第二章 圆周运动 基础练习（Word版含答案）

第二章《圆周运动》基础练习2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．一汽车绕水平圆弧弯道转弯时，下列说法正确的是（ ）
A．汽车转弯时，司机处于平衡状态
B．汽车转弯时，车子受到重力、支持力、牵引力、运动阻力和半径方向摩擦力的作用
C．汽车转弯所需向心力一定是所受合力共同提供的
D．如果弯道外侧垫高的高度合适，无论以多大的速度转弯都不需要摩擦力提供向心力
2．电动自行车以其时尚、方便、快捷深受广大中学生的喜爱。但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多。学习交通安全常识、自觉遵守交通法规是确保学生交通安全的重要举措之一。按规定电动自行车在城区限速。某同学骑自行车在水平公路上以恒定速率v转弯，已知人和车的总质量为m，转弯的路径近似看成一段圆弧，圆弧半径为R，人和车作为一个整体转弯时需要的向心力为（　　）
A． B． C． D．
3．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年的北京冬奥会，任子威获得短道速滑1000米项目的金牌，如图是他比赛中正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他（　　）
A．所受的合力为零，做匀速运动
B．所受的合力恒定，做匀加速运动
C．所受的合力变化，做变加速运动
D．所受的合力恒定，做变加速运动
5．图甲是一款感应垃圾桶。手或垃圾靠近其感应区，桶盖会自动绕O点水平打开，如图乙所示。桶盖打开过程中其上A、B两点的角速度分别为ωA、ωB，线速度分别为vA、vB，则（　　）
A．ωA＞ωB B．ωA＜ωB C．vA＞vB D．vA＜vB
6．关于力、运动与合成的叙述错误的是（　　）
A．两个不同方向的匀速直线运动的合成一定是匀速直线运动
B．合力方向与运动方向不在一条直线上，物体运动的速率可能会减小
C．物体做曲线运动，加速度和速度一定都会变化
D．物体做圆周运动，加速度和速度一定都会变化
7．有一种叫“旋转飞椅”的游乐项目（如图所示）。钢绳的一端系着座椅，另一端固定在水平转盘上。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内。将游客和座椅看作一个质点，不计钢绳的重力，以下分析正确的是（　　）
A．旋转过程中，游客和座椅受到重力、拉力和向心力
B．根据可知，坐在外侧的游客旋转的线速度更大
C．根据可知，“飞椅”转动的角速度越大，旋转半径越小
D．若“飞椅”转动的角速度变大，钢绳上的拉力大小不变
8．一长为l的轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动，小球在最高点A时，杆对小球的作用力恰好为零，重力加速度为g，则小球经过最低点B时，杆对小球的作用力为（　　）
A．0 B．2mg C．3mg D．6mg
9．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l。当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．a绳的张力可能为零
B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
10．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们的路程之比为4：3，运动方向改变的角度之比为3：2，它们的向心加速度之比为：（　　）
A．1：2 B．2：1 C．4：2 D．3：4
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．如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M，有一质量为m的小球以水平速度从圆轨道最低点A开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）
A．地面受到的压力始终大于Mg
B．小球到达与圆心等高的B点时对铁块一定有作用力
C．经过最低点A时地面受到的压力可能等于
D．小球在圆轨道最高点C点时，地面受到的压力可能为0
二、填空题
13．图甲所示是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图乙所示）。
(1)若图乙中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为，则圆盘的转速为______（保留三位有效数字）；
(2)若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为__________cm。（保留三位有效数字）
14．如图所示，半径为r的圆桶绕中心轴OO'匀速转动，角速度为ω，一小块质量为m的小滑块，靠在圆桶内壁与圆桶保持相对静止，则小滑块受到的摩擦力大小为______、方向为______（填“向上”或“向下”）、向心力的大小为______。
15．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_______．
16．如图所示，水平杆固定在竖直杆上，二者互相垂直，水平杆上、两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为的小球上，，现转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形始终在竖直面内，且转动过程、两绳始终处于拉直状态；则绳的最大拉力为___________N；绳的最大拉力为___________N。
17．如图所示，一个圆环的环心在O处，与直径夹角为60°，与直径夹角为30°.若以其直径为轴做匀速转动，则环上的P和Q两点的线速度之比为________；若环的半径为，绕转动的周期是，则环上Q点的线速度为_______.
三、解答题
18．公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形路面，也叫“过水路面”。如图所示，一辆汽车经过凹形路面时的运动可近似看作半径为R的圆周运动，汽车到达路面最低处时的速度大小为v。已知汽车质量为m，重力加速度为g。
（1）求这辆汽车经过凹形路面最低处时，路面对汽车的支持力大小F；
（2）小明认为，汽车通过凹形路面最低处时的速度越大，其对路面的压力越大。你认为小明的说法是否正确？请说明理由。
19．如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，求：
(1)圆盘的半径；
(2)圆盘转动角速度的最小值。
20．在2月8日举行的北京2022年冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，18岁的中国选手谷爱凌顶住压力，在关键的第三跳以超高难度动作锁定金牌，这也是中国女子雪上项目第一个冬奥会冠军。滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳台、着陆坡、停止区组成，如图所示。在某次训练中，运动员经助滑道加速后自起跳点C以大小为、与水平方向成的速度飞起，完成空中动作后，落在着陆坡上，后沿半径为的圆弧轨道自由滑行通过最低点F，进入水平停止区后调整姿势做匀减速滑行直到静止。已知运动员着陆时的速度方向与竖直方向的夹角为，在F点运动员对地面的压力为重力（含装备）的2倍，运动员在水平停止区受到的阻力为重力（含装备）的0.5倍，取，，，忽略运动过程中的空气阻力。求：
（1）水平停止区的最小长度L；
（2）运动员完成空中动作的时间t。
21．如图是场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为15°，，，不考虑空气阻力，g取10。
(1)某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为60m，要使自行车不受摩擦力作用，其速度应等于多少？
(2)若该运动员骑自行车以18的速度仍沿该赛道做匀速圆周运动，自行车和运动员的质量一共是100，此时自行车所受摩擦力的大小又是多少？方向如何？
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参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．C
5．D
6．C
7．B
8．B
9．C
10．B
11．C
12．D
13． 4.55 1.46
14． 向上
15． 1:1 2：7
16．
17．
18．（1）；（2）见解析
19．(1)；(2)
20．（1）；（2）。
21．(1)；(2)，沿斜面向下
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