第二章 匀速圆周运动 单元质量检测

第二章 匀速圆周运动 单元质量检测
一、单选题
1．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4∶1∶16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．小齿轮和后轮的角速度大小之比为16∶1
B．大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1∶4
C．大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1∶4
D．大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为4∶1
2．（2022·广东·深圳第二外国语学校高一开学考试）图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（　　）
A．游客受到魔盘的摩擦力缓慢增大 B．游客受到魔盘的摩擦力缓慢减小
C．游客受到魔盘的支持力缓慢增大 D．游客受到魔盘的支持力不变
3．（2022·江苏·扬州中学高一开学考试）向心力演示器如图所示，把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上皮带的位置，匀速转动手柄，可以探究（　　）
A．向心力的大小与质量的关系 B．向心力的大小与半径的关系
C．向心力的大小与角速度的关系 D．以上三者均可探究
4．（2021·浙江嘉兴·模拟预测）如图所示是一台长臂挖掘机．在驾驶员的操作下，挖掘机的机械臂关节点O静止不动，机械臂绕O点逆时针转动，机械臂始终保持水平。已知A点为机械臂的中点，两臂长度。在此运动过程中（　　）
A． B．
C． D．C点的轨迹为一段圆弧
5．（2021·江苏·高一学业考试）如图所示，、为电风扇扇叶上的两点，当电风扇转动时，、两点的角速度分别为、，线速度分别、，则（　　）
A． B．
C． D．
6．（2021·湖南·长郡中学高一期末）如图所示，物块A随水平圆盘一起匀速转动，不计空气阻力，则物块所受力的个数为（　　）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
7．（2021·辽宁·建平县实验中学高一阶段练习）洪水后的泥沙随水流动的同时在重力的作用下逐渐沉下来，这种沉淀叫重力沉淀；医院里用分离机分离血液的示意图如图甲所示，将血液装在试管里，让其绕竖直轴高速旋转，试管几乎成水平状态，如图乙所示，血液的不同成分会快速分离在不同的地方，这叫离心沉淀，关于这两种沉淀，下列说法正确的是（　　）
A．血液中密度最大的成分将聚集在试管底部
B．血液采用重力沉淀比离心沉淀更方便、快捷
C．只增大分离机的转速，血液中密度最大的成分做圆周运动所需要的向心力减小
D．只增大分离机的转速，血液分离的时间将变长
8．（2022·全国·高一专题练习）质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l。当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．a绳的张力可能为零
B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
9．（2021·江苏·南京师大苏州实验学校高一阶段练习）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
10．（2021·安徽·合肥市第八中学高一阶段练习）如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量m=1kg的小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2。若转动过程中小物体始终存在离心的趋势，则该物块转至圆心等高处A点时所受摩擦力大小可能为（　　）
A．2.5N B．6.5N C．10.5N D．14.5N
11．（2020·上海中学高一期中） 链条一端系着铅球，另一端被人握住然后在光滑水平桌面上高速转动。如果保持转动的半径不变，而将转速变为原来的两倍。当铅球转到A点时，如右图所示，此人松手。请问铅球接下去以图中哪个轨迹飞出？（　　）
A．轨迹a B．轨迹b C．轨迹c D．轨迹d
12．（2021·江苏·涟水县第一中学高一阶段练习）由于高度限制，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，杆PQ始终保持水平，杆OP绕O点从水平位置匀速转动到90°的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．P、Q两点加速度相同
B．Q点线速度大小大于P点线速度大小
C．Q点做匀速直线运动
D．Q点做变速圆周运动
二、填空题
13．（2021·陕西渭滨·高一期末）一人骑自行车来探究线速度与角速度的关系，他由静止开始达到最大速度后，脚蹬踏板使大齿轮以的转速匀速转动，已知大齿轮直径，小齿轮直径，车轮直径。运动过程中小齿轮的角速度为______，自行车的最大速度为______。
14．（2021·新疆昌吉·高一期末）如图所示，一小物块置于绕竖直轴转动的水平转盘上，随盘一起匀速转动，若已知小物块的质量为1kg，离转轴的距离为10cm，转盘的角速度为5rad/s，则物块所需向心力的大小为______N ，该向心力由_____力提供。
15．（2019·贵州贵阳·高一期末）如图所示是某种变速自行车齿轮传动结构示意图，它靠变换齿轮组合来改变行驶速度档。图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，那么该车可变换________种不同档位，当A与D轮组合时，两轮的角速度之比________。
16．（2021·安徽华星学校高一阶段练习）如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且 ，则关系是：
=______=______
三、解答题
17．（2021·山西·高一阶段练习）某铁路转弯处的圆弧半径是R，一质量为m的机车（俗称火车头）通过该弯道，机车转弯时可以简化为质点做圆周运动。若弯道处的铁轨铺设在倾斜路基上，路基的倾角θ，如图所示，为了使铁轨对车轮没有侧向弹力（g为已知，忽略车轮与轨道间的摩擦）。
（1）求机车通过这个弯道的速度v为多大？
（2）若机车以kv的速度匀速转弯（已知k>1，v为第1问中的速度），求在垂直于路基的方向上轨道对火车的支持力？
18．（2022·上海·高一）某同学以自行车的齿轮传动作为探究学习的课题，该同学通过观察发现，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，后轮与小齿轮绕共同的轴转动，如图所示，测得大齿轮的半径为r1、小齿轮的半径为r2、自行车后轮的半径为R，若测得在时间t内大齿轮转动的圈数为N，求：
（1）大齿轮转动角速度的大小ω；
（2）自行车后轮线速度的大小v。
19．（2021·广东宝安·高一阶段练习）游乐场的悬空旋转椅结构如图甲所示，一个游客通过长的轻绳悬挂在半径的水平圆形转盘的边缘。旋转椅稳定工作时水平圆盘与地面的高度差为，整个装置可绕通过转盘圆心的竖直杆匀速转动，简化力学结构如图乙。已知，，重力加速度，不考虑空气阻力。当轻绳与竖直方向夹角时，求：（计算结果可以带根号）
（1）旋转椅的角速度；
（2）为确保安全，游乐场规定游客不得携带手机等物品乘坐旋转椅。若游客在旋转椅上游玩时，手机从口袋滑落，估算手机落地时的速度大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．C
4．D
5．A
6．B
7．A
8．C
9．C
10．C
11．B
12．A
13． 20 6
14． 2.5 静摩擦力
15． 4 1:4
16．
17．(1)；(2)
18．（1）；（2）
19．（1）；（2）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页