第二章 圆周运动 单元综合卷（Word版含答案）

第二章 圆周运动 单元综合卷
一、单选题
1．（2021·云南昆明·高二期末）轨道平面和地球赤道平面重合的卫星称为赤道卫星，若某赤道卫星运行方向与地球自转方向相同，绕地球做匀速圆周运动。某时刻该卫星位于地球经线上方，从此时开始计时，此后每3整天均通过位于东8区赤道上的某一建筑上方6次，且每经3整天该卫星都刚好回到地球经线上方，则该卫星绕地球运行的周期为（　　）
A．4小时 B．8小时 C．12小时 D．16小时
2．（2021·吉林·长春外国语学校高一期末）如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（　　）
A．a、b和c三点的角速度大小相等
B．a、b和c三点的线速度相等
C．a、b的角速度比c的大
D．c的线速度比a、b的大
3．（2021·浙江丽水·高一期末）未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装如图所示的一段圆柱形“旋转舱”。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是（　　）
A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
B．在旋转舱内活动时，“水平面”是一个环形
C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小
4．（2021·浙江·高二学业考试）如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙，C为大盘上的一点，A、B为大小两盘边缘上的两点，已知2rC=rA，rC=rB．以下关于A、B、C三点的线速度v、角速度ω、向心加速度a之间的大小关系说法正确的是（　　）
A．2ωA=ωB，2aA =aB B．aA = aC，ωA=ωC
C．ωA=2ωB，vB=2vC D．vA=2vB，ωA=ωB
5．（2021·山东烟台·高一期末）如图所示，、是两个摩擦传动的靠背轮，是主动轮，是从动轮，它们的半径关系，和是轮边缘上的两个点，点是轮半径的中点，下列判断正确的是（　　）
A． B． C． D．
6．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，两水平圆盘P、Q紧靠在一块，Q圆盘为主动轮，P、Q之间不打滑，P圆盘与Q圆盘的半径之比为3：1。两个小物块a、b分别放置于P、Q圆盘的边缘上，当主动轮Q匀速转动时，两小物块均与圆盘相对静止。则a、b的线速度、和向心加速度、之间的关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
7．（2022·全国·高一）如图所示，长为的轻绳上端固定于点，下端栓接一小球（可视为质点），小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为，则小球运动一周经过的时间为（　　）
`
A． B． C． D．
8．（2021·四川乐山·高一期末）如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动。重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）
A．小球在圆周最高点时的向心力一定只由重力提供
B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为
D．小球过最低点时绳子的拉力一定小于小球重力
9．（2020·河南·三门峡市陕州区第一高级中学高一期末）如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为，B、C质量均为，A、B离轴心距离为，C离轴心距离为，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（　　）
A．物体C的向心加速度最小
B．物体B受到的静摩擦力最大
C．是C开始滑动的临界角速度
D．当圆台转速增加时，B比A先滑动
10．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，轮、固定在同一转轴上，轮、用皮带连接且不打滑。在、、三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比，则（　　）
A．A、B两点的线速度大小之比 B．B、C两点的线速度大小之比
C．A、B两点的角速度之比 D．A、C两点的向心加速度大小之比
11．（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．
二、填空题
12．（2021·山东莒县·高一期中）如图所示，用一根结实的细绳，一端拴一个小物体。在光滑桌面上抡动细绳，使小物体做圆周运动，体验手对做圆周运动的物体的拉力。仅减小旋转的速度，拉力______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；角速度不变的前提下，仅增大旋转半径，拉力______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；松手后的短时间内，物体的运动将_______（选填“靠近圆心”、“远离圆心”或“沿原轨迹”）。
13．（2021·福建·三明一中高一期中）如图所示，光滑的漏斗侧壁与竖直方向夹角为θ，在漏斗内部一个水平面上，质量为m的小球做半径为r的匀速圆周运动，则小球匀速圆周运动需要的向心力大小为___________漏斗对小球作用力大小为____________；小球做匀速圆周运动角速度大小为______________（重力加速度为g）。
14．（2021·山东·招远市第二中学高一阶段练习）如图所示，质量为的小杯里盛有的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为。则为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是___________；当水杯在最高点速率时，取，绳的拉力大小为__________。
三、解答题
15．（2021·天津市军粮城中学高一期中）如图（a）所示，长L = 2m轻绳系一个质量为m = 1kg的小球，另一端固定在轴上的O点，当小球与绳子一起在水平面上做匀速圆周运动时，绳子与轴的夹角为60°（g取10m/s2）。
（1）对小球受力分析；
（2）求绳子上拉力的大小；
（3）小球的角速度大小；
（4）若小球做竖直平面上的圆周运动，且当小球运动到最低点时的角速度与（1）中大小相同，求此时绳子的拉力。
16．（2021·天津市军粮城中学高一期中）如图所示，长度为L =1m的绳，拴着一质量m =1kg的小球在竖直面内做圆周运动，小球半径不计，已知绳子能够承受的最大拉力为74N，圆心离地面高度H = 6m，运动过程中绳子始终处于绷紧状态，（g取10m/s2）
（1）分析小球在何处最不容易断，在何处最容易断；
（2）若小球通过最高点时绳子拉力刚好为零，求此时小球的速度大小；
（3）若小球通过最低点时绳子刚好被拉断，求此时小球的速度大小；
（4）求小球通过最低点绳子刚好被拉断后小球平抛出去的水平距离。
17．（2021·山东莒县·高一期中）《水流星》是中国传统民间杂技艺术，杂技演员用一根绳子兜着里面倒上水的两个碗，迅速地旋转着绳子做各种精彩表演，即使碗底朝上，碗里的水也不会洒出来。假设水的质量为m，绳子长度为l，重力加速度为g，不计空气阻力。绳子的长度远远大于碗口直径。杂技演员手拿绳子的中点，让碗在空中旋转。
（1）两碗在竖直平面内做圆周运动，若碗通过最高点时，水对碗的压力等于mg，求碗通过最高点时的线速度；
（2）若两只碗在竖直平面内做圆周运动，两碗的线速度大小始终相等，如图甲所示，当正上方碗内的水恰好不流出来时，求正下方碗内的水对碗的压力；
（3）若两只碗绕着同一点在水平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。已知绳与竖直方向的夹角为θ，求碗和水转动的角速度大小。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．B
2．A
3．B
4．A
5．B
6．C
7．B
8．C
9．C
10．A
11．C
12． 减小 增大 远离圆心
13．
14． 2 30
15．（1）20N；（2）；（4）30N
16．（1）在最高点最不容易断，在最低点最容易断；（2）；（3）；（4）
17．（1）；（2）2 mg，方向竖直向下；（3）
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