第二章 圆周运动 章末综合质量检测（Word版含答案）

第二章 圆周运动 章末综合质量检测
一、单选题
1．（2022·湖北·竹溪县第二高级中学高一阶段练习）如图，波轮洗衣机中的脱水筒在脱水时，有一质量m＝6g的硬币被甩到筒壁上，随筒壁一起做匀速圆周运动。已知洗衣机脱水转速为600r/min，脱水筒直径为300mm，下列说法正确的是（　　）
A．硬币的角速度约为20rad/s
B．硬币的线速度大小约为0.94m/s
C．硬币的向心加速度大小约为60m/s2
D．筒壁对硬币的弹力大小约为3.55N
2．（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．
3．（2022·河南·洛宁县第一高级中学高一阶段练习）甲、乙两位同学每天坚持晨跑，甲沿着半径为2R的圆周跑道匀速率跑步，乙沿着半径为R的圆周跑道匀速率跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为、和、，则（　　）
A．， B．， C．， D．，
4．（2017·湖南·宁乡市教育研究中心高一期末）如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一个点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，B点在小轮上，到小轮中心的距离为r，C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在转动过程中，皮带不打滑，则（　　）
A．A点与B点的线速度大小相等
B．A点与B点的角速度大小相等
C．A点与C点的向心加速度大小相等
D．A点与D点的向心加速度大小相等
5．（2022·浙江省余姚市第四中学高一阶段练习）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
6．（2022·广东·高三阶段练习）北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中，中国选手任子威以1分26秒768的成绩获得金牌。短道速滑滑道如图所示，某同学进行了如下模拟：一质量为m的运动员（视为质点）从起跑线沿直道由静止开始做匀加速起跑线直线运动，运动距离为x后进入半径为R的半圆形滑道。已知运动员在半圆形滑道上做匀速圆周运动，且地面给运动员提供的最大向心力为F，则运动员在直道上起跑的过程中的最大加速度为（　　）
A． B． C． D．
7．（2022·湖北·荆州中学高一开学考试）如图所示，水平转台上放着、、三个物体，质量分别为、、，离转轴的距离分别为、、，与转台间的动摩擦因数相同.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当转台旋转时，下列说法中正确的是（　　）
A．若三个物体均未滑动，则物体的向心加速度最大
B．若三个物体均未滑动，则物体受的摩擦力最大
C．若转速增加，则物体最先滑动
D．若转速增加，则物体比物体先滑动
二、多选题
8．（2022·云南·玉溪师范学院附属中学高一阶段练习）铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道与水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（　　）
A．轨道半径R=
B．v=
C．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内
D．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外
9．（2022·云南·昆明市五华区昆一中学贯中学高一阶段练习）如图所示，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为30°和60°，有A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)
A．A、B球受到的支持力之比为∶3
B．A、B球的向心力之比为∶1
C．A、B球运动的角速度之比为3∶1
D．A、B球运动的线速度之比为1∶1
10．（2022·广东·高州市长坡中学高一阶段练习）明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。人甲转动把手，把井底的人乙加速拉起来，则（　　）
A．a点的角速度等于b点的角速度
B．a点的线速度大于b点的线速度
C．绳对乙拉力大于乙对绳拉力
D．a点向心加速度小于b点向心加速度
11．（2022·云南·澄江市第一中学高一阶段练习）如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则（　　）
A．子弹在圆筒中的水平速度为
B．子弹在圆筒中的水平速度为
C．圆筒转动的角速度可能为
D．圆筒转动的角速度可能为
三、填空题
12．（2021·全国·模拟预测）如图所示的皮带传动装置中，右边两轮连在一起同轴转动。图中三轮半径的关系为：r1=2r2，r3=1.5r1，A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑，则A、B、C三点的线速度之比为_______；角速度之比为_______；周期之比为________。
13．（2021·陕西宝鸡·高一期中）如图所示，长度为的轻杆OA，A端固定一个质量为的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动；若小球在圆周最高点的速率为，取，则在圆周最高点时，杆对小球的作用力是___________（填“支持力”或“拉力”），力的大小为___________N。
14．（2021·上海市民办文绮中学高一期中）一位同学习了圆周运动的知识后，要对变速自行车的变速原理进行研究，假设某种变速自行车有六个飞轮和三个链轮。
名称 链轮 飞轮
齿数N/个 48 38 28 15 16 18 21 24 28
(1)如图所示前、后轮直径约为660mm，链轮和飞轮的齿数如表所示，人骑该车行进速度为4m/s时，前轮的角速度为______rad/s；脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为________rad/s。（结果保留两位小数）
(2)把链轮半径和飞轮半径的比值k=r2/r3称为变速比，如果踏板的角速度为ω，车轮的半径为R，则变速自行车的速度为_______（用字母表示），由此可见，在脚踩踏板的角速度一定时，要提高车速，就要________。
四、解答题
15．（2021·北京·牛栏山一中实验学校高三阶段练习）如图（a）所示，把一个小球用一根不可伸长的轻质细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长，最大摆角为。小球质量m=0.2kg。重力加速度g=10m/s2（sin370=0.6、cos37°=0.8）求：
（1）小球摆到最低位置O时，细线对小球的拉力的大小；
（2）如图（b）所示，若在O点的正下方钉一个钉子B。当细线与钉子相碰时，钉子的位置越靠近小球。细线就越容易被拉断。请解释这现象；
（3）若让小球在水平面做如图（c）所示的匀速圆周运动，请分析论证：要使细线与竖直方向夹角增大，需要使小球运动的角速度增大是减小？
16．（2021·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高一期中）如图所示，半径R=0.4m，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m=1kg的小球A、B以不同速率进入管内，并通过最高点C后沿水平方向抛出。A通过最高点C时的速度v1=4m/s，，B通过最高点C时的速度大小v2=1m/s，求：
（1）A从C点抛出到落地所用的时间；
（2）求A、B两球落地点间的距离；
（3）A、B通过C点时对管壁的压力各是多大？对上管壁还是下管壁？
17．（2021·浙江·高二开学考试）如图所示，长为的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，在细线的下端吊一个质量为的铁球（可视作质点），球离地的高度，当绳受到大小为的拉力时就会断裂.现让环与球一起以的速度向右运动，在处环被挡住而立即停止，离右墙的水平距离也为.不计空气阻力，已知当地的重力加速度为.试求：
（1）在环被挡住而立即停止时，绳对小球的拉力大小；
（2）在以后的运动过程中，球的第一次碰撞点离墙角点的距离是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．A
3．D
4．D
5．C
6．C
7．C
8．BD
9．CD
10．AB
11．AD
12． 1∶1∶3 1∶2∶2 2∶1∶1
13． 拉力 3.75
14． 12 3.75 增大链轮和车轮半径，减小飞轮的半径。
15．（1）2m/s；（2）2.8N
16．（1）0.4s；（2）；（3），A球对上管壁有压力；，B球对下管壁有压力
17．（1）；（2）
答案第1页，共2页
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