第二章匀速圆周运动巩固练习（word版含答案）

第二章《匀速圆周运动》巩固练习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．下列物理量属于矢量的是（　　）
A．速率 B．质量 C．周期 D．向心加速度
2．未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装如图所示的一段圆柱形“旋转舱”。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是（　　）
A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
B．在旋转舱内活动时，“水平面”是一个环形
C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小
3．如图所示，小球A在光滑的半径为R的处在水平面的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运到图中a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，相碰时B球速度方向与水平方向夹角为，不计空气阻力，则（　　）
A．小球A在a点受到重力、支持力和指向圆心的向心力3个力的作用
B．B球抛出的水平初速度为
C．小球B的位移方向与水平方向的夹角为
D．A球运动最小的线速度大小为，此时圆形槽对球A的作用力大小为
4．自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径，如图下所示。骑行时三轮边缘的向心加速度之比等于（　　）
A．2∶1∶8 B．4∶1∶4 C．4∶1∶32 D．4∶1∶16
5．绳子的一端拴一个重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是（　　）
A．半径相同时，角速度越小绳越易断
B．周期相同时，半径越大绳越易断
C．线速度相等，半径越大绳越易断
D．角速度相等时，线速度越小绳越易断
6．下列运动中加速度不断变化的是（　　）
A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动
C．平抛运动 D．匀速圆周运动
7．下列关于曲线运动的说法中正确的是（　　）
A．平抛运动是一种匀变速运动
B．平抛运动是加速度方向变化的运动
C．匀速圆周运动是加速度大小变化的运动
D．做匀速圆周运动的物体所受合外力为零
8．如图所示，一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为，该同学质量为，绳和踏板的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，踏板速度大小为，此时每根绳子平均承受的拉力最接近（　　）
A． B． C． D．
9．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
10．如图所示，小木块a、b和c（可视为质点）放在水平圆盘上，a、b的质量均为m，c的质量为 ，a与转轴OO′的距离为l，b、c与转轴OO′的距离为2l且均处于水平圆盘的边缘。木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法中正确的是（　　）
A．b、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落
B．当a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等
C．b和c均未滑落时线速度一定相等
D．b开始滑动时的角速度是
11．甲、乙两位同学每天坚持晨跑，甲沿着半径为2R的圆周跑道匀速率跑步，乙沿着半径为R的圆周跑道匀速率跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为、和、，则（　　）
A．， B．， C．， D．，
12．太极球是广大市民中较流行的一种健身器材，现将其简化成如图所示的球拍和小球，让小球在竖直面内保持这样的姿势，始终不脱离球拍在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于小球从最高点C到最右侧点D运动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．球拍对小球的摩擦力越来越大
B．小球先处于超重状态后处于失重状态
C．球拍对小球的支持力越来越小
D．小球所受的合外力越来越大
二、填空题
13．如图所示的皮带传动装置，左边是主动轮，右边是一个轮轴，RA：RC=1：2，RA：RB=2：3。假设在传动过程中皮带不打滑，则皮带轮边缘上的A、B、C三点的线速度之比是______；向心加速度之比是______。
14．一个水平圆盘绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，盘上距轴处有一个质量为的物体。如果物体与圆盘间的最大静摩擦力为，物体相对圆盘静止，圆盘转动的角速度不能大于________；如果圆盘角速度大于该值，相对于圆盘物体滑动的方向是沿半径________（选填“向外”或“向内”）。
15．向心力
（1）定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向_____，这个指向_____的力叫作向心力。
（2）作用：改变速度的_____。
（3）方向：始终沿着_____指向圆心。
（4）向心力是根据力的_____命名的，它是由_____提供。
16．一汽车以速度通过凸形桥的最高点，若车对桥的压力为车重的，则桥的半径为___________米，此时汽车处于___________（选填“超重”或“失重”）状态；当车速为___________时，车对桥面的压力恰好为零（g取）。
17．汽车质量为，凸形桥、凹形桥半径均为，车速为，车与桥面间的动摩擦因数为0.2，车经过凸形桥顶点时对桥面的压力大小为______N，所受摩擦力大小为_________N；车经过凹形桥顶点时对桥面的压力大小为_______N，所受摩擦力大小为_______N.
三、解答题
18．如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，已知细绳与竖直方向成角，求：
（1）小球的向心力大小
（2）小球运动的线速度大小
（3）小球运动的周期
19．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。
20．如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，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ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度大小为g。
（1）若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为0，求ω0；
（2）当ω＝1.2ω0时，小物块仍与罐壁相对静止，求小物块受到的摩擦力的大小和方向？
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．D
2．B
3．B
4．C
5．B
6．D
7．A
8．D
9．D
10．B
11．D
12．A
13． 1:1:2 3:2:6
14． 2.8 向外
15． 圆心 圆心 方向 半径 效果 某个力或者几个力的合力
16． 40 失重 20
17． 16000 3200 24000 4800
18．（1）；（2）；（3）
19．(1)三个，受力图见解析；(2) ，； (3)0.5
20．（1）；（2），方向与罐壁相切斜向下
答案第1页，共2页
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