第二章 圆周运动 巩固训练（Word版含答案）

第二章《圆周运动》巩固训练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．质点做匀速圆周运动时（　　）
A．线速度越大，其周期一定很大
B．角速度大时，其周期一定大
C．线速度一定时，半径越大则周期越大
D．无论半径大小如何，角速度越大，则质点的速度方向变化得越快
2．一辆电动玩具小车，可以在水平桌面上做匀速直线运动。现将小车用轻绳系在水平桌面上O点，如图所示的轻绳的长为L，小车转一圈的时间为t。下列物理量中，可以用来描述小车运动快慢的是（　　）
A．位移 B．半径
C．线速度 D．路程
3．如图所示，火车轨道转弯处外高内低，当火车行驶速度等于规定速度时，所需向心力仅由重力和轨道支持力的合力提供，此时火车对内，外轨道无侧向挤压作用。已知火车内，外轨之间的距离为1435mm，高度差为143.5mm，转弯半径为400m，由于内.外轨轨道平面的倾角θ很小，可近似认为sinθ=tanθ，重力加速度g取10m/s2，则在这种情况下，火车转弯时的规定速度为（　　）
A．36km/h B．54km/h C．72km/h D．98km/h
4．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比是，则它们（　　）
A．线速度大小之比为 B．角速度大小之比为
C．圆周运动的半径之比为 D．向心加速度大小之比为
5．如图所示，将一半径为R的光滑圆形管道竖直放置，A、B、C、D是过管道圆心的水平、竖直虚线与管道的四个交点，可视为质点的小球在圆形管道内做完整的圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．当时小球恰好能通过最高点
B．小球通过A点时对外侧管壁的作用力可以为零
C．小球在上半部管道运动过程中对内侧管壁一定有作用力
D．小球在下半部管道运动过程中对外侧管壁一定有作用力
6．关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是（　　）
A．向心力整个过程中始终不变
B．向心力是根据力的性质命名的
C．向心力的效果不能改变质点的线速度大小，只能改变质点的线速度方向
D．向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力，但不可能是一个力的分力
7．如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，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FN，小球在最高点的速度大小为v，FN－v2图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．当地的重力加速度大小为
B．小球的质量为
C．v2＝c时，杆对小球弹力方向向上
D．若v2＝2b，则杆对小球弹力大小为2a
8．如图所示，半径分别为R和的两个转盘A、B处于水平面内，两者边缘紧密接触，靠静摩擦传动，均可以绕竖直方向的转轴及转动．一个小滑块（视为质点）位于转盘A的边缘，已知滑块与转盘间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．现使转盘B的转速逐渐增大，当小滑块恰好要相对于转盘A发生相对运动时，转盘B的角速度大小为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，质量为m的小明（可视为质点）坐摩天轮。小明乘坐的座舱与摩天轮的转轴间的距离为r，摩天轮以大小为k（常数k<1，g为重力加速度）的角速度做匀速圆周运动。若小明坐在座舱水平座垫上且双脚不接触底板，则下列说法正确的是（　　）
A．小明通过最高点时不受重力
B．小明做匀速圆周运动的周期为
C．小明通过最高点时处于完全失重状态
D．小明通过最低点时对座舱座垫的压力大小为k2mg
10．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
11．如图所示，一根细线绕过一个小的光滑定滑轮，两端连着质量分别为、的小球，让定滑轮绕竖直轴匀速转动，稳定时，连接质量为的细线长为，与竖直方向的夹角力，连接质量为的细线长为，与竖直方向的夹角为，若，则下列关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
12．A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量是m，B和C的质量均为3m，A、C离轴距离为2R，B离轴距离为R。当圆台旋转时，若A、B、C均未滑动，下列说法错误的是（　　）
A．当圆台转速增大时，A比B先滑动
B．A受到的摩擦力最小
C．A、C的加速度相同
D．B、C角速度相等
二、填空题
13．做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动了100m，则其线速度为_____m/s，角速度为_____________rad/s
14．一列车以恒定速率在水平面内做半径的圆周运动。质量的实验员坐在列车的座椅上相对列车静止。根据上述实验数据，推算出实验员做圆周运动的角速度大小__________，向心加速度大小__________，所受合力大小__________。（结果均用分式表示）
15．电风扇在闪光灯下转动，灯每秒闪光30次，风扇有三个均匀分布的叶片，如果转动时观察不到叶片转动，则其最小转速为______r/s。如果转动时观察到有六个叶片，则其转速又可能为______r/s。
16．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）
17．一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）。
三、实验题
18．某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是1:1、2:1和3:1。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。
在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上。匀速转动手柄时，左边标尺露出1个分格，右边标尺露出9个分格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为_________________，此次实验说明__________________________________。
19．某物理兴趣小组利用电子秤探究小球在竖直面内的圆周运动。他们到物理实验室取来电子秤（示数为被测物体的质量）、铁架台、轻质细线和小球以及光电门、刻度尺等。（结果均保留2位小数）
（1）将小球用细线系在铁架台，然后把铁架台放在电子秤上，小球静止时，电子秤的示数为2.10kg。
（2）铁架台放在电子秤上，将小球拉起后由静止释放，释放时细线处于水平伸直状态，忽略空气阻力，当小球运动到最低点时电子秤的示数为2.30kg，则小球的质量大小为______kg。
（3）通过光电门测得小球在最低点时的速度大小为2.80m/s，再用刻度尺测得悬挂点到球心的距离为0.40m，则当地的重力加速度大小为______。
四、解答题
20．如图所示，半径为0.1m的轻滑轮通过绕在其上面的细线与重物相连，若重物由静止开始以2m/s2的加速度匀加速下落，重物下落高度为1m时，求：
（1）滑轮边缘质点的速度大小；
（2）滑轮转动的角速度大小。
21．请在课外用刻度尺测量自行车的两个齿轮的直径和车轮的直径（例如，被称为“26英寸”的车轮，其直径约），计算一下，踏脚板每转一圈，自行车前进多少米？
22．如图所示，小球A质量为。固定在长为的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动。如果小球经过最高位置时，杆对球的作用力为拉力，拉力大小等于球的重力。（g取）求：
（1）球在最高点时的速度大小；
（2）当小球经过最低点时速度为，杆对球的作用力的大小；
（3）如果把其中轻细杆变成等长的轻绳，小球刚好能通过最高点的速度为多大。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．C
3．C
4．D
5．D
6．C
7．B
8．A
9．B
10．C
11．B
12．C
13． 10 0.5
14．
15． 10 (k=0,1,2,3)
16． 右
17． 40 失重 20
18． 3:1 做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比
19． 0.10 9.80
20．（1）2m/s；（2）20rad/s
21．6.2m
22．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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