第三章 圆周运动 章末训练题 （word版含答案）

第三章《圆周运动》章末训练题-2021-2022学年高一下学期物理沪教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．把一个小球放在光滑的球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（　　）
A．小球受到的合力为零 B．重力、容器壁的支持力和向心力
C．重力、向心力 D．重力、容器壁的支持力
2．自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，他们的边缘有三个点 A、B、C，关于这三点的线速度、角速度、周期和向心加速度的关系正确的是（　　）
A．vA vB B． C． D．aA aB
3．在如图所示的传动装置中，P、Q两轮通过皮带连接在一起，a、b、c是两轮上的三点，已知半径Ra=2Rb=，Q轮为主动轮，逆时针匀速转动，皮带不打滑，则下列关于a、b、c三点的说法正确的是（　　）
A．a、b、c三点的角速度之比为2∶2∶1
B．a、b、c三点的周期之比为1∶2∶4
C．a、b、c三点的向心加速度之比为4∶2∶1
D．a、b、c三点的转速之比为1∶1∶2
4．2017年2月10日，俄罗斯总统普京在莫斯科会见到访的斯洛文尼亚总统帕霍尔，并发表了重要讲话，如图3甲所示为俄罗斯总统普京佩戴的手表，图乙为该表的表盘，手表指针的运动可看作匀速运动，下列说法中正确的是（　　）
A．秒针、分针、时针转动周期相同 B．秒针的角速度最大，时针的角速度最小
C．秒针上A、B两点线速度一样大 D．秒针上A、B两点向心加速度一样大
5．如图所示，一个小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。已知小球的质量，细线的长度，小球转动的角速度。下列分析正确的是（　　）
A．小球做圆周运动的周期
B．细线在内转过的角度
C．小球做匀速圆周运动的线速度
D．细线对小球的拉力
6．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图象如，乙图所示。则（　　）
A．小球的质量为
B．当地的重力加速度小为
C．时，小球对杆弹力方向向下
D．时，杆对小球弹力大小为2mg
7．关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（　　）
A．物体做匀变速曲线运动时，其所受合外力的大小恒定、方向变化
B．物体做曲线运动时，其所受合外力不可能是恒力
C．物体做的圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
D．物体做速率不变的曲线运动时，其所受合外力总是与速度方向垂直
8．如图，一容器的内壁是半径为r的半球面，容器固定在水平地面上。在半球面水平直径的一端有一质量为m（可视为质点）的小滑块P，它在容器内壁由静止开始下滑到最低点，在最低点时的向心加速度大小为a，已知重力加速度大小为g。则Р由静止下滑到最低点的过程中克服摩擦力做的功为（　　）
A． B． C． D．
9．3D地图技术能够为无人驾驶汽车分析数据，提供操作的指令。 如图所示为一段公路拐弯处的地图，则（　　）
A．若弯道是水平的，汽车拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B．若弯道是水平的，为防止汽车侧滑，汽车拐弯时收到的指令是让车速大一点
C．若弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，道路应为内（东北）高外（西南）低
D．若弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，道路应为外（西南）高内（东北）低
10．无级变速是在变速范围内任意连续变换速度的变速系统。如图所示是无级变速模型示意图，主动轮、从动轮中间有一个滚轮，各轮间不打滑，通过滚轮位置改变实现无级变速。A、B为滚轮轴上两点，则（　　）
A．从动轮和主动轮转动方向始终相反
B．滚轮在A处，从动轮转速大于主动轮转速
C．滚轮在B处，从动轮转速大于主动轮转速
D．滚轮从A到B，从动轮转速先变大后变小
11．如图甲所示，若在某星球上用一轻质杆固定着一质量为的小球，在竖直平面内绕光滑轴做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时速度大小为，杆对小球的作用力为，其图像如图乙所示，则下列选项正确的是（　　）
A．当时，球对轻质杆的作用力大小
B．当时，球对轻质杆的作用力大小
C．当时，在最低点小球对杆的拉力为
D．当时，在最低点小球对杆的拉力为
二、填空题
12．飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可看成一段圆弧，如图所示，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径为的圆周运动，如果飞行员质量，飞机经过最低点时的速度。（取）则这时飞行员对座椅的压力是___________。方向___________。
13．如图所示，光滑水平面上，一小球在穿过孔O的绳子的拉力作用下沿一圆周做匀速运动，当绳的拉力为F时，圆周半径为R，当绳的拉力增大到8F时，小球恰可沿半径为的圆周做匀速运动，在上述增大拉力的过程中绳的拉力对球做的功为________。
14．如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r处的P点不动。
（1）关于小强的受力，下列说法正确的是________；
A．小强在P点不动，因此不受摩擦力作用
B．小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力
C．小强随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力
D．若使圆盘以较小的转速转动时，小强在P点受到的摩擦力不变
（2）如果小强随圆盘一起做变速圆周运动，那么其所受摩擦力是否仍指向圆心___________？
15．A、B二质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内，它们通过的弧长之比sA：sB = 2：3，转过的圆心角之比A：B = 3：2，则它们的周期之比为TA：TB = ________，角速度之比ωA：ωB = ________，线速度之比vA：vB = ________。
16．如图所示，在男女双人花样滑冰运动中，男运动员以自身为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动。若运动员的转速为30 r/min，女运动员触地冰鞋的线速度大小为4.8 m/s，则女运动员做圆周运动的角速度为________，触地冰鞋做圆周运动的半径为________，向心加速度大小为________。（π取3.14，结果均保留三位有效数字）
三、解答题
17．半径R = 40cm竖直放置的光滑圆轨道与水平直轨道相连接（如图所示）．质量m = 50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去．如A经过轨道最高点M后作平抛运动，平抛的水平距离为1.6m．求：
（1）小球经过M时速度多大；
（2）小球经过M时对轨道的压力多大；（g=10m/s2）
18．一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍（图），皮带与两轮之间不发生滑动。已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.10。
(1)电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比是多少？
(2)机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度是多少？
(3)电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少？
19．如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向。在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，从t＝0时刻开始该容器从O点正上方随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v.已知容器在t＝0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水，求：(重力加速度为g)
（1）每一滴水经多长时间落到盘面上；
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动的角速度ω应为多大；
（3）第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离x。
20．如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离为r。一段绳的一端与物块相连，另一端系在圆盘中心上方处，绳恰好伸直，物块和转盘间的动摩擦因数为μ，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g。
(1)当水平转盘以角速度ω1匀速转动时，绳上恰好有张力，求ω1的值；
(2)当水平转盘以角速度ω2匀速转动时，物块恰好离开转盘，求ω2的值。
21．一个半径的水平转盘以O为中心绕竖直轴转动，质量的小球A用长细线固定在转盘边缘的P点，质量的物块B在转盘边缘。当转盘以某一角速度匀速转动时，连接小球A的细线与竖直方向夹角为37°，物块B和转盘保持相对静止。已知，，g取10m/s2，小球A和物块B都可看作质点。求此时：
(1)细线中拉力T的大小；
(2)物块B受到水平转盘的摩擦力大小。
22．一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）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．B
5．C
6．A
7．D
8．A
9．D
10．B
11．D
12． 竖直向下
13．
14． C 不指向圆心
15． 3：2 2：3 2：3
16． 3.14 rad/s 1.53 m 15.1 m/s2
17．（1）4m/s；（2）1.5N；
18．(1)3：1；(2)0.05m/s2；(3)0.3m/s2
19．（1）；（2）nπ (n＝1,2,3，…)；（3）5v
20．(1) ；(2)
21．(1)2.5N；(2)1.5N
22．（1）860N；（2）1.2s；（3）
答案第1页，共2页
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