第二章 圆周运动 单元检测（Word版含答案）

第二章《圆周运动》单元检测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．如图所示，一个匀速转动的半径r=1m的水平圆盘上放着两个相同的木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心处，它们都随圆盘一起做匀速圆周运动，圆盘转一圈用时4s，则（　　）
A． B．
C． D．
2．理想化模型法是物理学中经常采用的一种科学研究方法，这种方法的主要特点是通过科学抽象，把实际问题理想化，突出强调问题的主要方面，而忽略次要因素。下列不属于物理学中的理想模型的是（　　）
A．轻质弹簧 B．质点 C．自由落体运动 D．向心加速度
3．如图所示，园林工人正在把一棵枯死的小树苗掰折，已知树苗的长度为L，该工人的两手与树苗的接触位置（树苗被掰折的过程手与树苗接触位置始终不变）距地面高为h，树苗与地面的夹角为α时，该工人手水平向右的速度恰好为v，则树苗转动的角速度为（　　）
A． B． C． D．
4．金家庄特长螺旋隧道为2022年冬奥会重点交通工程．由于需要克服约250m的高度差，如果不建螺旋隧道，会造成路线纵坡坡度过大，无法保证车辆的安全行驶。因此这一隧道工程创造性地设计了半径为的螺旋线，通过螺旋线实现原地抬升，如图所示。下列对这段公路的分析，说法正确的是（　　）
A．车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力，下滑力
B．通过螺旋隧道设计，有效减小坡度，主要目的是增大车辆行驶过程中的摩擦力
C．车辆转弯处，路面应适当内低外高
D．车辆以某一恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需的向心力越大
5．如图所示，为了体验劳动的艰辛，几位学生一起推磨将谷物碾碎，离磨中心距离相等的甲、乙两男生推磨过程中一定相同的是（　　）
A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．向心力的大小
6．“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来。如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．人和车的速度为
B．人和车的速度为
C．桶面对车的弹力为
D．桶面对车的弹力为mgcos
7．一辆货车在崎岖道路上匀速率行驶，途中发生了爆胎。道路地形如图所示，则爆胎可能性最大的位置是图中的（　　）
A．A处 B．B处
C．C处 D．A或B或C处
8．如图所示，半圆形光滑圆环，竖直放置，环绕轴以恒定角速度转动，一小球套在环上，若小球可在环上任意位置相对环静止，圆的方程为为常量），则下列的值正确的是（　　）
A． B． C． D．
9．3D地图技术能够为无人驾驶汽车分析数据，提供操作的指令。 如图所示为一段公路拐弯处的地图，则（　　）
A．若弯道是水平的，汽车拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B．若弯道是水平的，为防止汽车侧滑，汽车拐弯时收到的指令是让车速大一点
C．若弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，道路应为内（东北）高外（西南）低
D．若弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，道路应为外（西南）高内（东北）低
10．某同学经过长时间的观察后发现，路面出现水坑的地方，如果不及时修补，水坑很快会变大，善于思考的他结合学过的物理知识，对这个现象提出了多种解释，则下列说法中不合理的解释是（ ）
A．车辆上下颠簸过程中，某些时刻处于超重状态
B．把坑看作凹陷的弧形，车对坑底的压力比平路大
C．车辆的驱动轮出坑时，对地的摩擦力比平路大
D．坑洼路面与轮胎间的动摩擦因数比平直路面大
11．某同学在课外活动时设计了一个小游戏，将质量为的滑块套在竖直杆上，滑块外侧有一轨道（可使轻绳绕滑块无摩擦转动），长为的轻绳一端与轨道相连，另一端与质量为的小球相连，滑块与竖直杆间的动摩擦因数。让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块恰不下滑，则小球做圆周运动的角速度为（　　）
A． B．
C． D．
12．如图甲所示，若在某星球上用一轻质杆固定着一质量为的小球，在竖直平面内绕光滑轴做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时速度大小为，杆对小球的作用力为，其图像如图乙所示，则下列选项正确的是（　　）
A．当时，球对轻质杆的作用力大小
B．当时，球对轻质杆的作用力大小
C．当时，在最低点小球对杆的拉力为
D．当时，在最低点小球对杆的拉力为
二、填空题
13．如图所示，是研究匀速圆周运动的一种装置。质量为M的物体穿在离心机的水平光滑滑杆上，物体M用轻绳与另一质量为m的物体相连。当离心机以角速度ω在水平面旋转时，物体M离转轴轴心的距离是r，且与杆相对静止。不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度为g。
（1）将ω增大到原来的2倍，当物体M与杆重新相对静止后，物体M做圆周运动的向心力的大小为___________，物体M离转轴轴心的距离是___________；
（2）将ω减小到原来的一半，当物体M与杆重新相对静止后，物体M做圆周运动的向心力的大小为___________，物体M离转轴轴心的距离是___________。
14．若汽车在拱桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为R，求汽车过桥的最高点时对桥面的压力_______
15．在光滑水平转台上开有一小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端拴一质量为0.1 kg的物体A，另一端连接质量为1 kg的物体B，如图所示，已知小孔O与物体A间的距离为25 cm，开始时物体B与水平地面接触，设转台旋转过程中物体A始终随它一起运动，取g＝10 m/s2。
（1）当转台以角速度ω＝4 rad/s旋转时，物体A所受的向心力为________N。
（2）要使物体B开始脱离地面，则转台旋转时的角速度至少为________rad/s。
16．某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验。他采用如图（甲）所示的装置，该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，一个直径为D=20cm的纸带环安放在水平转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线。在转台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中沿水平方向喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下油漆痕迹。改变喷射速度v0重复实验，在纸带上留下四个油漆痕迹a、b、c、d。将纸带从转台上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图（乙）所示，已知
(1)图（乙）中，速度最大的雾滴所留的痕迹是___________点；
(2)已知转台转动的角速度ω=16rad/s，如果不计雾滴所受空气的阻力，则喷枪喷出雾滴速度的最大值为___________m/s； 考虑到空气阻力的影响，该测量值___________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
三、解答题
17．（1）汽车以相同的速度通过凸形桥的最高点和凹形桥的最低点，则汽车对两桥的压力大小相等吗？
（2）当汽车的速度为多大时，汽车对凸形桥面的压力恰好为零？
18．质量为m的小球，拴在能承受的最大拉力为Tm=5mg的绳子上，绳子另一端固定在离水平地面高度为H的O点，重力加速度为g。
（1）若使小球在水平面内做匀速圆周运动，如图甲所示，此时绳子刚好未断裂，求此时小球的向心加速度大小（结果可用根式表示）；
（2）若使小球在竖直平面内从左向右摆动，当小球经过最低点时，绳子刚好断裂，则绳长为多长时，小球在水平地面上的落点离O点的水平距离最大？
19．如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合，转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与之间的夹角θ为，已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为；求：
（1）若小物块受到摩擦力恰好为零，求此时的向心加速度大小和角速度；
（2） 若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的最大值。（结果可用根号表示）
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试卷第2页，共2页
参考答案：
1．A
2．D
3．C
4．C
5．B
6．A
7．B
8．C
9．D
10．D
11．A
12．D
13． mg mg
14．F压=mg-mv2/R
15． 0.4 20
16． d 40.0或40 小于
17．（1）不相等；（2）v=时
18．（1）；（2）L=0.5H
19．（1）；；（2）
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