第6章 圆周运动 复习练习(6.1-6.3)（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第6章 圆周运动 复习练习(6.1-6.3)（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 483.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-24 21:13:24 | ||
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文档简介
高一物理必修二第6章《圆周运动》复习练习(6.1-6.3)
一、选择题：
1、无级变速是在变速范围内任意连续变换速度的变速系统。如图所示是无级变速模型示意图，主动轮、从动轮中间有一个滚轮，各轮间不打滑，通过滚轮位置改变实现无级变速。A、B为滚轮轴上两点，则（ ）
A．从动轮和主动轮转动方向始终相反
B．滚轮在A处，从动轮转速大于主动轮转速
C．滚轮在B处，从动轮转速大于主动轮转速
D．滚轮从A到B，从动轮转速先变大后变小
2、如图所示，用开瓶器开啤酒瓶盖，在手柄处施力，使开瓶器绕O点转动一定的角度就可以将瓶盖打开。A为开瓶器的施力点，B为手柄上的某一点，假定O、A、B三点共线，则在开瓶器绕O点匀速转动的过程中（ ）
A．A点线速度不变 B．A、B两点的角速度相同
C．A、B两点的线速度大小相等 D．A、B两点的加速度大小之比aA∶aB=OB∶OA
3、如题图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，小齿轮和后车轮共轴转动，大齿轮、小齿轮、后车轮的半径分别为2r、r、4r，A、B、C分别是其边缘一点，它们加速度大小和周期之比分别是（ ）
A．1:2:1和1:2:2 B．1:2:8和2:1:4
C．1:2:8和2:1:1 D．1:2:1和2:1:1
4、如图为一皮带传动装置，a、b、c三点做圆周运动的半径之比ra︰rb︰rc=1︰2︰4。若a、b、c三点的线速度分别用υa、υb、υc表示，角速度分别用ωa、ωb、ωc表示，在传动过程中皮带不打滑，则下列关系式正确的是（ ）
A．υa︰υb︰υc=1︰2︰4 B．υa︰υb︰υc=4︰2︰1
C．ωa︰ωb︰ωc=2︰1︰1 D．ωa︰ωb︰ωc=1︰2︰2
5、如图所示的图象为A、B两球作匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的关系图象，由图象中可得知（ ）
A. A球运动时线速度不变 B. A球运动时角速度不变
C. B球运动时角速度不变 D. B球运动时线速度大小不变
6、如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．若给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆．设细绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用 B．小球的线速度
C．小球的角速度 D．小球的向心加速度
7、如图所示，悬线长为L，一端固定在O点，另一端系一个小球。在O点正下方0.5L处钉着根钉子C。 用手拉起小球，使悬线水平伸直，然后无初速度释放。当小球运动到O点正下方时，悬线被钉子阻挡。已知悬线被钉子阻拦前后小球的速度大小不变。悬线刚被钉子阻挡后，与悬线即将被钉子阻挡时比较，小球的（ ）
A．角速度增大到原来的2倍 B．角速度增大到原来的4倍
C．向心加速度增大到原来的4倍 D．向心加速度增大到原来的4倍
8、质量为1.5×103kg小汽车在水平公路上行驶。当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎沿半径方向的最大静摩擦力为7.5×103N。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车转弯时受到的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 如果汽车转弯时的速度为6m/s，所需的向心力为6×103N
C. 为了确保安全，汽车转弯的速度不能超过20m/s
D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过6m/s2
9、A，B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是6：5，运动方向改变的角度之比是3∶2，则下列关于它们的数据不正确的是（ ）
A. 线速度大小之比为3∶4 B. 角速度大小之比为3∶2
C. 圆周运动的半径之比为4：5 D. 向心加速度大小之比为9：5
10、在光滑水平桌面中央固定一边长为0.1 m的小正三棱柱abc，俯视如图。长度为L=0.5 m的不可伸长细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=0.8 kg可视为质点的小球，t=0时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球一垂直于细线方向的水平速度，大小为v0=4 m/s。由于光滑棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上（不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失）。已知细线所能承受的最大张力为50 N。则细线断裂之前下列结论错误的是（ ）
A．小球的速率逐渐减小 B．小球速率保持不变
C．小球运动的路程为0.8π m D．小球运动的位移大小为0.3 m
11、金港尚城小区车库出入口采用如图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，横杆PQ始终保持水平，在杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．P、Q两点都是以O点为圆心做匀速圆周运动 B．P、Q两点的线速度始终相同
C．P、Q两点的加速度始终相同 D．P、Q两点的角速度始终相同
12、（多选）如图所示，小球A用轻质细线拴着在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，当小球A运动到左侧时，在小球A的正上方高度为R处的小球B水平飞出，飞出时的速度大小为.不计空气阻力，重力加速度为g，要使小球A在运动一周的时间内能与小球B相碰，则小球A的向心加速度大小可能为( )
A. B. C. D.
13、齿轮传动是一种非常常见的传动装置，如图所示（俯视图），A、B两个水平放置的轮盘靠齿轮传动，其中O、O'分别为A、B两轮盘的轴心，已知，且在正常工作时齿轮不打滑。现在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的物块甲、乙，两物块与轮盘间的动摩擦因数相等，两物块到轴心O、的距离分别为、，且。若轮盘B由静止开始缓慢地转动，且转速逐渐增大，则下列叙述正确的是（ ）
A．两物块相对轮盘开始滑动前，甲、乙的角速度大小之比为
B．两物块相对轮盘开始滑动前，甲、乙的向心加速度大小之比为
C．转速增大后最终滑块甲先发生相对滑动
D．转速增大后最终滑块甲乙一起发生相对滑动
14、如图是某共享自行车的传动结构示意图，其中Ⅰ是半径为r1的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径为r2的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径为r3的后轮。若某人在匀速骑行时每秒踩脚踏板转n圈，则下列判断正确的是（ ）
A．牙盘转动角速度为 B．飞轮边缘转动线速度
C．飞轮边缘上点的向心加速度为 D．自行车匀速运动的速度为
15、如图所示，质量相同的钢球①、②分别固定在、盘的边缘，、两盘的半径之比为，、分别是与盘、盘同轴的轮，、轮半径之比为，、两轮在同一皮带带动下匀速转动下列说法正确的是（ ）
A．钢球①、②角速度大小之比
B．钢球①、②线速度大小之比
C．钢球①、②加速度大小之比
D．钢球①、②受到的向心力大小之比F1:F2=1:1
二、解答题：
16、如图所示，图甲为“利用向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为其俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动时，
（1）两槽转动的角速度ωA______ωB（填“>”“=”或“<”）．
（2）现有两个质量相同的钢球，球1放在A槽的横臂挡板处，球2放在B槽的横臂挡板处，它们到各自转轴的距离之比为2∶1．则钢球1、2的线速度之比为______；当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为______时，向心力公式F=mω2r得到验证。
17、如图所示为向心力演示装置，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板（即挡板A、B、C）对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。
（1）要探究向心力与轨道半径的关系时，把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置，把两个质量______（选填“相同”或“不同”）的小球放置在挡板______和挡板______位置（选填“A”、“B”或“C”）。
（2）把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1∶2，则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为______。
（3）把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置，皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3∶1，则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为______。
18、某走时准确的时钟，分针与时针的长度之比是1.2:1。
(1)分针与时针的角速度之比是多少？
(2)分针针尖与时针针尖的线速度之比是多少？
(3)分针和时针的运动可看做匀速圆周运动，则分针和时针转动的向心加速度之比是多少？
19、如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，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ω匀速旋转.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，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°.已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为Ff＝mg.
(1)若小物块受到摩擦力恰好为零，求此时的向心加速度大小和角速度ω0；
(2)若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的最大值.
20、如图为一个简易的冲击式水轮机的模型，水流自水平的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子该处边缘的线速度相同。调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成θ＝37°角。测得水从管口流出速度v0＝3m/s，轮子半径R＝0.1m。不计挡水板的大小，不计空气阻力。取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
(1)轮子转动的角速度ω及边缘上某点的向心加速度大小；
(2)水管出水口距轮轴O的水平距离l和竖直距离h。
参考答案：
一、选择题：
1、 B 2、B 3、C 4、C
5、C 6、D 7、A 8、C
9、 A 10、A 11、A 12、AD
13、A 14、D 15、C
二、解答题：
16、 = 2:1 2:1
17、相同 C B（或者B C） 2∶1 2∶9
18、(1)12:1；(2)14.4:1；(3)172.8:1
19、(1)g (2)
20、(1)50rad/s；250m/s2；(2)1.12m；0.86m
一、选择题：
1、无级变速是在变速范围内任意连续变换速度的变速系统。如图所示是无级变速模型示意图，主动轮、从动轮中间有一个滚轮，各轮间不打滑，通过滚轮位置改变实现无级变速。A、B为滚轮轴上两点，则（ ）
A．从动轮和主动轮转动方向始终相反
B．滚轮在A处，从动轮转速大于主动轮转速
C．滚轮在B处，从动轮转速大于主动轮转速
D．滚轮从A到B，从动轮转速先变大后变小
2、如图所示，用开瓶器开啤酒瓶盖，在手柄处施力，使开瓶器绕O点转动一定的角度就可以将瓶盖打开。A为开瓶器的施力点，B为手柄上的某一点，假定O、A、B三点共线，则在开瓶器绕O点匀速转动的过程中（ ）
A．A点线速度不变 B．A、B两点的角速度相同
C．A、B两点的线速度大小相等 D．A、B两点的加速度大小之比aA∶aB=OB∶OA
3、如题图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，小齿轮和后车轮共轴转动，大齿轮、小齿轮、后车轮的半径分别为2r、r、4r，A、B、C分别是其边缘一点，它们加速度大小和周期之比分别是（ ）
A．1:2:1和1:2:2 B．1:2:8和2:1:4
C．1:2:8和2:1:1 D．1:2:1和2:1:1
4、如图为一皮带传动装置，a、b、c三点做圆周运动的半径之比ra︰rb︰rc=1︰2︰4。若a、b、c三点的线速度分别用υa、υb、υc表示，角速度分别用ωa、ωb、ωc表示，在传动过程中皮带不打滑，则下列关系式正确的是（ ）
A．υa︰υb︰υc=1︰2︰4 B．υa︰υb︰υc=4︰2︰1
C．ωa︰ωb︰ωc=2︰1︰1 D．ωa︰ωb︰ωc=1︰2︰2
5、如图所示的图象为A、B两球作匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的关系图象，由图象中可得知（ ）
A. A球运动时线速度不变 B. A球运动时角速度不变
C. B球运动时角速度不变 D. B球运动时线速度大小不变
6、如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．若给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆．设细绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用 B．小球的线速度
C．小球的角速度 D．小球的向心加速度
7、如图所示，悬线长为L，一端固定在O点，另一端系一个小球。在O点正下方0.5L处钉着根钉子C。 用手拉起小球，使悬线水平伸直，然后无初速度释放。当小球运动到O点正下方时，悬线被钉子阻挡。已知悬线被钉子阻拦前后小球的速度大小不变。悬线刚被钉子阻挡后，与悬线即将被钉子阻挡时比较，小球的（ ）
A．角速度增大到原来的2倍 B．角速度增大到原来的4倍
C．向心加速度增大到原来的4倍 D．向心加速度增大到原来的4倍
8、质量为1.5×103kg小汽车在水平公路上行驶。当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎沿半径方向的最大静摩擦力为7.5×103N。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车转弯时受到的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 如果汽车转弯时的速度为6m/s，所需的向心力为6×103N
C. 为了确保安全，汽车转弯的速度不能超过20m/s
D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过6m/s2
9、A，B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是6：5，运动方向改变的角度之比是3∶2，则下列关于它们的数据不正确的是（ ）
A. 线速度大小之比为3∶4 B. 角速度大小之比为3∶2
C. 圆周运动的半径之比为4：5 D. 向心加速度大小之比为9：5
10、在光滑水平桌面中央固定一边长为0.1 m的小正三棱柱abc，俯视如图。长度为L=0.5 m的不可伸长细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=0.8 kg可视为质点的小球，t=0时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球一垂直于细线方向的水平速度，大小为v0=4 m/s。由于光滑棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上（不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失）。已知细线所能承受的最大张力为50 N。则细线断裂之前下列结论错误的是（ ）
A．小球的速率逐渐减小 B．小球速率保持不变
C．小球运动的路程为0.8π m D．小球运动的位移大小为0.3 m
11、金港尚城小区车库出入口采用如图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，横杆PQ始终保持水平，在杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．P、Q两点都是以O点为圆心做匀速圆周运动 B．P、Q两点的线速度始终相同
C．P、Q两点的加速度始终相同 D．P、Q两点的角速度始终相同
12、（多选）如图所示，小球A用轻质细线拴着在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，当小球A运动到左侧时，在小球A的正上方高度为R处的小球B水平飞出，飞出时的速度大小为.不计空气阻力，重力加速度为g，要使小球A在运动一周的时间内能与小球B相碰，则小球A的向心加速度大小可能为( )
A. B. C. D.
13、齿轮传动是一种非常常见的传动装置，如图所示（俯视图），A、B两个水平放置的轮盘靠齿轮传动，其中O、O'分别为A、B两轮盘的轴心，已知，且在正常工作时齿轮不打滑。现在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的物块甲、乙，两物块与轮盘间的动摩擦因数相等，两物块到轴心O、的距离分别为、，且。若轮盘B由静止开始缓慢地转动，且转速逐渐增大，则下列叙述正确的是（ ）
A．两物块相对轮盘开始滑动前，甲、乙的角速度大小之比为
B．两物块相对轮盘开始滑动前，甲、乙的向心加速度大小之比为
C．转速增大后最终滑块甲先发生相对滑动
D．转速增大后最终滑块甲乙一起发生相对滑动
14、如图是某共享自行车的传动结构示意图，其中Ⅰ是半径为r1的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径为r2的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径为r3的后轮。若某人在匀速骑行时每秒踩脚踏板转n圈，则下列判断正确的是（ ）
A．牙盘转动角速度为 B．飞轮边缘转动线速度
C．飞轮边缘上点的向心加速度为 D．自行车匀速运动的速度为
15、如图所示，质量相同的钢球①、②分别固定在、盘的边缘，、两盘的半径之比为，、分别是与盘、盘同轴的轮，、轮半径之比为，、两轮在同一皮带带动下匀速转动下列说法正确的是（ ）
A．钢球①、②角速度大小之比
B．钢球①、②线速度大小之比
C．钢球①、②加速度大小之比
D．钢球①、②受到的向心力大小之比F1:F2=1:1
二、解答题：
16、如图所示，图甲为“利用向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为其俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动时，
（1）两槽转动的角速度ωA______ωB（填“>”“=”或“<”）．
（2）现有两个质量相同的钢球，球1放在A槽的横臂挡板处，球2放在B槽的横臂挡板处，它们到各自转轴的距离之比为2∶1．则钢球1、2的线速度之比为______；当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为______时，向心力公式F=mω2r得到验证。
17、如图所示为向心力演示装置，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板（即挡板A、B、C）对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。
（1）要探究向心力与轨道半径的关系时，把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置，把两个质量______（选填“相同”或“不同”）的小球放置在挡板______和挡板______位置（选填“A”、“B”或“C”）。
（2）把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1∶2，则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为______。
（3）把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置，皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3∶1，则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为______。
18、某走时准确的时钟，分针与时针的长度之比是1.2:1。
(1)分针与时针的角速度之比是多少？
(2)分针针尖与时针针尖的线速度之比是多少？
(3)分针和时针的运动可看做匀速圆周运动，则分针和时针转动的向心加速度之比是多少？
19、如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，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ω匀速旋转.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，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°.已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为Ff＝mg.
(1)若小物块受到摩擦力恰好为零，求此时的向心加速度大小和角速度ω0；
(2)若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的最大值.
20、如图为一个简易的冲击式水轮机的模型，水流自水平的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子该处边缘的线速度相同。调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成θ＝37°角。测得水从管口流出速度v0＝3m/s，轮子半径R＝0.1m。不计挡水板的大小，不计空气阻力。取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
(1)轮子转动的角速度ω及边缘上某点的向心加速度大小；
(2)水管出水口距轮轴O的水平距离l和竖直距离h。
参考答案：
一、选择题：
1、 B 2、B 3、C 4、C
5、C 6、D 7、A 8、C
9、 A 10、A 11、A 12、AD
13、A 14、D 15、C
二、解答题：
16、 = 2:1 2:1
17、相同 C B（或者B C） 2∶1 2∶9
18、(1)12:1；(2)14.4:1；(3)172.8:1
19、(1)g (2)
20、(1)50rad/s；250m/s2；(2)1.12m；0.86m