2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册 第二章 圆周运动 章末综合训练（word版含答案）

第二章 圆周运动 章末综合训练
一、单选题
1．（2021·天津南开·高一期末）如图所示，匀速转动的齿轮和，半径之比为2∶1，下列说法正确的是（　　）
A．和转动的周期之比为1∶1
B．和转动的角速度之比为1∶2
C．和转动的角速度之比为1∶1
D．和齿轮上A、B两点的线速度之比为2∶1
2．（2020·河南·高一阶段练习）如图所示，水平转盘绕过О点的竖直转轴匀速转动。两个小滑块P和Q放在转盘上，P和Q与转盘间的动摩擦因数分别为和（均小于1），P和Q间用细线相连（细线能承受足够大的拉力），连线过О点且已被拉直。已知P和Q的质量分别为和，到О点的距离分别为和。当转盘转速足够大时，P和Q都能保持图示位置随转盘转动，则下列关系式一定正确的是（　　）
A． B． C． D．
3．（2021·天津和平·高一期末）如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点。若大轮半径是小轮的两倍，则使用修正带时A、B两点（　　）
A．线速度之比是 B．角速度之比是
C．向心加速度之比是 D．转速之比是
4．（2021·江西抚州·高一期末）公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”，如图所示，凹形桥最低点附近小段所对应的圆半径是20m，质量为的汽车以的速度通过凹形桥的最低点时（取）（　　）
A．车的向心加速度为
B．车对桥面的压力为
C．桥面对车的支持力为
D．车的速度越小，车对桥面的压力越大
5．（2022·全国·高三专题练习）港珠澳大桥有一段半径约为120m的圆弧形弯道，路面水平。晴天时路面对轮胎的最大静摩擦力为正压力的0.8倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的最大静摩擦力变为正压力的0.4倍。若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，则（　　）
A．汽车以20m/s的速率通过此弯道时的向心加速度约为
B．汽车以20m/s的速率通过此弯道时的角速度约为0.6rad/s
C．晴天时，汽车以30m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道
D．下雨时，汽车以15m/s的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动
6．（2022·全国·高一）如图所示，质量分别为、
的物块A，B，与水平放置的圆盘间的滑动摩擦因数分别为、，与圆盘的圆心O间的距离分别为、，两物块随圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，角速度为，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（　　）
A．若，随着的增大，B先相对圆盘滑动
B．若，随着的增大，A先相对圆盘滑动
C．随着的增大，两物体同时相对圆盘滑动时，则有
D．两物块随着圆盘做匀速圆周运动的向心力大小之比为
7．（2021·湖北·黄石市有色第一中学高一期中）如图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．B对A的摩擦力一定为3μmg
B．B对A的摩擦力一定为2mω2r
C．转台的角速度一定满足：
D．转台的角速度一定满足：
8．（2022·全国·高三专题练习）如图有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。A、B两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为和
（，）。以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面，则（　　）
A．A、B两球所受弹力的大小之比为3：4
B．A、B两球运动的周期之比为4：3
C．A、B两球的动能之比为64：27
D．A、B两球的重力势能之比为16：9
9．（2022·全国·高一）如图所示是起吊重物的吊车，当液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，则下列说法正确的是（　　）
A．M和N两点的周期之比为1：2
B．M和N两点的角速度之比为1：2
C．M和N两点的线速度之比为1：2
D．M和N两点的向心加速度之比为1：4
10．（2021·甘肃·武威第六中学高一期末）长为L的轻绳的一端固定在O点，另一端栓一个质量为m的小球，现令小球以O为圆心，L为半径在竖直平面内做圆周运动，小球能通过最高点，如图所示，则（　　）
A．小球通过最高点时速度可能为零
B．小球通过最低点时的速度大小可能等于
C．小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零
D．小球通过最低点时所受轻绳的拉力可能等于5mg
11．（2021·浙江·吴兴高级中学高二学业考试）如图所示，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，链条不打滑，则A、B、C三点（　　）
A．角速度大小关系是 B．线速度大小关系是
C．转速大小关系是 D．加速度大小关系是
二、填空题
12．（2019·天津·南开中学一模）“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来.如图所示，已知桶壁的倾角为，车和人的总质量为，做圆周运动的半径为，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，已知重力加速度为，则桶面对车的弹力大小为______，人和车的线速度大小为______
13．（2019·山西·阳泉市第二中学校高一期中）如图，质量为0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1 m，小杯通过最高点的速度为4 m/s时，杯子的向心加速度为_____________m/s2，绳子的拉力为_____________N．若在最高点时恰好没有水流出，则杯子的速度为_________m/s．（g=10 m/s2）
14．（2019·山西·阳泉市第二中学校高一期中）如图为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2．已知主动轮做顺时针转动，角速度为 ω ，转动过程中皮带不打滑．则从动轮做_______ 转动，从动轮的角速度为________．
三、解答题
15．（2021·贵州·周林学校高一阶段练习）长L=0.5m的轻杆，其一端连接着一个零件A，A的质量m=2kg。现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图所示。在A通过最高点时，（）求下列两种情况下A对杆的作用力大小：
（1）当杆对零件无作用力时零件的速度大小；
（2）A的速率为1m/s；
（3）A的速率为4m/s。
16．（2022·全国·高一期末）2019花滑世锦赛双人滑的自由滑比赛中，中国组合隋文静/韩聪顶住了压力，拿到155.60分，在短节目排名第二的情况下后来居上，以总分234.84分排在第一，用完美的表现摘得金牌。如图所示，韩聪（男）以自己为转轴拉着隋文静（女）做匀速圆周运动，转速为0.5r/s。隋文静的脚到转轴的距离为2m。求：
（1）隋文静做匀速圆周运动的角速度；
（2）隋文静的脚运动速度的大小。
（3）假设冰面光滑，隋文静的质量为50kg，则韩聪对隋文静的拉力约为多少？
17．（2022·全国·高三专题练习）如图所示为一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过t=0.3s后又恰好与倾角θ=45°的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径为R=1m，小球可看作质点且其质量为m=1kg，g取10m/s2。求：
（1）小球做平抛运动的水平分速度vx和C与B点的水平距离x；
（2）小球经过管道B点时，受到管道的作用力FNB的大小及方向。
参考答案：
1．B
2．C
3．B
4．B
5．C
6．C
7．D
8．C
9．C
10．C
11．B
12．
13． 16 9
14． 逆时针
15．（1）；（2）16N；（3）44N
16．（1）3.14rad/s；（2）6.28m/s；（3）1000N
17．（1）3m/s，0.9m；（2）1N，方向竖直向上