第二章 匀速圆周运动 单元优化测试卷

第二章 匀速圆周运动 单元优化测试卷
一、单选题
1．（2022·浙江·高三专题练习）质量为m的小张坐在秋千上摆动过程中的照片如图所示，如果空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（　　）
A．运动到最低点时，秋千对小张的作用力等于
B．运动到最低点时，小张的加速度为零，所受合力为零
C．运动到最高点时，秋千对小明的作用力小于
D．运动到最高点时，小明的加速度不为零，所受合力方向竖直向下
2．（2021·吉林·榆树市第一高级中学校高三阶段练习）如图所示，一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直盘的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么（　　）
A．木块受到重力、静摩擦力、向心力
B．木块受到的静摩擦力的方向指向圆心
C．木块受到的静摩擦力的方向背离圆心方向
D．木块受到的静摩擦力的方向与木块线速度方向相反
3．（2022·黑龙江·嫩江市第一中学校高一期末）下列现象中属于失重现象的是（　　）
A．电梯在加速上升 B．小孩荡秋千荡到最低点时
C．火箭点火后加速升空 D．汽车驶过拱形桥顶部
4．（2022·江苏·高一阶段练习）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
5．（2021·宁夏·吴忠中学高三阶段练习）关于如图a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　）
A．如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，汽车对桥面的压力大于汽车的重力
B．如图b所示，在固定光滑的圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C．如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力不可能为零
D．如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力
6．（2021·青海·大通回族土族自治县教学研究室高三期中）一架飞机在赤道上空绕地心做匀速圆周运动，飞机因油料消耗导致客机质量逐渐变小。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．飞机的速度恒定 B．飞机处于平衡状态
C．飞机的加速度大小不变 D．飞机的向心力大小不变
7．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在光滑水平面内做匀速圆周运动，关于小球运动到P点时的加速度方向，下列图中可能的是（　　）
A．B．C．D．
8．（2021·安徽·高三阶段练习）原长为的轻弹簧，一端固定在横杆上的点，另一端自由悬挂着一个小球，小球静止时，弹簧的伸长量为。现让小球绕点做圆锥摆运动如图所示，当摆角为时（重力加速度大小为，，弹簧的形变在弹性限度范围内），小球做圆周运动的周期为（　　）
A． B．
C． D．
9．（2022·山东·模拟预测）如图所示，水平的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴处有叠放的甲、乙两小物体与圆盘始终保持相对静止，乙的质量是甲质量的两倍。甲、乙间的动摩擦因数为0.5，乙与盘面间的动摩擦因数为0.4，g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则的最大值是（　　）
A． B． C． D．
10．（2021·江苏海安·高三期中）如图所示，游乐场的旋转盘上，开始时有的人离转轴近一些，有的人离转轴远一些。当旋转盘加速转动时，哪些人更容易发生滑动（　　）
A．离轴近的 B．离轴远的 C．质量大的 D．质量小的
11．（2021·河南·高三阶段练习）如图所示，一内壁光滑且粗细均匀的圆桶竖直固定放置，一质量的小球经过桶内壁上的光滑小洞M以速度沿桶内壁圆（图中虚线圆）的切线方向水平射入桶中，桶足够长，内径，取重力加速度，则下列说法中正确的是（　　）
A．小球刚射入桶内时对桶的压力大小为2.5N
B．小球射入桶内后对桶的压力大小逐渐增大
C．小球射入桶内后第5次经过M正下方的时间为
D．小球射入桶内后第n次经过M正下方时下降的高度为
12．（2021·江苏连云港·高三期中）如图，矩形框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在点，另一端连接一质量为的小球，小球穿过杆。当矩形框绕轴分别以不同的角速度和匀速转动时，小球相对于杆的位置不变。下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的弹力大小可能发生了变化
B．杆对小球的弹力大小一定发生了变化
C．若，杆对小球的弹力一定增大
D．小球所受合外力的大小一定发生了变化
二、填空题
13．（2022·河北唐山·高一期末）有一辆质量为的小汽车驶上圆弧半径为的拱桥。g取，则：
（1）若汽车到达桥顶时速度为，汽车对桥的压力是___________N；
（2）汽车以_________的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力。（结果可用根号表示。）
14．（2022·上海·模拟预测）如图为某种混凝土搅拌机的传动机构，A轮的齿数为N1，B轮的齿数为N2。当A轮顺时针转动，将带动B轮沿______方向转动，A轮和B轮的角速度之比为________。
15．（2021·广西·桂林市第十九中学高一期中）如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1，2，3，4各边缘点的：
（1）角速度之比为___________；
（2）线速度之比为___________；
（3）向心加速度之比为___________。
16．（2021·全国·高一课时练习）在如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动。A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系为，若皮带不打滑，求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比为___________，a、b、c三点的线速度之比___________。
三、解答题
17．（2020·四川·遂宁中学高一阶段练习）如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的轻绳刚好被拉直（绳上张力为零）。物体和转盘间的最大静磨擦力是其正压力的μ倍。求：
（1）当时，绳上的拉力多大？
（2）当时，绳上的拉力多大？
18．（2021·江苏·歌风中学高一阶段练习）第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在中国北京和张家口举行。如图所示为简化后的雪道示意图，运动员以一定的初速度从半径R=10m的圆弧轨道AB末端水平飞出，落在倾角为θ=37°的斜坡上，已知运动员到B点时对轨道的压力是其重力的5倍，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。已知，，求：
（1）运动员飞出圆弧轨道的速度大小；
（2）运动员在斜坡上的落点距B点的距离；
（3）运动过程中运动员从B点到离斜坡最远所用的时间。
19．（2021·辽宁·一尺和育英高级中学高三期中）如图所示，在竖直平面内有一半径为0.9m的半圆形轨道，最高点为P点。现让一小滑块（可视为质点）从水平地面上向半圆形轨道运动。
（1）若物块刚好到达最高点，则P点的速度为多少？
（2）物块从P点到落地点的水平位移为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．D
4．D
5．D
6．C
7．B
8．D
9．C
10．B
11．C
12．D
13． 7200
14． 逆时针 N2:N1
15． 1:2:2:4 1:2:1:2 1:4:2:8
16．
17．（1）FT1 = 0；（2）
18．（1）20m/s；（2）75m；（3）1.5s
19．（1）3m/s；（2）1.8m
答案第1页，共2页
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