行离地面高度的公式（用T、R、g表示）。
21．如图7所示，水平桌面中心O处有一个小孔，用细绳穿过光滑小孔，绳两端各质量M=0.6kg的物体A和m=0.3kg的物体B，A的中心与圆孔的距离为0.2m。
（1）如果水平桌面光滑且固定，求A物体做匀速圆周运动的的角速度ω应是多大？
（2）如果水平桌面粗糙，且与A之间的最大摩擦力为1N，现使此平面绕中心轴线水平转动，角速度ω在什么范围内，A可与平面处于相对静止状态？（g取10m/s2）
22.如图8所示AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为2.25mg，当AC和BC均拉直时∠ABC=90°，∠ACB=53°，BC=1.2m。ABC能绕竖直轴AB匀速转动，因而C球在水平面内做匀速圆周运动，求：（g取10m/s2）
(1) m的线速度增大为何值时，BC绳才刚好被拉直
(2)若m的速率继续增加，哪条绳先断，此时小球的速率多大
23．一物体在地球表面重16N，它在以5m／s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍 （g取10m/s2）
24.如图9所示，A、B两球的质量分别为m1与m2，用一劲度系数为k的弹簧相连，一长为L1的细线与A球相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO′上.当A球与B球均以角速度ω绕OO′轴作匀速圆周运动时，弹簧长度为L2.求:
(1)此时弹簧伸长量多大 绳子张力多大
(2)将线突然烧断瞬间，两球加速度各多大？
参考答案：
1．Ｃ ２．Ｂ 3．BCD 4．CD 5．B 6．C 7．AC 8．AB 9．AC 10．A 11．B 12．A 13．ABC 14．C 15．C 16．AC
17．4：5 9：5 6：5 18．1：12：43200
19．（1）向上的支持力，16N
（2）向下的拉力，44N 20．
21．（1）5rad/s （2） 4.08rad/s<ω<5.77rad/s
22.（1）3m/s （2）BC绳先断 6m/s 23.3倍
24．（1） T= m1ω2L1+ m2ω2(L1+L2)
(2)aA= aB=ω2(L1+L2)（提示：绳断瞬间，弹簧拉力不变）
O
ω
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图1
O
图2
A
B
图3
图4
o
图5
a
b
O
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O
A
B
图7
图8
A
B
C
A
B
L1
L2
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图9
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