第六章 圆周运动 单元测试
一、单选题
1.如图所示,从宇宙角度,地球可以看成一个巨人的拱形桥,桥面半径km,地面上行驶的汽车中驾驶员的质量kg,,在汽车不离开地面的前提下,下列分析中正确的是( )
A.汽车的速度越大,则汽车对地面的压力也越大
B.不论汽车的行驶速度如何,驾驶员对座椅压力大小都等于
C.只要汽车行驶,驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力
D.如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零,则此时驾驶员会有超重的感觉
2.如图所示,质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是( )
A.线速度vA=vB B.线速度vA>vB C.周期TA<TB D.向心加速度aA=aB
3.一辆电动玩具小车,可以在水平桌面上做匀速直线运动。现将小车用轻绳系在水平桌面上O点,如图所示的轻绳的长为L,小车转一圈的时间为t。下列物理量中,可以用来描述小车运动快慢的是( )
A.位移 B.半径
C.线速度 D.路程
4.下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A.曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动
B.平抛运动是匀变速运动
C.匀速圆周运动是匀速运动
D.曲线运动受到的合外力可以为零
5.闹钟是带有闹时装置的钟。既能指示时间,又能按人们预定的时刻发出音响信号或其他信号。如图所示,机械式闹钟中的三个齿轮的半径之比为1:3:5,当齿轮转动的时候,小齿轮边缘的M点和大齿轮边缘的N点的线速度大小之比和角速度之比分别为( )
A.1:1 1:5 B.1:1 5:1 C.5:1 1:5 D.5:1 5:1
6.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
7.风能是一种绿色能源。如图所示,叶片在风力推动下转动,带动发电机发电,M、N为同一个叶片上的两点,下列判断正确的是( )
A.M点的线速度小于N点的线速度
B.M点的角速度小于N点的角速度
C.M点的转速大于N点的转速
D.M点的周期大于N点的周期
8.一个运动员沿着半径为的圆弧跑道以速度匀速率奔跑,则运动员做圆周运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
9.下面关于匀速圆周运动的表述正确的是 ( )
A.做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C.做匀速圆周运动的物体,其运动快慢用线速度描述
D.做匀速圆周运动的物体,在任意相等时间内的位移相同
10.一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为2s。则该物体在运动过程的任一时刻,速度变化率的大小为( )
A.2m/s2 B.4πm/s2 C.0 D.4m/s2
11.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动。有一个质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,筒口半径和筒高分别为R和H,小球A所在的高度为筒高的一半。已知重力加速度为g,则( )
A.小球A做匀速圆周运动的角速度
B.小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用
C.小球A受到的合力大小为
D.小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上
12.家用台式计算机上的硬磁盘的磁道和区如图所示,某台计算机上的硬磁盘共有9216个磁道(即9216个不同半径的同心圆),每个磁道分8192个扇区(每扇区为圆周),每个扇区可以记录512个字节,电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动,磁头在读、写数据时是不动的,磁盘每转一圈,磁头沿半径方向跳动一个磁道,下列选项正确的是( )
A.每个字节在磁道上所占用的磁道长度都相同
B.磁盘转动的角速度是240rad/s
C.一个扇区通过磁头所用的时间为1.7×10-3s
D.不计磁头转移磁道的时间,1s内最多可以从一个硬盘面上读取5.0×108个字节
13.如图所示,半径分别为R和的两个转盘A、B处于水平面内,两者边缘紧密接触,靠静摩擦传动,均可以绕竖直方向的转轴及转动.一个小滑块(视为质点)位于转盘A的边缘,已知滑块与转盘间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.现使转盘B的转速逐渐增大,当小滑块恰好要相对于转盘A发生相对运动时,转盘B的角速度大小为( )
A. B. C. D.
14.如图所示,一质量为M的人站在台秤上,台秤的示数表示人对秤盘的压力;一根长为R的细线一端系一个质量为m的小球,手拿细线另一端,小球绕细线另一端点在竖直平面内做圆周运动,且小球恰好能通过圆轨道最高点,则下列说法正确的是( )
A.小球运动到最高点时,小球的速度为零
B.当小球运动到最高点时,台秤的示数最小,且为Mg
C.小球在a、b、c三个位置时,台秤的示数相同
D.小球从c点运动到最低点的过程中台秤的示数增大,人处于超重状态
二、填空题
15.判断下列说法的正误。
(1)做匀速圆周运动的物体的加速度一定不为0;( )
(2)做匀速圆周运动的物体加速度始终不变;( )
(3)匀速圆周运动是匀变速运动;( )
(4)匀速圆周运动的向心加速度的方向时刻指向圆心,大小不变;( )
(5)根据知向心加速度an与半径r成反比;( )
(6)根据an=ω2r知向心加速度an与半径r成正比。( )
16.实验结论:半径越______,角速度越______,质量越______,向心力越大。
17.如图所示,在一段细绳的下端拴一小球,的上端固定,将拴住小球的细绳从竖直方向拉开一个角度,然后沿垂直于细绳与竖直方向所决定的平面的方向轻轻推一下小球,使它在水平面内做匀速圆周运动,其向心力的来源是________。向心力的方向为________。
18.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_____。
19.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___________。
20.如图为皮带传动装置。点分别为右侧两个共轴的轮缘上的点,为左侧轮缘上的点,三个点到各自轮圆心的距离之比为,则三个点的线速度之比为___________, 角速度之比为____________(皮带不打滑 )。
21.如图所示为自行车链条的传动装置,A、B、C分别是脚踏板、大轮与小轮边缘上的一点,脚踏板、大轮与小轮的半径之比为,则A、B、C三点的线速度之比______,角速度之比_____,向心加速度之比___________.
三、解答题
22.如图是马戏团上演的飞车节目,半径为R的圆轨道.表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车的总质量均为m,当乙以v1 =的速度过轨道最高点B时,甲以v2 =的速度经过最低点A.忽略其他因素影响,求:
(1)乙在最高点B时受轨道的弹力大小
(2)甲在最低点A时受轨道的弹力大小
23.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上有一个相对圆盘静止的物体。
(1)物体需要的向心力由什么力提供?物体所受摩擦力沿什么方向?
(2)当转动的角速度变大后,物体仍与转盘保持相对静止,物体受的摩擦力大小怎样变化?
24.一个质量为0.1 kg的小球,用一长0.45 m的细绳拴着,绳的另一端系在O点,让小球从如图所示位置从静止开始释放,运动到最低点时球的速度为3 m/s。(球视为质点,绳不可伸长,取g=10 m/s2)
(1)分析球运动到最低点时向心力的来源,画出小球受力示意图;
(2)球到达最低点时绳对球的拉力。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
2.B
3.C
4.B
5.B
6.D
7.A
8.A
9.C
10.B
11.A
12.D
13.A
14.C
15. 对 错 错 对 错 错
16. 大 大 大
17. 小球受到的重力和绳子拉力的合力 水平方向且由小球指向圆心O
18. 大小 方向
19.(n=0、1、2、3…)
20. 1:1:2 1:2:2
21.
22.(1) mg (2) 7mg
23.2323
24.(1)2424;(2)3 N
答案第1页,共2页
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