第二章 匀速圆周运动 单元卷（Word版含答案）

第二章《匀速圆周运动》单元卷2021-2022学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．一辆电动玩具小车，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
2．如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（　　）
A．线速度vA＝vB B．线速度vA＞vB C．周期TA＜TB D．向心加速度aA＝aB
3．静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法中正确的是（　　）
A．它们的运动周期都是相同的
B．它们的线速度都是相同的
C．它们的线速度大小都是相同的
D．它们的角速度是不同的
4．下列物理量属于矢量的是（　　）
A．周期 B．转速 C．频率 D．线速度
5．下列关于力和运动的说法中，正确的是（　　）
A．汽车在水平面上做匀速圆周运动时合外力为零
B．汽车在水平面上做匀速圆周运动时速度变化率不变
C．拔河比赛中，获胜一方拉力的大小大于另一方拉力的大小
D．拔河比赛中，获胜一方拉力的大小等于另一方拉力的大小
6．上海磁浮线路的最大转弯处半径达到8 000 m，近距离用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1 300 m。一个质量为50 kg的乘客坐在以360 km/h的不变速率行驶的车里，随车驶过半径为2 500 m的弯道，下列说法正确的是（　　）
A．乘客受到的向心力大小约为100 N
B．乘客受到的向心力大小约为539 N
C．乘客受到的向心力大小约为300 N
D．乘客受到的向心力大小约为200 N
7．如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v0出发，恰好能完成两个完整的圆周运动。在运动过程中，完成第一圈与第二圈所用时间之比为（　　）
A．（-1）：1 B．2:1 C．1:1 D．1:
8．一辆货车在崎岖道路上匀速率行驶，途中发生了爆胎。道路地形如图所示，则爆胎可能性最大的位置是图中的（　　）
A．A处 B．B处
C．C处 D．A或B或C处
9．如图所示的皮带传动装置，皮带与圆盘O、O'之间不打滑。将三个相同的小物块分别放在圆盘O、O'边缘的A、B两点和圆盘O上的C点，三个小物块随圆盘做匀速圆周运动。A、B、C三物块做圆周运动的半径rA=2rB，rC=rB。小物块A、B运动的线速度之比和小物块B、C运动的周期之比分别为（　　）
A．2：1；1：1 B．2：1；1：2 C．1：1；2：1 D．1：1；1：2
10．如图所示，质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时悬线与竖直方向夹角为30°，下列说法正确的是（　　）
A．小明在最高点的速度为零，合力为零
B．小明在最低点的加速度为零，速度最大
C．最高点秋千对小明的作用力为
D．最低点秋千对小明的作用力为mg
11．关于速度、加速度、合力三者的关系，表述正确的是（　　）
A．物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受合力也越大
B．物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零
C．物体的速度为零，加速度可能很大，所受的合力也可能很大
D．物体的速率不变，加速度一定为零，所受的合力也一定为零
12．如图，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动．质量相等的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止．A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α、β，α＞β，则下列说法正确的是（　　）
A．A的向心力等于B的向心力
B．A、B受到的摩擦力可能同时为0
C．若ω缓慢增大，则A、B受到的摩擦力一定都增大
D．若A不受摩擦力，则B受沿容器壁向下的摩擦力
二、填空题
13．AB两质点分别做匀速圆周运动，若在相同时间内，它们通过的弧长之比SA:SB=2:3，而转过的角度之比φA:φB=3:2，则它们的线速度之比vA:vB=______；角速度之比ωA:ωB=______，半径之比RA:RB=______．
14．用细绳拴小桶，桶内盛 水后，使小桶在竖直平面内做半径为90cm的圆周运动，要使小桶通过最高点时水恰好不流出，小桶通过最高点的速度应为_____。（g取）
15．长1m的轻杆，一端连着质量0.5kg的小球，另一端绕过O点的水平固定轴在竖直平面内自由转动。当小球以2m/s的速率通过最高点时，受到轻杆的作用力为大小为____N，是______（选填“拉力”或“支持力”）。g=10m/s2。
16．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。
三、实验题
17．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是________。
A．控制变量法 B．累积法
C．微元法 D．放大法
(2)通过本实验可以得到的结果是________。
A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
18．在研究做圆周运动的物体在任意位置的速度方向时，可在桌面上铺一张白纸，如图A所示，让陀螺在纸上转起来，接着在陀螺的边缘滴几滴带颜色的水，水在纸上甩出的痕迹如图B所示，然后再用一张透明胶片做模板，画一个圆及其几根切线，如图C所示。
（1）实验时，陀螺中心转轴相对于白纸____________（可以、不可以）移动，圆的半径与陀螺的半径的比例应为_______________。
（2）将圆心与纸上O点对准并覆盖其上，随后绕过O点、垂直于纸面的轴旋转模板，可观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，这种判断的方法通常称作( )
A．控制变量法 B．建模方法 C．等效替代法 D．图像方法
（3）本实验结论是：做圆周运动的物体的线速度方向总是与_________方向一致。
（4）与本实验具有相同物理思想方法的是( )
A．研究加速度与力及质量关系的实验 B．质点
C．平均速度 D．心电图
四、解答题
19．我国发射的第一颗人造卫星“东方红一号”绕地球运行的周期是114分钟，离地面平均高度是1412千米。请计算卫星环绕地球运行时速度的大小（地球半径为6400千米，结果保留3位有效数字）。
20．如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，那么，湿衣服上的水是在最低点还是最高点时更容易甩出？请说明道理。
21．如图所示，质量为m=1.2kg的小球P（可以看成质点），用两根轻绳OP和O′P在P点拴结后再分别系于竖直轴上相距0.3m的O、O′两点上，绳OP长0.5m，绳O′P长0.4m。
（1）今在小球上施加一方向与水平方向成θ=37°角的拉力F，将小球缓慢拉起.当绳O′P刚伸直时，拉力F的大小是多少？(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)
（2）如果撤去拉力F，使轴加速转动，求两绳绷紧时的最小角速度；
（3）如果撤去拉力F，使轴匀速转动，设绳O′P对球的作用力为F′，系统与轴一起转动的角速度为ω，请写出F′与角速度ω的关系式并且作F′－ω2的图象。
22．一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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．B
3．A
4．D
5．D
6．D
7．A
8．B
9．D
10．C
11．C
12．D
13． 2：3 3:2 4:9
14．3
15． 3 支持力
16． 10 (k=0,1,2,3)
17． A C
18． 不可以 1：1 B 圆周的切线 B
19．
20．湿衣服上的水是在最低点更容易甩出，理由见解析
21．（1）10N；（2）rad/s；（3）F′=0.48ω2－16，
22．(1)2.5N；(2)1.5N
答案第1页，共2页
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