第三章 圆周运动 单元综合卷（Word版含答案）

第3章 圆周运动 单元优选综合卷
一、单选题
1．（2021·全国·高一期末）如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关于A的受力情况说法正确的是（　　）
A．受重力、支持力
B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C．受重力、支持力、摩擦力和向心力
D．受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力
2．（2021·河南商丘·高一期中）如图所示，摩天轮悬挂的座舱（可视为质点）在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为，运动半径为，角速度大小为，重力加速度为，则下面判断错误的是（　　）
A．座舱运动周期为
B．座舱线速度的大小为
C．座舱所受合力的大小始终为
D．座舱受摩天轮作用力的大小始终为
3．（2022·全国·浙江省新昌中学高一）如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径r1=10cm ，飞轮的半径r2=5cm ， 后轮的半径r3=30cm ， A、B、C（图中未画出）分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点。若脚蹬匀速转动一圈所需要的时间为1s ， 则在自行车匀速前进的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为2∶1∶1
B．A、B、C三点的线速度大小之比为2∶1∶6
C．A、B、C三点的向心加速度大小之比为1∶2∶6
D．自行车前进的速度大小约为3.8m/s
4．（2021·黑龙江·宾县第二中学高一阶段练习）如图所示，用长为L=1m的轻质杆连着质量为m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，取g=10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）
A．若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率为
B．小球在最高点时轻杆受到作用力不可能为零
C．小球过最低点轻杆对小球的拉力可能小于小球的重力
D．小球在圆周最高点时所受的向心力可能仅由重力提供
5．（2021·黑龙江·宾县第二中学高一阶段练习）铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨对水平面倾角为θ，弯道处的轨道圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时的速度大于，则（　　）
A．这时铁轨对火车支持力等于
B．这时铁轨对火车支持力小于
C．这时外轨对外侧车轮轮缘有挤压
D．这时内轨对内侧车轮轮缘有挤压
6．（2021·全国·高一期末）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定在水平地面不动。有两个质量均为的小球A和小球B紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，小球B所在的高度为小球A所在的高度一半。下列说法正确的是（　　）
A．小球A、B所受的支持力大小之比为
B．小球A、B所受的支持力大小之比为
C．小球A、B的角速度之比为
D．小球A、B的线速度之比为
7．（2022·浙江·高三专题练习）光滑四分之一圆轨道底端切线水平，半径，底端安装了一个力传感器，小球从圆轨道的某位置由静止释放，经过底端后平抛落到地面，传感器的读数和平抛的水平位移平方值之间的关系如图所示，则下列判断不正确的是（　　）（取）
A．圆轨道底端距地面 B．小球质量为
C．传感器最大值为 D．平抛的最大水平位移为
8．（2021·甘肃·玉门市第一中学高一期中）铁路某弯道处规定的速度为30m/s，以下说法中正确的是（　　）
A．火车以30m/s的速度经过该弯道时，内、外轨对车轮均不产生侧向压力
B．火车以30m/s的速度经过该弯道时，内、轨轨对车轮均产生侧向压力
C．火车以20m/s的速度经过该弯道时，外轨对车轮产生向里的侧向压力
D．火车以40m/s的速度经过该弯道时，内轨对车轮产生向外的侧向压力
9．（2021·四川·宜宾市南溪区第二中学校高一期中）当圆锥摆的摆长L一定时，圆锥摆运动的周期T与摆线和竖直线之间夹角θ的关系是（　　）
A．角θ越小，周期T越长
B．角θ越小，周期T越短
C．周期T的长短与角θ的大小无关
D．条件不足，无法确定
10．（2022·全国·高三专题练习）风能是可再生清洁能源，我国在风力发电方面的研究处于世界前列。在风能开发利用时，常用到风速仪，其结构如图（a）所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被遮挡。已知风轮叶片转动半径为，每转动圈带动凸轮圆盘转动一圈，凸轮每次经过透镜系统时，光线被挡住，接收不到光。若某段时间内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片（　　）
A．转速逐渐增大，平均速率为 B．转速逐渐增大，平均速率为
C．转速逐渐减小，平均速率为 D．转速逐渐减小，平均速率为
11．（2021·新疆·乌市八中高一阶段练习）将内壁光滑、半径为R的圆形细管竖直固定放置，一质量为m的小球（视为质点）在管内做圆周运动，设小球在过最高点时的速度为v，对管的作用力为F，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．最高点的速度v越大，对管的作用力为F不一定越大
B．小球能够过最高点的最小速度为
C．若作用力，此时速度为
D．小球做的是匀速圆周运动
二、填空题
12．（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___________。
13．（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___________。
14．（2021·福建泉州·高一期末）如图，水平转盘以角速度=2rad/s匀速转动，转盘上放有质量m=2kg的物块（可视为质点），物块和转盘间的最大静摩擦力是物块对转盘压力的0.4倍，物块到转轴OO'的距离为r。当r=0.5m时物块受到的摩擦力大小___________N；要使物块与转盘不发生相对滑动，r的最大值为__________m（取g=10m/s2）。
三、解答题
15．（2021·内蒙古·乌审旗高级中学高三阶段练习）小球沿粗糙的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道，已知轨道的半径为R，小球到达轨道的最高点A时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力2倍，不计空气阻力。请求出：
（1）小球到达轨道最高点A时的速度为多大；
（2）小球落地点到最低点B的距离是多少？
16．（2021·黑龙江·齐齐哈尔市第八中学校高二开学考试）电动汽车BEV是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通安全法规各项要求的车辆。某汽车厂家设计一款小型电动汽车，其额定功率为、质量，出厂之前要进行一系列的车辆动力性能和安全性能的测试。
（1）当此电动汽车在平直道路上测试时受到恒为车重0.1倍的阻力，求汽车在平直道路上的最大速度（）；
（2）当此电动汽车在水平弯道上测试时，已知轮胎与地面的动摩擦因数为0.25，弯道的半径为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求汽车通过水平弯道的最大安全速度（）。
17．（2022·全国·高一期末）如图为某游乐设施，水平转盘中央有一根可供游客抓握的绳子，质量为的游客，到转轴的距离为，游客和转盘间的动摩擦因数为，设游客受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为。
（1）当游客不抓握绳子时，为保证游客不滑动，转盘的角速度最大不能超过多少？
（2）当转盘的角速度时，游客抓住绳可使自己不滑动，则人拉绳的力至少是多大？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．D
5．C
6．B
7．D
8．A
9．A
10．C
11．A
12． 1:2:2:4 1:2:1:2 1:4:2:8
13．
14． 4 1
15．（1）；（2）
16．（1）30m/s；（2）；20m/s
17．（1）；（2）
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