第三章 圆周运动 单元测试卷（Word版含答案）

第3章 圆周运动 单元测试卷
一、单选题
1．（2022·湖北·二模）学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆距地面高为1m，可绕转轴O在竖直面内匀速转动；自动识别区ab到a＇b＇的距离为6.9m。汽车以速度3m/s匀速驶入自动识别区，识别的反应时间为0.3s；若汽车可看成高1.6m的长方体，闸杆转轴O与车左侧面水平距离为0.6m。要使汽车匀速顺利通过，闸杆转动的角速度至少为（　　）
A． B．
C． D．
2．（2022·湖北武汉·高一期末）如图甲所示的是家用滚筒式洗衣机，滚筒截面视为半径为R的圆，在洗衣机脱水时，有一件衣物（可视为质点）紧贴筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，如图乙所示，A、C为滚筒的最高和最低点，B、D为与圆心等高点。重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）
A．衣物在A、B、C、D四处向心加速度的大小不等
B．衣物在B、D两处所受摩擦力方向相反
C．衣物在C处和A处对筒壁的压力相等
D．要保证衣物能始终贴着筒壁，则滚筒匀速转动的角速度不得小于
3．（2022·黑龙江齐齐哈尔·一模）2022年2月5日，由曲春雨、范可新、张雨婷、武大靖、任子威组成的短道速滑混合接力队夺得中国在本次冬奥会的首枚金牌.如图所示，若将武大靖在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动（不考虑冰刀嵌入冰内部分），已知武大靖质量为m，转弯时冰刀平面与冰面间夹角为θ，冰刀与冰面间的动摩擦因数为μ，弯道半径为R，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则武大靖在弯道转弯时不发生侧滑的最大速度为（ ）
A． B．
C． D．
4．（2022·河北·高三阶段练习）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．
5．（2021·江西省靖安中学高一阶段练习）如图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小。某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有（　　）
A．N小于滑块重力 B．N等于滑块重力
C．N越大表明h越大 D．N越大表明h越小
6．（2020·浙江衢州·高二期中）利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如一根长为2细线系一质量为小球，两线上端系于水平横杆上，、两点相距也为，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（　　）
A． B． C． D．
7．（2022·北京·清华附中高一期末）向心力演示器是用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系实验装置，如图所示。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态，两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为1:4，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为（　　）
A．1:2 B．1:4 C．4:1 D．2:1
8．（2021·安徽·凤阳博文国际学校高一阶段练习）一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体质量分别为M和m（M>m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为压力的μ倍，两物体用一根长为L（LA． B．
C． D．
二、多选题
9．（2022·浙江·金乡卫城中学高一阶段练习）如图所示，质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时，路面对汽车的支持力为F1，通过凹形路面最低处时，路面对汽车的支持力为F2，重力加速度为g，则（　　）
A．mg > F1B．F1=mgC．F2> mgD．F2 =mg
10．（2022·湖南·高一阶段练习）竖直平面内的圆周运动是物理学里的经典模型之一，某同学通过如下实验来探究其相关规律：如图，质量为m的小球固定在力传感器测量的一侧，传感器另一侧固定在轻杆一端，现给小球一初速度让其绕O点做圆周运动，小球到O点距离为L，已知当力传感器受到球对其为压力时读数为负，受到拉力时读数为正，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）
A．只有当小球通过圆周最高点的速度大于0时才能完成完整的圆周运动
B．若小球通过圆周最高点时速度为，则力传感器读数为
C．小球在与圆心等高的B点下方运动过程中，力传感器读数总是为正值
D．若小球通过圆周最低点时速度为，则力传感器读数为
11．（2022·陕西·汉阴县汉阴中学高二期末）如图所示，两轮靠摩擦传动，且不打滑，两轮的边缘上有、两点，它们到各自转轴、的距离分别为、，且。当两轮匀速转动时，、两点的线速度大小分别为和，角速度大小分别为和，向心加速度大小分别为和，周期分别为和，则（　　）
A． B． C． D．
三、填空题
12．（2020·四川·遂宁中学高一阶段练习）如图所示，在皮带传送装置中，右边两轮是连在一起同轴转动，图中三个轮的半径关系为：RA=RC=2RB，皮带不打滑，则三轮边缘上一点的线速度之比vA：vB：vC=________；角速度之比ωA：ωB：ωC=_____；向心加速度之比aA：aB：aC=_________。
13．（2022·上海崇明·一模）已知地球半径R=6.37×103km，假设地球是一个标准的圆球体，位于北纬30°附近的某地有一质点A，其随地球自转的线速度为______m/s，A的向心加速度方向沿______方向（选填AO、AB、AC）。
14．（2021·福建泉州·高一期末）如图，水平转盘以角速度=2rad/s匀速转动，转盘上放有质量m=2kg的物块（可视为质点），物块和转盘间的最大静摩擦力是物块对转盘压力的0.4倍，物块到转轴OO'的距离为r。当r=0.5m时物块受到的摩擦力大小___________N；要使物块与转盘不发生相对滑动，r的最大值为__________m（取g=10m/s2）。
四、解答题
15．（2022·上海·高一）如图所示，质量为m=2.0kg的小球绕O点在竖直平面内沿半径r=0.2m的圆弧运动。小球运动到最低点时，细线刚好达到所能承受的最大拉力被拉断，小球水平飞出。已知细线能承受的最大拉力为小球重力的2倍，O点离水平地面的高度h=2.0m，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求小球在地面上的落点离O点的水平距离；
（2）若细线断裂的瞬间，小球同时受到水平向左的恒力F的作用，最终小球恰好落在地面上的A点（A点在O点的正下方），求恒力F的大小
16．（2021·四川内江·一模）如图，半径为r、质量不计的均匀圆盘竖直放直，可以绕过圆心O且与盘面垂直的水平光滑固定轴转动,在盘面的最右边边缘处固定了一个质量为m的小球A，在圆心O的正下方离O点处也固定了一个质量为m的小球B。现从静止开始释放圆盘让其自由转动，重力加速度为g。求：
（1）当小球B转到水平位置时，系统重力势能的变化量；
（2）当小球B转到水平位置时，A球的向心加速度大小；
（3）B球上升的最大高度。
17．（2021·福建省厦门第六中学高三阶段练习）如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道AB、竖直圆形轨道BC以及水平轨道BD组成，各轨道平滑连接，其中圆轨道BC半径，水平轨道BD长，BD段对小车产生的摩擦阻力为车重的0.2倍，其余部分摩擦不计，质量为1.0kg的小车从P点静止释放，恰好滑过圆轨道最高点，然后从D点飞入水池中，若小车视为质点，空气阻力不计，求：
（1）P点离水平轨道的高度H；
（2）小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力大小和方向；
（3）在水池中放入安全气垫MN（气垫厚度不计），气垫上表面到水平轨道BD的竖直高度，气垫的左右两端M、N到D点的水平距离分别为5.6m、8.0m，要使小车能安全落到气垫上，则小车释放点距水平轨道的高度应满足什么条件？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．D
3．D
4．B
5．C
6．B
7．D
8．D
9．AC
10．ABC
11．AD
12． 1：1：2 1：2：2 1：2：4
13． 400.9 AB
14． 4 1
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）；（3）
17．(1)5m；(2)60N；竖直向下；(3)
答案第1页，共2页
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