第二章 圆周运动 基础练习题（word版含答案）

第二章《圆周运动》基础练习题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．随着科技的发展，汽车已经走进寻常百姓家，据公安部交管局公布的数据，到2019年底全国汽车保有量高达2.6亿辆，安全驾驶问题已受到广泛关注。一辆汽车通过半径为R的圆拱形桥梁顶端时速度为v，重力加速度为g，这辆汽车安全通过该桥顶的最大速度不能超过（　　）
A． B． C． D．
2．如图，某摩天轮直径153米，一共悬挂有60个座舱，旋转一周需要30分钟。若该摩天轮做匀速圆周运动，则某座舱（　　）
A．速度始终恒定
B．加速度始终恒定
C．运动的周期始终恒定
D．受到的合力始终恒定
3．如图所示，位于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量分别为m1和m2的两带孔小球穿于环上。当圆环最终以角速度ω绕竖直直径匀速转动时，发现两小球均离开了原位置，它们和圆心的连线与竖直方向的夹角分别记为θ1和θ2，下列说法正确的是（　　）
A．若m1>m2，则θ1>θ2
B．若m1θ2
C．θ1和θ2总是相等，与m1和m2的大小无关
D．以上说法均错误
4．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则它们（　　）
A．线速度大小之比为2∶3
B．角速度大小之比为3∶4
C．圆周运动的半径之比为2∶1
D．转速之比为3∶2
5．下面关于匀速圆周运动的表述正确的是 （　　）
A．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C．做匀速圆周运动的物体，其运动快慢用线速度描述
D．做匀速圆周运动的物体，在任意相等时间内的位移相同
6．滚筒洗衣机静止于水平地面上，衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．衣物运动到最低点B点时处于失重状态
B．衣物运动的过程中洗衣机对地面的压力不变
C．衣物运动到最高点A点时受到滚筒的作用力最大，脱水效果更好
D．衣物运动到最低点B点时受到滚筒的作用力最大，脱水效果更好
7．质量为M的物体用细线通过光滑水平平板中央的光滑小孔与质量为、的物体相连，如图所示，M做匀速圆周运动的半径为，线速度为，角速度为，若将和之间的细线剪断，M仍将做匀速圆周运动，其稳定后的运动的半径为，线速度为，角速度为，以下各量关系正确的是（　　）
A．， B．，
C．， D．，
8．如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动，圆筒的半径r=1.5m。筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止，小物体与圆筒间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面间的夹角为60°，重力加速度g取10m/s2，则ω的最小值是（　　）
A．1rad/s B． C． D．5rad/s
9．如图所示，一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为。当汽车经过半径为的弯道时，下列判断正确的是（　　）
A．汽车转弯时受到重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车安全转弯的向心加速度大小可能为8m/s2
C．汽车转弯速度为时汽车会发生不会侧滑
D．汽车转弯速度为时所需的向心力为
10．关于平抛运动和圆周运动，下列说法不正确的是（　　）
A．平抛运动是匀变速曲线运动
B．做平抛运动的物体在相等时间内速度变化量相同
C．匀速圆周运动是速度不变的运动
D．匀速圆周运动的物体加速度在不断变化
11．如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（　　）
A．Ａ、Ｂ两点角速度大小之比为2：1
B．A、B两点向心加速度大小之比为2：1
C．B、C两点角速度大小之比为2：1
D．B、C两点向心加速度大小之比为2：1
12．太极球是广大市民中较流行的一种健身器材，现将其简化成如图所示的球拍和小球，让小球在竖直面内保持这样的姿势，始终不脱离球拍在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于小球从最高点C到最右侧点D运动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．球拍对小球的摩擦力越来越大
B．小球先处于超重状态后处于失重状态
C．球拍对小球的支持力越来越小
D．小球所受的合外力越来越大
二、填空题
13．如图所示是上海锦江乐园中的“摩天轮”，它高108m，直径为98m，每次可乘坐378人，每转一圈25min。摩天轮转动时，某一轿厢内坐有一位游客，则该游客随轮一起匀速转动的周期为_____s，向心加速度大小为________________m/s2。
14．判断正误，在各个小问后面括号中对的填A，错的填B。
（1）做圆周运动的物体，其线速度的方向是不断变化的。( )
（2）线速度越大，角速度一定越大。( )
（3）转速越大，周期一定越大。( )
（4）做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等。( )
15．一人骑自行车来探究线速度与角速度的关系，他由静止开始达到最大速度后，脚蹬踏板使大齿轮以的转速匀速转动，已知大齿轮直径，小齿轮直径，车轮直径。运动过程中小齿轮的角速度为______，自行车的最大速度为______。
16．如图所示的皮带传动装置，皮带轮O和上的三点A、B、C, OA=O'C=r, O'B=2r.则皮带轮转动时，A、B、C三点的：＝___________.
17．有关圆周运动的基本模型
（1）如图a，汽车匀速通过拱桥的最高点处于___ （ 选填“失重”、“超重”、“平衡”）状态
（2）如图b，是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的周期_____（选填“增大”、“减小”、“不变”）
三、实验题
18．某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点的速度的实验，所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。
完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；
（2）将玩具小车放置在凹形桥模拟器最低点时，托盘秤示数如图（b）所示，该示数为_______kg。
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m，多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：
序号 1 2 3 4 5
M（kg） 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90
（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为是_______N。（重力加速度大小取9.8m/s2，计算结果保留两位有效数字）
19．如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做团周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：
（1）在该实验中应用了___________(填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。
（2）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为__________。
四、解答题
20．如图所示是一种能够方便脱水的地拖桶，为拖把脱水的时候，用脚上下快速踩踏板可以迅速把脱水桶中拖把的水分脱干，请分析其脱水原理。
21．波轮洗衣机中的脱水筒（图）在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某洗衣机的有关规格如下表所示。在运行脱水程序时，有一质量的硬币被甩到桶壁上，随桶壁一起做匀速圆周运动。求桶壁对它的静摩擦力和弹力的大小。在解答本题时可以选择表格中有用的数据。重力加速度g取10。
型号 ××
额定电压、频率 ～220V、50
额定脱水功率 225W
质量 31
脱水转速 600
脱水筒尺寸 直径300，高370
外形尺寸 长555，宽510，高870
22．如图所示，质量为的支座上有一水平细轴，轴上套有一长为的轻细绳，绳的另一端栓一质量为的小球，让球在竖直面内做匀速圆周运动，当小球运动到最高点时，支座恰好离开地面。求：
（1）则此时小球的线速度是多少；
（2）小球在最低点时，整个装置对地面的压力。
23．如图所示，在光滑的圆锥体顶端用长为L的细线悬挂一质量为m的小球。圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角=30°。现使小球绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动。
（1）当小球角速度1=时，求细线对小球的拉力；
（2）当小球角速度2=时，求细线对小球的拉力。
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．C
6．D
7．B
8．C
9．C
10．C
11．C
12．A
13． 1500
14． A B B A
15． 20 6
16．2:1:1
17． 失重 不变
18． 1.40（1.35~1.45） 7.9（7.8~8.0）
19． 制变量法 1：2
20．在脱水的过程中，随脱水桶转速的增加，拖把上水所受的力不足以提供水做圆周运动所需要的向心力，所以水做离心运动。拖布上的水沿切线的方向向外甩出，所以用脚上下快速踩踏板可以迅速把脱水桶中拖把的水分脱干
21．0.06N，3.55N
22．（1）；（2）
23．（1）mg；（2）mg
答案第1页，共2页
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