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》同步练习 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．地球上的物体都随地球一起转动，下列说法正确的是
A．在我国各地的物体都有相同的角速度
B．位于赤道地区的物体的线速度比位于两极地区的小
C．地球上所有地区的线速度都相等
D．地球上所有物体的向心加速度的方向都指向地心
2．汽车甲和汽车乙以相等的速率沿同一水平弯道做半径相等的匀速圆周运动，汽车甲的质量大于汽车乙的质量。两车的向心加速度分别为和；沿半径方向受到的摩擦力分别为和以下说法正确的是（　　）
A．小于 B．大于
C．大于 D．等于
3．一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．
4．如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心r处，木块M和N质量之比为1：3，且与圆盘摩擦因数相等，它们都随圆盘一起做匀速圆周运动．下列说法中正确的是（ ）
A．M、N两木块的线速度大小相等
B．M所受摩擦力小于N所受的摩擦力
C．M的向心加速度是N的3倍
D．若圆盘运动加快，N相对于圆盘先发生相对运动
5．如图所示，游乐场里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒。若乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于其自身重力的一半，轨道半径为，重力加速度为，则此时过山车的速度大小为（　　）
A． B． C． D．
6．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨对水平面倾角为θ，弯道处的轨道圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时的速度大于，则（ ）
A．这时铁轨对火车支持力等于
B．这时铁轨对火车支持力等于
C．这时内轨对内侧车轮轮缘有挤压
D．这时外轨对外侧车轮轮缘有挤压
7．如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子P，小球从左侧一定高度摆下。下列说法中正确的是（　　）
A．在摆动过程中，小球所受重力和绳子拉力的合力始终等于向心力
B．小球经过最低点时，加速度不变
C．小球经过最低点时，速度不变
D．钉子位置离O点越近，绳就越容易断
8．如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的不可伸长的细线拴在同一点，并在同一水平面内做同方向的匀速圆周运动，则它们的（　　）
A．向心力大小相同
B．运动周期不同
C．运动线速度大小相同
D．运动角速度相同
9．如图所示为皮带传动装置的示意图，A、B为轮边缘上的两点，R>r。皮带传动时（皮带没有打滑），下列说法正确的是（　　）
A．角速度 B．线速度
C．向心加速度 D．周期
10．如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑。下列说法正确的是（　　）
A．A与B线速度大小相等
B．B与C线速度大小相等
C．A与B角速度大小相等
D．B与C角速度大小相等
11．如图，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω
匀速转动．质量相等的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止．A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α、β，α＞β，则下列说法正确的是（　　）
A．A的向心力等于B的向心力
B．A、B受到的摩擦力可能同时为0
C．若ω缓慢增大，则A、B受到的摩擦力一定都增大
D．若A不受摩擦力，则B受沿容器壁向下的摩擦力
二、填空题
12．如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F突然为零，则小球沿______ 填“Pa”、“Pb”或“Pc”，下同方向运动；若 ，则小球可能沿______ 方向运动．
13．如图所示的皮带传动装置，大轮半径为2R，小轮半径为R，A、B分别为两轮边缘上的点，C为大轮上离轮轴为R处的一点，传动时皮带不打滑，若小轮转速为n，则A点线速度为______，B点角速度为___________，C点周期为___________。
14．如图所示，汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，在A点处于__________（填“超重”或“失重”）状态，在B点处于______（填“超重”或“失重”）状态，在______点更容易爆胎。
15．平抛运动是加速度____________（填“变化”或者“不变”）的曲线运动，匀速圆周运动是加速度_____________（填“变化”或者“不变”）的曲线运动。
16．汽车转弯时，可认为前轮和后轮都做圆周运动，但它们的转弯半径不同，如图所示，若汽车外侧前轮的转弯半径为5m，内侧后轮的转弯半径为2.7m，若外侧前轮转弯时线速度为10m/s，则此时内侧后轮的线速度是_______。
三、解答题
17．运用纳米技术能够制造出超微电机，英国的一家超微研究所宣称其制造的超微电机转子的半径只有30μm，转速高达2000r/min，试估算位于转子边缘的一个质量为10 × 10 - 26kg的原子的向心加速度大小。(保留两位有效数字)
18．一滑雪表演的测试滑道如图所示，轨道的段为一半径的光滑圆形轨道，段竖直高度为的倾斜轨道，轨道倾斜角段为足够长的水平减速轨道。一质量为的表演者从轨道上某点由静止开始下滑，到达B点时速度的大小为，离开B点做空中表演（可视为平抛运动），最后落回轨道，求：
（1）表演者到达B点时对圆形轨道的压力；
（2）表演者离开B点后，在空中做表演的时间；
（3）出于安全考虑表演者经过B点的速度不超过，试在坐标图中画出表演者从不同地方开始下滑，到达B点时的速度大小v与离开B点后空中做表演时间t的关系图像（不要求写出计算过程，可取）。
19．一光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为74°，圆锥底面的圆心为O′.用一根长为0.5 m的轻绳一端系一质量为0.1 kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上O点，O点距地面高度为0.75 m，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动．
（1）当小球的角速度为4 rad/s时，求轻绳中的拉力大小；
（2）逐渐增加小球的角速度，若轻绳受力为N时会被拉断，求当轻绳断裂后小球落地点与O′点间的距离．（取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）
参考答案：
1．A
2．C
3．A
4．C
5．C
6．D
7．C
8．D
9．C
10．A
11．D
12． Pa； Pb．
13． πn
14． 超重 失重 A
15． 不变 变化
16．5.4m/s
17．1.3m/s2
18．（1）860N；（2）1.2s；（3）
19．（1）1.088 N；（2）0.8 m