第3章 圆周运动 章末综合测试卷（Word版含答案）

第3章 圆周运动 章末综合测试卷
一、单选题
1．（2021·江苏省高邮市教育局教研室高三阶段练习）一质量为1kg的物体在水平面内做匀速圆周运动，圆周运动的半径为0.5m，物体旋转6周用时1min，则下列说法正确的是（　　）
A．物体做圆周运动的角速度大小为
B．物体做圆周运动的线速度大小为
C．物体做圆周运动的向心力大小为
D．物体做圆周运动的向心加速度大小为
2．（2021·甘肃·庆阳第六中学高一期中）如图所示，一质量为m的汽车以恒定的速率运动。若通过凸型路面时对路面的压力F1，通过凹形路面最低点时对路面的压力为F2，则（　　）
A．F1mg C．F23．（2021·广东·高州市教师发展中心高一期末）如图所示，质量为的小球在竖直平面内的固定光滑圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度为，当小球以的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是（重力加速度为）（　　）
A．10 B．8
C．4 D．2
4．（2021·河南·辉县市第一高级中学高一阶段练习）在杯子内有质量不同的A、B两个光滑小球，它们分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（　　）
A．A 物体的线速度必定小于B 物体的线速度
B．A物体角速度必定小于 B 物体角速度
C．A 物体运动所需的向心力必定小于 B 物体运动的向心力
D．A 物体对筒壁的压力必定大于 B 物体对筒壁的压力
5．（2021·河北邢台·高三阶段练习）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块和放在水平转盘上，两者用细线连接，两木块与转盘间的动摩擦因数相同，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动，且木块，与转盘中心在同一条水平直线上。当圆盘转动到两木块刚好还未发生滑动时，烧断细线，关于两木块的运动情况，以下说法正确的是（　　）
A．两木块仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动
B．木块发生滑动，离圆盘圆心越来越近
C．两木块均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
D．木块仍随圆盘一起做匀速圆周运动
6．（2021·广东·高三阶段练习）如图所示，ABC为在竖直平面内的金属半圆环，AC为其水平直径，AB为固定的直金属棒，在金属棒上和半圆环的BC部分分别套着两个完全相同的小球M、N（视为质点），B固定在半圆环的最低点。现让半圆环绕对称轴以角速度ω=rad/s匀速转动，两小球与半圆环恰好保持相对静止。已知半圆环的半径R=1 m，金属棒和半圆环均光滑，取重力加速度大小g=10 m/s2，下列选项正确的是（　　）
A．M、N两小球做圆周运动的线速度大小之比vM∶vN=∶1
B．M、N两小球做圆周运动的线速度大小之比vM∶vN=∶1
C．若稍微增大半圆环的角速度，小环M稍许靠近A点，小环N将到达C点
D．若稍微增大半圆环的角速度，小环M将到达A点，小环N将稍许靠近C点
7．（2022·全国·高一）如图所示，一个固定汽缸的活塞通过两端有转轴的杆AB与圆盘边缘连接，半径为R的圆盘绕固定转动轴O点以角速度ω逆时针匀速转动，从而使活塞水平左右移动，在图示位置，杆与水平线AO夹角为θ，AO与BO垂直，则此时活塞的速度大小为（　　）
A．ωR B．ωR cosθ C． D．ωR tanθ
8．（2022·全国·高一专题练习）如图所示为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，已知摆球的质量为m，摆线与竖直方向的角度为θ，摆线长为L。下列说法中正确的是（　　）
A．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B．摆线对摆球的拉力提供向心力
C．向心力大小为mgtanθ D．线速度大小为
9．（2022·全国·高一专题练习）质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管横截面的直径，如图所示。已知小球以速度v通过最高点时对圆管内、外壁的压力恰好为0，则小球以速度2v通过圆管的最高点时（　　）
A．小球对圆管外壁的压力等于mg B．小球对圆管外壁的压力等于3mg
C．小球对圆管内壁的压力等于mg D．小球对圆管内壁的压力等于3mg
10．（2021·河北武强中学高三阶段练习）儿童自行车两侧有两个保护轮防止儿童摔倒，已知后轮半径是保护轮半径的三倍。取保护轮和后轮边缘上的点分别为A和B，当儿童正常骑车车轮无滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．A、B两点转动周期相同 B．A、B两点向心加速度相同
C．A点和B点线速度大小之比为3：1 D．A点和B点角速度大小之比为1：3
11．（2022·全国·高一专题练习）图为明代出版的《天工开物》中的牛力齿轮，体现我国古代劳动人民的科学智慧。图中A、B、C为该器械的三个齿轮，牛拉动横杆带动齿轮A转动，A与B的轮齿接触良好，B与C通过横轴连接。已知三个齿轮的半径关系为RA=4RB=8RC。当牛做匀速转动时，A、B、C三个齿轮边缘的关系，下列说法正确的是（　　）
A．线速度之比分别为1：1：2
B．角速度之比分别为1：4：4
C．向心加速度之比4：2：1
D．周期之比1：1：2
二、填空题
12．（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________。
13．（2021·江苏省高邮中学高一期末）如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度ω绕轴O高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下a、b两个弹孔，已知ao、bo间夹角为φ弧度，则子弹速度为 ____________
14．（2021·山东临沂·高一期中）如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C正常骑行自行车时，A、B、C三点中______两点的线速度大小相等，______两点的角速度大小相等，______点向心加速度最大。
三、解答题
15．（2021·广东宝安·高三阶段练习）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。
16．（2020·黑龙江·宾县第一中学高三阶段练习）如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.18kg的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。当小球的转速改为原来的3倍时，细线将恰好会断开，线断开前的瞬间，小球受到的拉力比原来的拉力大40N，求：
(1)线断开前的瞬间，线受到的拉力大小？
(2)线断开的瞬间，小球运动的线速度？
(3)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边缘的夹角为60°，桌面高出地面0.8m，求小球飞出后的落地点距离桌边缘的水平距离？（取g=10m/s2）
17．（2021·广东·惠州一中高二阶段练习）光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形轨道在B点连接，轨道半径R=0.5m，一个质量m=2kg的小球在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能Ep=36J，如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧，沿半圆形轨道向上运动恰能通过最高点C，g取10m/s2.求：
（1）小球脱离弹簧时的速度大小？
（2）小球在最高点C处的速度大小？
（3）小球从B点到C点克服轨道摩擦阻力所做的功？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．B
4．A
5．D
6．D
7．A
8．C
9．B
10．D
11．B
12． 4 1:4
13．
14． A、B B、C C
15．（1）；（2）
16．(1)F=45N；(2)v=5m/s；(3)1.73m
17．（1） ；（2） ；（3）11J
答案第1页，共2页
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