第三章 圆周运动 单元质量检测（Word版含答案）

第3章 圆周运动 单元质量检测
一、单选题
1．（2021·重庆南开中学高三）如图所示，质量M=3m的光滑细圆管用轻杆竖直固定在竖直平面内，环的半径R比细管的内径大得多。质量分别为3m和m的小球A和B在细管内运动。当A球以速度通过圆管最低点时，B球在最高点，且此时的细圆管对杆的拉力为零，则B球速度大小为（　　）
A． B．
C． D．
2．（2021·山东·安丘市普通教育教学研究室高三阶段练习）如图所示为潍坊市北海之滨的“渤海之眼”，它横跨白浪河，是世界少有的无轴摩天轮。“渤海之眼”摩天轮直径为125米，运行时轮盘不转动，人坐在轿厢内通过轨道沿轮盘匀速转动，运行一周需要半个小时。则以下判断正确的是（　　）
A．人和轿厢运动的角速度为 B．人和轿厢运动线速度的大小为
C．人所受合力的大小始终不变 D．人在运行中只受重力和弹力作用
3．（2021·全国·高三阶段练习）如图所示，火车轨道转弯处外高内低，当火车行驶速度等于规定速度时，所需向心力仅由重力和轨道支持力的合力提供，此时火车对内、外轨道无侧向挤压作用。已知火车内、外轨之间的距离为，高度差为，转弯半径为，由于轨道平面的倾角很小，可认为，重力加速度，则在这种情况下，火车转弯时的规定速度为（　　）
A． B． C． D．
4．（2021·江西·模拟预测）某机器的齿轮系统如图所示，中间的轮叫做太阳轮，它是主动轮，从动轮称为行星轮，太阳轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起，如果太阳轮一周的齿数为n1，行星轮一周的齿数为n2，当太阳轮转动的角速度为时，最外面的大轮转动的角速度为（　　）
A． B． C． D．
5．（2021·江苏·滨海县五汛中学高二期中）如图所示，小物块紧贴在圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起绕竖直中心轴做匀速圆周运动。提供小物块做圆周运动的向心力的是（　　）
A．小物块所受的重力 B．小物块所受的弹力
C．小物块所受的摩擦力 D．小物块所受的重力和摩擦力的合力
6．（2021·山东·济南一中高二期中）如图所示，细杆一端通过铰链与天花板连接，在细杆的中点和另一端分别固定小球甲和乙。将杆置于水平位置由静止释放，当杆转到竖直位置时（　　）
A．甲球的角速度比乙的小 B．甲球的角速度比乙的大
C．甲球的线速度比乙的小 D．甲球的线速度比乙的大
7．（2022·全国·高三专题练习）轻杆一端固定有质量为m=1kg的小球，另一端安装在水平轴上，转轴到小球的距离为50cm，转轴固定在三角形的带电动机（电动机没画出来）的支架上，在电动机作用下，轻杆在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示。若转轴达到某一恒定转速n时，在最高点，杆受到小球的压力为2N，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．小球运动到最高点时，小球需要的向心力为12N
B．小球运动到最高点时，线速度v=1m/s
C．小球运动到图示水平位置时，地面对支架的摩擦力为8N
D．把杆换成轻绳，同样转速的情况下，小球仍能通过图示的最高点
8．（2022·河北·模拟预测）如图所示，匀速转动的齿轮O1和O2，齿数比为m：n。下列说法正确的是（　　）
A．O1和O2转动周期之比为m：n
B．O1和O2转动周期之比为n：m
C．O1和O2转动角速度大小之比为n：
D．齿轮上A、B两点的线速度大小之比为n：m
9．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，两个啮合齿轮，小齿轮半径为，大齿轮半径为，A、B分别为两个齿轮边缘上的点，C为大齿轮中离圆心距离为的点，则A、B、C三点的（　　）
A．转动周期之比为 B．角速度大小之比为
C．线速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为
10．（2022·江苏·溧阳市光华高级中学高三期末）如图所示，竖直杆光滑，水平杆粗糙，质量均为m的两个小球穿在两杆上，并通过轻弹簧相连，在图示位置连线与竖直方向成角时恰好平衡，现在让系统绕杆所在竖直线为轴以从零开始逐渐增大的角速度转动，下列说法正确的是（　　）
A．小球A与杆的弹力随的增大而增大
B．弹簧的长度随的增大而增长
C．小球A与杆的摩擦力随的增大而增大
D．开始的一段时间内，B小球与杆的弹力随的增大而可能不变
11．（2021·江苏·南京市中华中学高三期中）四个完全相同的小球A、B、C、D在水平面内均做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法错误的是（　　）
A．小球A、B角速度相同
B．小球A、B线速度大小相同
C．小球C、D向心加速度大小相同
D．小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等
二、填空题
12．（2021·福建泉州·高一期中）如图是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为nr/s，则小齿轮的角速度ω＝_____，自行车前进的速度为_____。
13．（2021·山东潍坊·高一期中）一探究小组利用圆周运动的知识，研究“3×4速”山地车各挡位下的速度，操作如下：
（1）推自行车沿直线前进，测得车轮转动一周自行车前进的距离L。则自行车的车轮外缘的半径为________；
（2）数出3个牙盘和4个飞轮上齿的个数如下表所示：
牙盘档位 1 2 3
对应齿数 48 36 24
飞轮档位 1 2 3 4
对应齿数 36 24 16 12
若自行车脚踏板的转速一定，“1×4”档时的速度为，“2×4”档时的速度为，“3×2”档时的速度为，则________，________；
（3）若脚踏板的转数为n（n为每秒钟转动圈数），则该自行车的最大速度为_________。
14．（2021·甘肃·白银市第八中学高一期中）在如图所示的传动装置中，P、Q两轮通过皮带连接在一起，a、b、c是两轮上的三点，已知半径Ra=2Rb=，Q轮为主动轮，逆时针匀速转动，皮带不打滑，则关于a、b、c三点角速度之比________；线速度之比________；向心加速度之比________。
三、解答题
15．（2021·天津市红桥区教师发展中心高一期末）我们常常在公园和古村落中见到拱形桥，如图甲所示。若一质量为的汽车，以的速度经过半径为的拱形桥最高点，如图乙所示，取。求
（1）汽车对桥的压力大小；
（2）为保证汽车安全经过桥顶，汽车经过桥顶的最大速度是多大？
16．（2022·全国·高一专题练习）质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。
（1）小球经过最高点的速度是多少？
（2）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求此时小球的速度大小以及对应的水平射程。
17．（2021·北京·牛栏山一中高三期中）有一个质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的拱桥，重力加速度g取10 m/s2。
（1）汽车到达桥顶时速度为10m/s，桥对汽车的支持力是多大？
（2）汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥面没有压力？
（3）假如拱桥的半径增大到与地球半径R=6400km一样，当汽车的速度不断地增大就会在桥上腾空形成绕地球做圆周运动的卫星，求使汽车成为卫星的最小速度。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．C
4．B
5．B
6．C
7．C
8．A
9．D
10．D
11．B
12．
13． 4：3 2：1
14． 2∶2∶1 2∶1∶2 2∶1∶1
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）；4m
17．（1）6000N；（2）20m/s；（3）8km/s
答案第1页，共2页
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