第二章匀速圆周运动单元练习题（word版含答案）

第二章《匀速圆周运动》基础练习题 2021-2022学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．如图是神州十二号飞船，A、B、C是其帆板上的三点，其中A、B相对O距离相等，C点距离O点最远。飞船进行调姿时，围绕过O点垂直于平面ABC的轴转动180°，则旋转过程中，下列判断正确的是（　　）
A．A、C两点线速度大小相等
B．B、C两点线速度大小相等
C．B、C两点角速度不相同
D．A、B两点的向心加速度大小相等
2．如图所示的四幅图中的行为可以在绕地球做匀速圆周运动的“天宫二号”舱内完成的有（　　）
A．如图甲，用台秤称量重物的质
B．如图乙，用水杯喝水
C．如图丙，用沉淀法将水与沙子分离
D．如图丁，给小球一个很小的初速度，小球能在拉力作用下在竖直面内做圆周运动
3．在如图所示的皮带传送装置中，A、B分别为传动轮边缘上的两点，C为大轮上的一固定点，三点对应的轨道关系为RA2RB2RC，传动过程中皮带不打滑。则下列A、B、C三点的线速度v、角速度、向心加速度an的大小关系正确的是（　　）
A．vA：vB：vC1：1：2
B．A：B：C1：2：2
C．anA：anB：anC2：4：1
D．anA：anB：anC2：2：1
4．如图所示，为了体验劳动的艰辛，几位学生一起推磨将谷物碾碎，离磨中心距离相等的甲、乙两男生推磨过程中一定相同的是（　　）
A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．向心力的大小
5．如图所示是游乐场里的过山车，若过山车经过A、B两点的速率相同，则过山车（　　）
A．在A点时处于失重状态
B．在B点时处于超重状态
C．A点的向心加速度小于B点的向心加速度
D．在B点时乘客对座椅的压力可能为零
6．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．由可知，匀速圆周运动的向心加速度与半径成正比
B．匀速圆周运动就是线速度不变的运动
C．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
D．向心加速度越大，物体速率变化越快
7．2月7日，我国运动员任子威、李文龙在北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中分获冠、亚军。运动员在短道速滑比赛中过弯道时的情景如图所示，已知过弯道时运动员速度大小恒定，蹬冰的作用力大小恒定，力的方向与身体共线，则下列关于运动员过弯道时的说法正确的是（　　）
A．运动员处于平衡状态
B．冰刀与冰面间的摩擦力提供向心力
C．运动半径越小，运动员身体倾斜度越大
D．运动员身体可以保持向外侧倾斜状态
8．如图所示为“行星传动示意图”。中心“太阳轮”的转动轴固定，其半径为，周围四个“行星轮”的转动轴固定，其半径为，“齿圈”的半径为，其中分别是“太阳轮”“行星轮”“齿圈”边缘上的点，那么（　　）
A．点与点的角速度相同 B．点与点的角速度相同
C．点与点的转速之比为 D．点与点的周期之比为
9．如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则下列说法正确的是（　　）
A．在最高点小球的速度水平，小球既不超重也不失重
B．小球经过与圆心等高的位置时，处于超重状态
C．盒子在最低点时对小球弹力大小等于2mg，方向向下
D．该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于
10．如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M，有一质量为m的小球以水平速度v0从圆轨道最低点A开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．地面受到的压力始终大于Mg
B．小球在圆轨道左侧运动的过程中，地面受到的摩擦力可能向右
C．小球经过最低点A时地面受到的压力可能等于Mg+mg
D．小球在圆轨道最高点C时，地面受到的压力可能为0
11．质量为M的物体用细线通过光滑水平平板中央的光滑小孔与质量为、的物体相连，如图所示，M做匀速圆周运动的半径为，线速度为，角速度为，若将和之间的细线剪断，M仍将做匀速圆周运动，其稳定后的运动的半径为，线速度为，角速度为，以下各量关系正确的是（　　）
A．， B．，
C．， D．，
12．如图所示，M能在水平光滑杆上自由滑动，光滑杆连架装在水平转盘上。M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连；当转盘以角速度转动时，M离轴距离为r，且恰能保持稳定转动。当转盘转速增至原来的3倍，调整r使之达到新的稳定转动状态，则滑块M做圆周运动的（　　）
A．向心力变为原来的3倍 B．半径变为原来的
C．线速度变为原来的 D．角速度变为原来的9倍
二、填空题
13．一个被细绳拉住的小球，在光滑水平面上做匀速圆周运动，圆心为。在运动过程中，细绳被固定在光滑平面上的一枚铁钉挡住，如图所示这时小球的线速度________，角速度________，加速度________，细绳的拉力________。（填变大、变小、不变）
14．如图所示，A和B为两个紧靠在一起的硬质橡胶轮，两轮的半径之比A转动时带动B一起转动（转动过程中两轮间无打滑现象）两轮的角速度之比___________，两轮的边缘向心加速度之比___________。
15．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们线速度大小之比为_______，向心加速度大小之比为_______。
三、解答题
16．一般飞行员能承受的最大向心加速度的大小约为6g。在飞行表演中，飞机某次水平转弯时，可视为在水平面内做匀速圆周运动。若飞机以150m/s的速度飞行，在该次水平转弯过程中向心加速度为6g，取重力加速度g=9.8m/s2，飞机水平转弯半径至少为多少
17．在研究匀变速直线运动的“位移”时，我们应用“以恒代变”的思想，在研究曲线运动的“瞬时速度”时，又应用“化曲为直”的思想，而在研究一般的曲线运动时，我们用的更多的是一种“化曲为圆”的思想，即对于一般的曲线运动，尽管曲线上各个位置的弯曲程度不同，但在研究时，可以将曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作半径为某个合适值ρ的圆周运动，进而采用圆周运动的分析方法来进行研究，ρ叫作曲率半径。
如图所示，将物体以初速度v0斜向上抛出，初速度与水平方向间的夹角为θ，求物体在轨迹最高点处的曲率半径ρ。（重力加速度为g，不计空气阻力）
18．如图所示，质量为的支座上有一水平细轴，轴上套有一长为的轻细绳，绳的另一端栓一质量为的小球，让球在竖直面内做匀速圆周运动，当小球运动到最高点时，支座恰好离开地面。求：
（1）则此时小球的线速度是多少；
（2）小球在最低点时，整个装置对地面的压力。
19．在篮球比赛中，投篮的角度太大或太小，都会影响投篮的命中率．在某次投篮中，运动员恰好将篮球以45°的倾角准确投入篮筐，设运动员起跳投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，如图甲所示，设从抛出篮球到篮球入筐的时间为s，不考虑空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）篮球到达最高点时相对篮筐的竖直高度h；
（2）篮球进入篮筐时速度v的大小；
（3）所有曲线运动，都能把曲线分割成许多很短的小段，每一小段的运动都可以看做圆周运动的一部分。这个圆的半径就是最接近该点处的曲线的圆弧的半径，即曲率半径，用字母ρ表示。如果我们把篮球运动到最高点附近的一小段距离看做圆的一部分，如图乙所示，求篮球在最高点处的曲率半径ρ的大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．C
4．B
5．D
6．C
7．C
8．C
9．D
10．D
11．B
12．C
13． 不变 变大 变大 变大
14．
15． 4：3 2：1
16．382.7m
17．
18．（1）；（2）
19．（1）2.5m；（2）10m/s；（3）5m
答案第1页，共2页
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