2.3 生活中的圆周运动 同步练习（Word版含答案）

2.3生活中的圆周运动同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆形表演台的侧壁高速行驶，在水平面内做匀速圆周运动．图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h.如果增大高度h，则下列关于摩托车的说法正确的是
A．对侧壁的压力FN增大
B．做圆周运动的周期T不变
C．做圆周运动的线速度v增大
D．做圆周运动的向心力F增大
2．如图所示，汽车以速度v通过一弧形的拱桥顶端时，关于汽车受力的说法正确的是（　　）
A．汽车的向心力就是它所受的重力
B．汽车所受的重力与支持力的合力提供向心力
C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用
D．以上说法均不正确
3．如图所示，强强和璐璐五一假期去阅海公园乘坐游乐园的翻滚过山车（可看成圆形轨道），质量为m的璐璐随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（ ）
A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，璐璐就会掉下来
B．璐璐在最高点时对座位仍可能产生压力
C．强强在最低点时对座位的压力等于mg
D．强强在与圆心等高处时对座位的压力一定等于零
4．如图，两个质量均为m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l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘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缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　）
A．a一定比b先开始滑动
B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．ω＝是a开始滑动的临界角速度
D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg
5．如图所示，物块置于水平转盘上随转盘一起运动，图中方向沿半径指向圆心，方向与方向垂直．当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是（　　）
A．当转盘匀速转动时，受摩擦力方向为
B．当转盘匀速转动时，不受转盘的摩擦力
C．当转盘加速转动时，受摩擦力方向可能为
D．当转盘减速转动时，受摩擦力方向可能为
6．如图所示，圆锥摆在水平面内做匀速圆周运动，摆长为L，摆角为，则（　　）
A．摆球圆周运动的半径为
B．摆球的向心加速度方向不变
C．摆球受到的向心力大小为
D．摆球受到重力、拉力、向心力三个力的作用
7．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，小球半径为r，小球直径略小于管道内径．则下列说法中正确的是( 　　)
A．小球通过最高点时的最小速度是
B．小球通过最高点时的速度越大，则小球受到的弹力一定越大
C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
8．如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径RA=2RB ． 当主动轮A以角速ω匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上．若将小木块放在B轮边缘上，欲使木块相对B轮也静止，则A轮转动的角速度不可能为（ ）
A． B．ω C．ω D．ω
9．在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体，随盘一起转动，关于它的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A．只受到重力和盘面的支持力作用
B．只受到重力、支持力和静摩擦力的作用
C．向心力由动摩擦力提供
D．受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用
10．如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是（　　）
A．vA>vB B．ωA>ωB C．aA>aB D．压力FNA>FNB
11．图为游乐园的内外双排旋转木马，当转盘转速稳定后，内外两排悬挂的木马椅子（包括人）就会向外倾斜做相同周期的圆锥摆运动，活动非常有体验感。为研究问题，乙图为设施的简化模型图，A、B两个小球用等长绳子悬挂在水平转盘同一半径的内外两处（B在外侧），下列分析正确的是（　　）
A．稳定旋转时，因周期相等，A球悬绳和B球悬绳必定平行
B．稳定旋转时，无论A球和B球的质量是否相等，B球悬绳与竖直方向夹角一定大于A球悬绳与竖直方向夹角
C．稳定旋转时，若B球的质量大于A球，则B球悬绳与竖直方向的夹角小于A球悬绳与竖直方向的夹角
D．稳定旋转时，A球悬绳和B球悬绳的反向延长线必与竖直转轴相交于同一点
12．质量为m的小球用一条细绳系着在竖直平面内恰好能做圆周运动，小球运动到最低点的速率是它在最高点速率的倍，则在最高点和最低点，细绳对小球拉力的大小之差为( )
A．2mg B．4mg C．5mg D．6mg
13．如图所示，长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定在O点，当小球静止时绳沿着竖直方向．现给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能够通过最高点，下列说法正确的
A．小球通过最高点时速度为0
B．小球通过最高点时速度大小为
C．小球通过最低点时绳对小球的拉力为mg
D．小球通过最低点时绳对小球的拉力为
14．如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线，有如图所示的①②③三条路线，其中路线③是以O′为圆心的半圆，OO′＝r。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力均为Fmax．选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则以下说法中不正确的是（　　）
A．赛车经过路线②③时的位移相等
B．选择路线②，赛车的速率最小
C．选择路线③，赛车所用时间最短
D．①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等
15．如图所示，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为60kg。绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　）
A．984N B．500N C．490N D．410N
二、填空题（共4题）
16．如图，质量为0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1 m，小杯通过最高点的速度为4 m/s时，杯子的向心加速度为_____________m/s2，绳子的拉力为_____________N．若在最高点时恰好没有水流出，则杯子的速度为_________m/s．（g=10 m/s2）
17．质量为20kg的小明坐在秋千板上，小明离系绳子的横梁2.5m．如果秋千板摆到最低点时，小明运动速度的大小是5m/s,他对秋千板的压力是______N； 是______（填“失重”或“超重”）现象．（取g=10 m/s2）
18．如图所示为双人花样滑冰运动员赵宏博拉着申雪在空中做圆锥摆运动的精彩场面，已知申雪的体重为G，做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为30°，重力加速度为g，申雪做圆周运动的向心加速度为________，受到的拉力为________．
19．为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，直径为d的小钢球。将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度l，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球外侧到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t。则：
(1)小钢球做圆周运动的周期__________；
(2)小钢球做圆周运动的半径__________；（用d、r表示）
(3)小钢球做圆周运动的向心力__________。（mg、d、r表示）
三、综合题（共4题）
20．一根长为L的绳子，，现在它的一端拴有一质量为M的物体，使物体以绳子另一端为圆心，在竖直平面内作圆周运动，若物体恰好可以通过最高点，此时物体速度为多少？若到最低点物体速度为，求此时绳子受到的拉力？
21．如图所示，一内壁光滑的“V”型锥体固定在水平地面上，其轴线竖直，顶点为它的母线与轴线的夹角。现有大小均可忽略不计的小球A、B紧贴锥体内壁在水平面内做匀速圆周运动，它们的轨迹平面与点的竖直高度差分别为h和。已知重力加速度。
（1）若A运动的角速度，求h的值；
（2）求小球A、B的线速度大小之比。
22．如图所示的是中国的张丹和张昊组合在国际滑联花样滑冰世锦赛获得亚军的精彩场面，女运动员可视为质点，她的运动可简化为摆角为θ的圆锥摆运动（如图所示），女运动员双脚离开地面，她的质量为m，做匀速圆周运动的半径为r，求：
(1)男运动员对女运动员的拉力F的大小；
(2)两人转动的角速度ω。
23．如图所示，在一内壁光滑环状管道位于竖直面内，其管道口径很小，环半径为R（比管道的口径大得多）。一小球直径略小于管道口径，可视为质点。此时小球滑到达管道的顶端，速度大小为，重力加速度为g。请作出小球的受力示意图。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．D
5．D
6．A
7．C
8．B
9．B
10．A
11．B
12．D
13．B
14．B
15．C
16． 16 9
17． 400N 超重
18．
19．
20． 6Mg
21．（1）1.2m；（2）
22．(1)；(2)
23．
答案第1页，共2页