第二章《圆周运动》章末习题（Word版含答案）

第二章《圆周运动》章末习题2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．如图，某摩天轮直径153米，一共悬挂有60个座舱，旋转一周需要30分钟。若该摩天轮做匀速圆周运动，则某座舱（　　）
A．速度始终恒定
B．加速度始终恒定
C．运动的周期始终恒定
D．受到的合力始终恒定
2．如图所示，一个匀速转动的半径r=1m的水平圆盘上放着两个相同的木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心处，它们都随圆盘一起做匀速圆周运动，圆盘转一圈用时4s，则（　　）
A． B．
C． D．
3．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
4．迫使做匀速圆周运动物体的运动方向不断改变的原因是（　　）
A．向心力 B．向心加速度 C．线速度 D．角速度
5．一质点以匀速率做曲线运动，从如图所示的轨迹可知，质点加速度最大的点是（　　）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
6．京沪高铁的设计时速有公里每小时。某列从南京始发去往北京的高铁列车以的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在内顺时针匀速转过了约角。从题设中可知以下说法正确的是（　　）
A．火车右转弯 B．火车的位移约是米
C．角速度约为 D．经过的弯道半径约为
7．如图所示，为列车经过某一转弯处的照片，有两名乘客分别坐在列车上a、b位置，下列说法正确的是（　　）
A．线速度相同
B．向心力大小相等
C．列车转弯的向心力可能只由了重力、支持力提供
D．转弯时，列车速度超过设计速度时会受到离心力的作用
8．如图所示，山崖边的公路常被称为最险公路，一辆汽车欲安全通过此弯道公路（公路水平），下列说法不正确的是（　　）
A．若汽车以恒定的角速度转弯，选择内圈较为安全
B．若汽车以恒定的线速度大小转弯，选择外圈较为安全
C．汽车在转弯时受到重力、支持力和摩擦力作用
D．汽车在转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
9．“墙里秋千墙外道。墙外行人，墙里佳人笑。笑渐不闻声渐悄。”（苏轼《蝶恋花·春景》）看见荡秋千，总会勾起儿时的美好，已跨进高中物理大门的你，不能只沉浸在遐想或“佳人笑”中，应习惯用物理的眼光审视荡秋千。如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg，两根绳平行。当该同学荡到秋千支架的正下方时，加速度的大小为6m/s2、方向竖直向上，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　）
A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N
10．如图所示是一款玩具的简化示意图，当启动开关时，电动机会带动水平转盘绕其中心水平转动，从而带动下面的小玩具转动起来。已知两个小玩具的质量分别为、，两条细绳的长度分别为、。忽略细绳的重力及空气的阻力，当转盘以角速度匀速转动时，两条细绳与竖直方向的夹角分别为、，下列说法正确的是（　　）
A．若，，则
B．若，，则
C．若，，则
D．若，，则
11．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l。当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．a绳的张力可能为零
B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
12．在粗糙水平桌面上，长为l=0.2m的细绳一端系一质量为m=2kg的小球，手握住细绳另一端O点在水平面上做匀速圆周运动，小球也随手的运动做匀速圆周运动。细绳始终与桌面保持水平，O点做圆周运动的半径为r=0.15m，小球与桌面的动摩擦因数为，。当细绳与O点做圆周运动的轨迹相切时，则下列说法正确的是（　　）
A．小球做圆周运动的向心力大小为6N
B．O点做圆周运动的角速度为
C．小球做圆周运动的线速度为2
D．小球做圆周运动的轨道半径为m
二、填空题
13．火车以 的速率转过一段弯道，某乘客通过放在桌面上的手机指南针功能估计火车转弯的角速度约为 ，则火车转弯的半径约为______m，向心加速度约为______。
14．一个圆盘绕竖直转轴在水平面内匀速转动，盘面上距转轴有一定距离的地方放置一小物块，小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，物块的线速度是________（填“变化的”或“不变的”），小物块所受力的个数为_____________。
15．一台准确走动的钟表上的时针、分针和秒针的角速度之比ω1：ω2：ω3=___________，如果三针长度分别为L1，L2，L3，且L1：L2：L3=4：5：6，那么三针尖端的线速率v1：v2：v3=___________。
16．如图所示是某种变速自行车齿轮传动结构示意图，它靠变换齿轮组合来改变行驶速度档。图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，那么该车可变换________种不同档位，当A与D轮组合时，两轮的角速度之比________。
17．如图所示，完全啮合的齿轮A、B的圆心在同一水平高度，A轮的半径是B轮的2倍，固定在B轮上的箭头方向竖直向上。已知A轮被固定不能转动，当B轮绕A轮逆时针匀速转动到A轮的正上方时（齿轮A、B的圆心在同一竖直线上），B轮上的箭头方向向____________（填上或下、左、右）；B轮绕A轮（公转）的角速度与B轮自身（自转）的角速度之比为_____________。（完全啮合的齿轮的齿数与齿轮的周长成正比）
三、解答题
18．用一个长为0.2m的细绳连接一个质量为0.50kg的小球，当小球在光滑水平面上做匀速圆周运动时，细绳上的拉力大小为40N，求小球做圆周运动的线速度。
19．一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为4.0m。当他的线速度为2.0时，他做匀速圆周运动的角速度是多少？周期是多少？
20．如图所示，细绳一端系着质量M＝4.0kg的物块，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m＝2.0kg的物体，物块与圆孔的距离r＝1.0m，已知物块与桌面间的动摩擦因数μ为0.2，重力加速度g取10m/s2，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使物块随水平桌面以小孔为圆心在水平面上匀速转动。求：（计算结果保留两位有效数字）
（1）要使吊着的物体不下降，转台匀速转动的最小角速度ω1；
（2）要使吊着的物体不上升，转台匀速转动的最大角速度ω2。
21．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
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参考答案：
1．C
2．A
3．A
4．A
5．A
6．D
7．C
8．D
9．B
10．D
11．C
12．B
13． 3000 1.2
14． 变化的 3
15． 1：12：720 1：15：1080
16． 4 1:4
17． 右
18．4m/s
19．角速度是0.5，周期是12.6s。
20．（1）rad/s；（2）rad/s
21．（1）；（2），方向与罐壁相切斜向下
答案第1页，共2页
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