第3章 圆周运动 同步训练卷（Word版含答案）

第3章 圆周运动 同步训练卷
一、单选题
1．（2022·山西·榆次一中高一阶段练习）如图所示，把一个乒乓球放在静止的光滑漏斗中，乒乓球会往下滑，当晃动漏斗使乒乓球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动时，我们可看到乒乓球不再往下滑。下列关于上述现象的分析正确的是（　　）
A．在静止的光滑漏斗中，乒乓球受到下滑力，所以会下滑
B．在静止的光滑漏斗中，乒乓球受到的合力沿漏斗壁向下，所以会下滑
C．乒乓球做匀速圆周运动时，乒乓球受到重力、支持力、向心力作用
D．乒乓球做匀速圆周运动时，乒乓球受到的合力为零
2．（2018·湖南·宁乡市教育研究中心高一期末）如图所示，篮球绕中心线OO′以ω角速度转动，则（　　）
A．A点的角速度大于B点角速度
B．A、B两点线速度大小相等
C．A、B两点的周期相等
D．A、B两点向心加速度大小相等
3．（2022·四川·成都七中高三开学考试）如图所示，一滑块（可视为质点）从斜面轨道AB的A点由静止滑下后，进入与斜面轨道在B点相切的、半径R=0.5m的光滑圆弧轨道，且O为圆弧轨道的圆心，C点为圆弧轨道的最低点，滑块运动到D点时对轨道的压力为28N。已知OD与OC、OB与OC的夹角分别为53°和37°，滑块质量m=0.5kg，与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则轨道AB的长度为（　　）
A．6.75m B．6.25m C．6.5m D．6.0m
4．（2022·河北·邯郸一中高二学业考试）如图所示，BC为半径等于m竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m＝0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F＝5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面。（g＝10m/s2）小球在CD斜面上运动的最大位移是（ ）
A．m B．0.5m C． D．
5．（2022·江苏·金陵中学高三阶段练习）某同学在课外活动时设计了一个小游戏，将质量为的滑块套在竖直杆上，滑块外侧有一轨道（可使轻绳绕滑块无摩擦转动），长为的轻绳一端与轨道相连，另一端与质量为的小球相连，滑块与竖直杆间的动摩擦因数。让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块恰不下滑，则小球做圆周运动的角速度为（　　）
A． B．
C． D．
6．（2021·江苏·海安高级中学高二阶段练习）用长为的细绳，拴着质量为的小球，在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．小球在最高点提供向心力的一定只有重力
B．小球在最高点时绳的拉力不可能为零
C．小球在最低点时绳子的拉力一定大于重力
D．若小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，则它在最高点的速率为0
7．（2021·江苏·海安高级中学高二阶段练习）甲、乙两同学都在参加体育锻炼，甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步．在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度大小分别是ω1、ω2.则（　　）
A． B． C． D．无法确定
8．（2022·全国·高三专题练习）如图甲所示，两个质量分别为m、2m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为2l，b与转轴的距离为l.如图乙所示（俯视图），两个质量均为m的小木块c和d（可视为质点）放在水平圆盘上，c与转轴、d与转轴的距离均为l，c与d之间用长度也为l的水平轻质细线相连。木块与圆盘之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。若圆盘从静止开始绕转轴做角速度缓慢增大的转动，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，a、b同时开始滑动
B．图甲中，a所受的静摩擦力大于b所受的静摩擦力
C．图乙中，c、d与圆盘相对静止时，细线的最大拉力为kmg
D．图乙中，c、d与圆盘相对静止时，圆盘的最大角速度为
9．（2022·河北·武邑宏达学校高一阶段练习）如图所示，质量相同的钢球①、②分别固定在、盘的边缘，、两盘的半径之比为，、分别是与盘、盘同轴的轮，、轮半径之比为，、两轮在同一皮带带动下匀速转动下列说法正确的是（　　）
A．钢球①、②角速度大小之比
B．钢球①、②线速度大小之比
C．钢球①、②加速度大小之比
D．钢球①、②受到的向心力大小之比
二、多选题
10．（2022·云南·玉龙一中高一阶段练习）如图所示为自行车皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下面比例正确的是 （　　）
A．A、B、C三点加速度之比aA∶aB∶aC=6∶2∶1
B．A、B、C三点线速度之比vA∶vB∶vC=3∶2∶2
C．A、B、C三点角速度之比ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1
D．A、B、C三点加速度之比aA∶aB∶aC=3∶2∶1
11．（2021·辽宁·沈阳二中高一阶段练习）如图所示，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为和，有、两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．、球受到的支持力之比为 B．、球的向心力之比为
C．、球运动的角速度之比为 D．、球运动的线速度之比为
三、填空题
12．（2020·四川·遂宁中学高一阶段练习）如图所示，在皮带传送装置中，右边两轮是连在一起同轴转动，图中三个轮的半径关系为：RA=RC=2RB，皮带不打滑，则三轮边缘上一点的线速度之比vA：vB：vC=________；角速度之比ωA：ωB：ωC=_____；向心加速度之比aA：aB：aC=_________。
13．（2021·福建泉州·高一期末）如图，水平转盘以角速度=2rad/s匀速转动，转盘上放有质量m=2kg的物块（可视为质点），物块和转盘间的最大静摩擦力是物块对转盘压力的0.4倍，物块到转轴OO'的距离为r。当r=0.5m时物块受到的摩擦力大小___________N；要使物块与转盘不发生相对滑动，r的最大值为__________m（取g=10m/s2）。
14．（2021·上海市金山中学高一期中）如图所示，一圆环圆心为O，若以它的直径AB为轴作匀速转动，圆环上P、Q两点的线速度大小之比是___________；若圆环的半径是20cm，绕AB轴转动的周期是1s，环上Q点的向心加速度大小是______m/s2。
四、解答题
15．（2021·全国·高二）如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径是20cm，小轮的半径是10cm，大轮上的一点S与转动轴的距离是5cm，当大轮边上P点的向心加速度是20m/s2时，求：
（1）大轮上的S点的线速度大小；
（2）小轮边缘上的Q点的向心加速度为多大？
16．（2021·广西·南宁三十六中高一期中）如图所示，一根不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一个可视为质点的质量为m=1kg的小球。现将小球由A点静止释放，当它经过最低点B时绳恰好被拉断，小球最后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L=1m，BD距离h=1.25m，小球经过B点时的速度大小为2m/s，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求：
（1）地面上DC两点间的距离x
（2）轻绳所受的最大拉力的大小
17．（2022·全国·高一课时练习）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞离水平距离d后落地，如右图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。
（2）问绳能承受的最大拉力多大？
（3）绳能承受的最大拉力与第（2）小题结果相同的情况下，改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．B
2．C
3．A
4．A
5．A
6．C
7．C
8．D
9．C
10．AC
11．BD
12． 1：1：2 1：2：2 1：2：4
13． 4 1
14．
15．（1）；（2）
16．（1）1m；（2）14N
17．（1），（2）mg；（3），d
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