第二章 圆周运动 单元优化训练卷(Word版含答案)

第二章 圆周运动 单元优化训练卷
一、单选题
1．（2022·山东·日照青山学校高三期末）如图所示，将一半径为R的光滑圆形管道竖直放置，A、B、C、D是过管道圆心的水平、竖直虚线与管道的四个交点，可视为质点的小球在圆形管道内做完整的圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．当时小球恰好能通过最高点
B．小球通过A点时对外侧管壁的作用力可以为零
C．小球在上半部管道运动过程中对内侧管壁一定有作用力
D．小球在下半部管道运动过程中对外侧管壁一定有作用力
2．（2022·江苏如皋·高一期末）如图所示，质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O，在同一水平面上做匀速圆周运动，则（　　）
A．A的线速度一定比B的线速度大
B．A的角速度一定比B的角速度大
C．A的加速度一定比B的加速度小
D．A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力小
3．（2021·江苏盐城·高一期末）2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，约582秒后，神舟十三号载人飞船进入预定轨道。当日6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站完成对接。则下列说法正确的是（　　）
A．“2021年10月16日0时23分”是时间
B．神舟十三号载人飞船与空间站对接过程中控制系统将两者视为质点
C．神舟十三号载人飞船在预定轨道运行一周的路程为零
D．空间站在圆轨道上运行时，速度方向不断变化
4．（2022·上海·高一）如图，用细绳系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，不考虑空气阻力。则以下说法正确的是（　　）
A．球受到重力、拉力、向心力
B．若球转动加快，绳子的拉力不变
C．球所受的合力指向悬点O
D．球的向心加速度时刻在变化
5．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，FN－v2图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．当地的重力加速度大小为
B．小球的质量为
C．v2＝c时，杆对小球弹力方向向上
D．若v2＝2b，则杆对小球弹力大小为2a
6．（2020·广东茂名·高二期末）在室内自行车比赛中，运动员以速度在倾角为的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为，做圆周运动的半径为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员做圆周运动的角速度为
B．运动员做匀速圆周运动的向心力大小是
C．运动员做匀速圆周运动的向心力大小一定是
D．将运动员和自行车看做一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
7．（2022·河北衡水中学高三）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块（可视为质点）落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，小物块与陶罐内壁间的动摩擦因数为μ，且它和O点的连线与OO′之间的夹角为θ，转动角速度为ω，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）
A．当时，小物块与陶罐内壁间的弹力为mgcosθ
B．当时，小物块与陶罐内壁间的弹力为
C．当时，小物块与陶罐内壁间的摩擦力沿罐壁向上
D．当时，小物块将向陶罐上沿滑动
8．（2021·河南·鹤壁高中高三阶段练习）如图所示，半径为R的水平圆盘上放置两个相同的木块a和b，木块a放在圆盘的边缘处，木块b放在距圆心处，它们都随圆盘一起绕过圆盘中心的竖直轴转动，下列说法正确的是（　　）
A．两木块的线速度大小相等 B．两木块的角速度相等
C．若圆盘转速逐渐增大，木块b将先滑动 D．若圆盘转速逐渐增大，木块a、b将同时滑动
9．（2021·福建罗源·高二期中）如图所示，轻绳的一端系一个重为G的小球，另一端系在天花板上的O点，小球在竖直平面内从A点沿圆弧运动到C点，经过最低点B时所受绳子拉力大小为F。则小球经过B点时的向心力（　　）
A．方向竖直向上 B．方向竖直向下
C．大小为G+F D．大小为G－F
10．（2022·内蒙古·包钢一中一模）如图所示，两等长轻绳一端打结，记为O点，并系在小球上。两轻绳的另一端分别系在同一水平杆上的A、B两点，两轻绳与固定的水平杆夹角均为53°。给小球垂直纸面的速度，使小球在垂直纸面的竖直面内做往复运动。某次小球运动到最低点时，轻绳OB从O点断开，小球恰好做匀速圆周运动。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，则轻绳OB断开前后瞬间，轻绳OA的张力比为（　　）
A．1：1 B．25：32 C．25：24 D．3：4
11．（2021·河北·高三阶段练习）如图所示，“L”形杆倒置，横杆端固定有定滑轮，竖直杆光滑且粗细均匀，绕过定滑轮的细线两端分别连接着小球B及套在竖直杆上的滑块A，让整个装置绕竖直杆的轴以一定的角速度匀速转动，稳定时，滑轮两边的线长相等且两边的线与竖直方向的夹角均为37。已知细线总长为l，滑块的质量为M，小球的质量为m，不计滑块和球的大小，sin37=0.6，cos37=0.8。则（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
12．（2021·陕西王益·高一期中）某同学要测定物块m与转盘A间的动摩擦因数。他组建了如图所示的装置，左侧转轴过转盘C的中心，两者固定，右侧转轴穿过转盘A、B的中心，三者固定，转盘B与C间通过一根皮带连接，皮带与转盘间不打滑，在转盘A的边缘放上物块，不计物块的大小，他测出转盘B、C的半径之比为2：1．于是他转动转轴上的手柄P，整个装置转动起来．逐渐增加手柄转速的同时观察物块，发现当手柄P转速达到n时，物块恰好沿转盘A的边沿切线飞出．另一同学帮他测出转盘A的半径为R，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。根据上面的信息，请你帮他完成下面的问题：
（1）手柄P的转速为n时，转盘C的边缘某点的角速度是_______；
（2）手柄P的转速为n时，物块的角速度是_______；
（3）物块m与转盘A间的动摩擦因数__________。
13．（2021·山东滨州·高一期中）如图所示，为测试子弹的发射速度，让子弹水平射向绕水平轴旋转的纸筒，纸筒的直径为d，角速度为ω，子弹沿直径水平穿过圆纸筒，只留下一个弹孔，则子弹的速度可能为___________。
14．（2021·上海交大附中高一期中）如图所示，水平杆固定在竖直杆上，二者互相垂直，水平杆上、两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为的小球上，，现转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形始终在竖直面内，且转动过程、两绳始终处于拉直状态；则绳的最大拉力为___________N；绳的最大拉力为___________N。
三、解答题
15．（2022·内蒙古·赤峰第四中学高一阶段练习）如图所示，一支架放在足够大的水平地面上，长度的轻绳的一端固定在水平转轴O上，转轴O到水平地面的高度，另一端固定一小球（视为质点），小球和支架的质量均为，小球在竖直平面内做圆周运动，当小球运动到最高点时，支架恰好对地面无压力，不计空气阻力，整个过程中支架没有运动，取重力加速度大小。
（1）求小球在最高点时的速度大小；
（2）当小球运动到最高点时轻绳恰好断裂，求小球在水平地面上的落点到O点的水平距离。
16．（2021·辽宁葫芦岛·高三阶段练习）如图所示，水平地面上固定一倾角为的斜面，圆弧和均为半径的竖直固定的光滑圆轨道，D点的切线方向恰好水平，斜面和圆弧之间有一小段光滑的圆弧连接．一质量的小物体（视为质点）在A点由静止释放，小物体从进入圆弧轨道开始受到始终竖直向上的力的作用，当小物体运动到圆弧的末端D入圆弧轨道开始受到始终竖直向上的力的作用，当小物体运动到圆弧的末端D时作用力F立即消失，小物体最终落在水平地面上的E点．已知小物体与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面的长度，与之间有一内径略大于小物体的小圆管，取重力加速度大小，不计空气阻力．求：
（1）小物体运动到斜面底端的速度大小v；
（2）小物体在圆弧中运动时对C点的压力大小；
（3）小物体从A点释放至运动到水平地面E点的时间t。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．D
4．D
5．B
6．B
7．B
8．B
9．A
10．B
11．C
12．
13．(n=0、1、2、3…)
14．
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）20N；（3）
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