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·高一阶段练习）中学生常用的修正带结构如图所示，其中修正带盘固定在大齿轮上，大、小齿轮相互啮合。图中a、b点分别为大、小齿轮的边缘，c点位于大齿轮的半径中点，大、小齿轮的半径之比为2：1。当修正带匀速走动时，下列说法正确的是（　　）
A．大、小齿轮的转动方向相同
B．b、c点的向心加速度大小之比为4：1
C．a、b点的线速度大小之比为2：1
D．a、c点的角速度大小之比为3：1
2．（2022·湖南·长郡中学高一期末）如图所示为皮带传动装置的示意图，A、B为轮边缘上的两点，R>r。皮带传动时（皮带没有打滑），下列说法正确的是（　　）
A．角速度 B．线速度
C．向心加速度 D．周期
3．（2022·湖北·宜昌市一中高一阶段练习）如图所示，游乐场里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒。若乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于其自身重力的一半，轨道半径为，重力加速度为，则此时过山车的速度大小为（　　）
A． B． C． D．
4．（2022·湖南株洲·一模）如图所示，水平圆盘上放置一物体P，用一轻质弹簧将该物体和圆盘中心O固连，此时弹簧处于拉伸状态，圆盘能绕通过其中心的竖直轴自由转动。现让圆盘从静止开始缓慢加速转动，直到P与圆盘发生相对滑动，则在此过程中P与圆盘间的摩擦力大小（　　）
A．先增大后减小 B．先减小后增加 C．一直增大 D．一直减小
5．（2022·云南省石屏县第一中学高一阶段练习）如图所示，长为L的细绳一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个光滑的小钉子A，小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时，钉子的位置距小球，则细绳碰到钉子前、后瞬间（　　）
A．绳对小球的拉力大小之比为1∶4
B．小球所受合外力大小之比为1∶4
C．小球做圆周运动的线速度大小之比为1∶4
D．小球做圆周运动的角速度之比为4∶1
二、多选题
6．（2018·福建·泉州市教科所模拟预测）如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为，盘面与水平面的夹角为30°，g取。则的可能取值为（　　）
A． B． C． D．
7．（2020·湖南益阳·高一期末）如图所示，半径为R的球体绕过球心的轴匀速旋转，A、B为球面上两点，B点的向心加速度大小为a。下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点向心加速度方向都指向球心OB．A、B两点向心加速度大小之比为
C．A、B两点具有相同的角速度，且D．在时间t内，B点运动的路程
8．（2021·广西·藤县第七中学高二期中）如图所示，小球从M点无初速释放，当小球运动到最低点最低点N时（忽略空气阻力）（　　）
A．只受重力作用B．只受拉力作用C．受重力和拉力的作用D．重力和拉力的合力提供向心力
9．（2021·湖北·公安县教学研究中心高三阶段练习）如图所示，AB为竖直放置的光滑圆筒，一根长细绳穿过圆筒后一端连着质量为m1=5kg的小球，另一端和细绳BC（悬点为B）在结点C处共同连着一质量为m2的小球，长细绳能承受的最大拉力均为60N，细绳BC能承受的最大拉力均为27.6N。圆筒顶端A到C点的距离=1.5m，细绳BC刚好被水平拉直时长=0.9，转动圆筒并逐渐缓慢增大角速度，在BC绳被拉直之前，用手拿着m1保证其位置不变，在BC绳被拉直之后，放开m1，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．在BC绳被拉直之前，AC绳中拉力逐渐增大
B．当角速度时，BC绳刚好被拉直
C．当角速度ω=2rad/s时，AC绳刚好被拉断
D．当角速度ω=4rad/s时，BC绳刚好被拉断
10．（2021·湖南·高二开学考试）如图所示，水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块，A处物块的质量为3m，B处物块的质量为2m，C处物块的质量为m；A、B与轴的距离相等，为r，C到轴的距离为2r，转盘以某一角速度匀速转动时，A、B、C三处的物块都没有发生滑动现象，下列说法中正确的是（　　）
A．C处物块的向心加速度最大
B．A处物块受到的静摩擦力最大
C．当转速增大时，最先滑动起来的是C处的物块
D．在转速不断增大过程中，B处的物块比A处的物块先与转盘发生相对滑动
11．（2021·山东聊城一中高三阶段练习）如图所示，水平放置的圆盘可绕其中心轴转动，放置在圆盘上的小滑块A用穿过圆盘中心光滑小孔的细线与小球B连接，当圆盘匀速转动的角速度时，滑块A和小球B均相对圆盘保持静止，此时OA段线长为0.5m，OB段线长为1m。已知滑块A的质量m1=2kg，小球B的质量m2=0.6kg，取重力加速度大小g=10m/s2，滑块与小球均视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（　　）
A．滑块A受到的摩擦力方向一定指向圆盘的圆心
B．滑块A与圆盘间的动摩擦因数可能为0.4
C．细线受到的拉力大小为12N
D．OB段细线与竖直方向的夹角为53°
三、填空题
12．（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________。
13．（2021·湖南邵阳·高一期末）如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，如果忽略空气阻力，则摆球A的受________个力的作用；如果已知该摆的悬点到圆心间的距离为h，重力加速度为g，则该摆运动的周期的平方T2=_______。
14．（2021·上海·高考模拟）如图为“行星传动示意图”，中心“太阳轮”的转动轴固定，其半径为 R1，周围四个“行星轮”的转动轴固定，其半径均为 R2，“齿圈”的半径为 R3，其中R1=1.5R2，A、B、C 分别是“太阳轮”、“行星轮”和“齿圈”边缘上的点，齿轮传动过程不打滑，则 A 点与C 点的线速度之比为_____， B 点与 C 点的周期之比为_______．
四、解答题
15．（2022·江苏苏州·高一期末）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。
16．（2022·湖南·益阳市箴言中学高一开学考试）长的轻杆，其一端连接着一个零件A，零件的质量。现让零件在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图所示。在零件通过最高点时，g取，求下列两种情况下零件对杆的作用力：
（1）零件的线速度为1m/s；（2）零件的线速度为4m/s。
17．（2021·河南·高三阶段练习）“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度，短臂的长度。在某次攻城战中，敌人城墙高度H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。
（1）求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v。
（2）求石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小。
（3）若城墙上端的水平宽度，则石块抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．B
5．B
6．ABC
7．BCD
8．CD
9．ABD
10．ABC
11．ABC
12． 12 3.75 增大链轮和车轮半径，减小飞轮的半径。
13． 2
14． 1:1 2：7
15．(1)2.5N；(2)1.5N
16．（1）16N，方向竖直向下；（2）44N，方向竖直向上
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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