第二章 匀速圆周运动 单元练习（Word版含答案）

第二章《匀速圆周运动》单元练习
一、单选题
1．广州的广州塔和上海的东方明珠塔都随地球一起自转，下列说法正确的是（　　）
A．两座塔的加速度相同 B．两座塔的线速度相同
C．两座塔的运动周期相同 D．两座塔的角速度不同
2．F1赛事中，某车手在一个弯道上高速行驶时突然出现赛车后轮脱落，遗憾地退出了比赛。关于后轮脱落后短时间内的运动情况，下列说法正确的是（　　）
A．仍然沿着赛车行驶的弯道运动
B．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动
C．沿着与弯道垂直的方向做直线运动
D．上述情况都有可能
3．如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是Ff，则物块与碗的动摩擦因数为（　　）
A． B． C． D．
4．京沪高铁的设计时速有公里每小时。某列从南京始发去往北京的高铁列车以的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在内顺时针匀速转过了约角。从题设中可知以下说法正确的是（　　）
A．火车右转弯 B．火车的位移约是米
C．角速度约为 D．经过的弯道半径约为
5．向心力演示器是用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系实验装置，如图所示。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态，两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为1:4，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为（　　）
A．1:2 B．1:4 C．4:1 D．2:1
6．跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子两端A、B近似不动，绳子绕AB连线在空中转到图示位置时，对绳子上的两个质点P和Q的说法正确的是（　　）
A．P和Q的线速度相等
B．P和Q的加速度相等
C．P、Q的合外力方向指向AB的中点O
D．P和Q都处于失重状态
7．有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆形表演台的侧壁做匀速圆周运动。图中的圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。下列说法正确的是（　　）
A．h越高，摩托车对侧壁的压力将越大
B．h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大
C．h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小
D．h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大
8．如图所示的皮带传动装置，皮带与圆盘O、O'之间不打滑。将三个相同的小物块分别放在圆盘O、O'边缘的A、B两点和圆盘O上的C点，三个小物块随圆盘做匀速圆周运动。A、B、C三物块做圆周运动的半径rA=2rB，rC=rB。小物块A、B运动的线速度之比和小物块B、C运动的周期之比分别为（　　）
A．2：1；1：1 B．2：1；1：2 C．1：1；2：1 D．1：1；1：2
9．如图所示，金属环M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴、以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环一直相对杆不动，下列判断正确的是（　　）
A．转动的角速度越大，细线中的拉力越大
B．转动的角速度越大，环M与水平杆之间的弹力越大
C．转动的角速度越大，环N与竖直杆之间的弹力越大
D．转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
10．如图所示，竖直杆AB在A、B两点通过光滑铰链连接两等长轻杆AC和BC，AC和BC与竖直方向的夹角均为θ，轻杆长均为L，在C处固定一质量为m的小球，重力加速度为g，在装置绕竖直杆AB转动的角速度ω从0开始逐渐增大的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．当ω=0时，AC杆和BC杆对球的作用力都表现为拉力
B．AC杆对球的作用力先增大后减小
C．一定时间后，AC杆与BC杆上的力的大小之差恒定
D．当ω=时，BC杆对球的作用力为0
11．如图所示，两个完全相同的物块A、B（的可视为质点）放在水平圆盘上，它们在同一直径上分居圆心两侧，用不可伸长的轻绳相连。两物块的质量均为1kg，与圆心的距离分别为RA和RB，其中RAA．物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.1
B．物块B与圆心的距离RB=2m
C．当角速度为1rad/s时，圆盘对物块A的静摩擦力指向圆心
D．当角速度为rad/s时，物块A恰好相对圆盘发生滑动
12．如图，场地自行车赛道设计成与水平面保持一定倾角，三位运动员骑自行车在赛道转弯处做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．三位运动员可能受重力、支持力、向心力的作用
B．若此时三位运动员线速度大小相等，则他们所需要向心力的大小关系一定满足
C．若此时三位运动员角速度相等，则他们的向心加速度大小关系满足
D．若运动员突然加速，仍然可以保持原轨道做匀速圆周运动，则自行车受到的支持力会减小
二、填空题
13．变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产生两个方向的效果，如图所示。
（1）跟圆周相切的分力Fτ：改变线速度的_____。
（2）指向圆心的分力Fn：改变线速度的_____。
14．滑板运动是很多青少年喜爱的运动项目。如图所示，这是某同学在圆弧形场地进行滑板运动的示意图，若圆弧场地半径为，该同学质量为，他滑到场地最低点时的速度大小为，此时他所受的向心力大小为___________，滑板对他的支持力____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）他的重力。
15．如图所示皮带传动装置，主动轮O1的半径为R，从动轮O2的半径为r，。其中A、B两点分别是两轮缘上的点，设皮带不打滑，则有______；______。______；
三、解答题
16．雨伞边缘的半径为r，距水平地面的高度为h，现将雨伞以角速度ω匀速旋转，使雨滴自伞边缘甩出，落在地面上成一个大圆圈。求：
（1）大圆圈的半径是多少？
（2）雨滴落到地面时速率是多少？
17．如图所示是一游乐转筒的模型图，它是一个半径为2m的直圆筒，可绕中间的竖直轴转动，小明背靠圆筒壁站立，其脚下的踏板突然脱落，小明没有掉下来随筒一起以每分钟30圈的转速转动（g取10，），求：
（1）小明受几个力，请画出小明的受力情况；
（2）小明的角速度，线速度大小各是多少；
（3）要保证安全，小明与转筒之间的动摩擦因数至少为多大。
18．会展用旋转展示台展示物品。简化如图所示，水平圆盘形展台半径为R = 0.65m，圆盘平面距水平地面的高度为h = 1.2m，绕竖直中心轴OO′在水平面做匀速圆周运动，某展品（可视为质点）放在展示圆盘上距轴心r = 0.6m的位置在静摩擦力作用下随圆盘一起运动，展品与展台间的动摩擦因数为μ = 0.54，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，取重力加速度g = 10m/s2。
(1)求圆盘展台匀速转动时允许的最大角速度大小；
(2)当圆盘展台以最大角速度转动时，展台因故突然停止转动，判断物品是否能从圆盘展台上滑落下来，如果不能滑落请通过计算说明理由；如果能，请计算出物品落地点到转轴的水平距离。
19．某人站在一平台上，用长L=0.6m的轻细线拴一个质量为m=0.6kg的小球，让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动，当小球转到最高点A时，人突然撒手。经0.8s小球落地，落地点B与A点的水平距离BC=4.8m，不计空气阻力，g=10m/s2。
求：
(1)A点距地面高度；
(2)小球离开最高点时的线速度及角速度大小；
(3)人撒手前小球运动到A点时，绳对球的拉力大小。
20．如图所示．在倾角为a=30．光滑斜面上，有一根长为L=0.8m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m=0.2kg的小球，沿斜面做圆周运动（g取10m/s2），试计算：
（1）小球通过最高点A的最小速度；
（2）若细绳抗拉力为FTmax=10N，小球在最低点B的最大速度是多少：
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．D
5．D
6．D
7．D
8．D
9．D
10．C
11．C
12．C
13． 大小 方向
14． 大于
15． 2：3 1：1 2：3
16．（1）；（2）
17．(1)三个，受力图见解析；(2) ，； (3)0.5
18．(1)3rad/s；(2)会滑落，0.86m
19．(1) 3.2m；(2) ，；(3)
20．（1）2m/s（2）6m/s
答案第1页，共2页
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