第三章 圆周运动 综合测试（word版含答案）

第3章《圆周运动》综合测试2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．对于匀速圆周运动，下列有关物理量之间关系的描述正确的是（　　）
A．角速度一定与转速成正比 B．向心加速度一定与半径成反比
C．线速度一定与半径成正比 D．周期一定与半径成正比
2．下列关于曲线运动的说法正确的是（　　）
A．曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动
B．平抛运动是匀变速运动
C．匀速圆周运动是匀速运动
D．曲线运动受到的合外力可以为零
3．对于下列图片的说法，正确的是（　　）
A．图（a）中，大齿轮和小齿轮上各点转动时线速度相同
B．图（b）中，医务人员用离心机分离血清，血浆和红细胞均受到离心力的作用
C．图（c）中，汽车在水平路面转弯时，汽车受到重力、向心力、弹力三个力作用
D．图（d）中，砂轮不能转速过高，以防止砂轮破裂而酿成事故
4．如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙一件小衣物随着滚筒经过、、、四个位置，小衣物中的水滴最容易被甩出的位置是（　　）
A．位置 B．位置 C．位置 D．位置
5．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．
6．一质点以匀速率做曲线运动，从如图所示的轨迹可知，质点加速度最大的点是（　　）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
7．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．
8．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示。则（　　）
A．小球的质量为
B．当地的重力加速度大小为
C．时，在最高点杆对小球的弹力方向向上
D．时，在最高点杆对小球的弹力大小为2a
9．如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为L的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均为m的光滑小球A、B用长为L的轻杆及光滑铰链相连，小球A穿过竖直杆置于弹簧上。让小球B以不同的角速度ω绕竖直杆匀速转动，当转动的角速度为时，小球B刚好离开台面。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为k，重力加速度为g，则下列说法错误的（　　）
A．小球均静止时，弹簧的长度为
B．角速度时，小球A对弹簧的压力为mg
C．角速度ω0=
D．角速度从继续增大的过程中，小球A对弹簧的压力不变
10．如图所示，为列车经过某一转弯处的照片，有两名乘客分别坐在列车上a、b位置，下列说法正确的是（　　）
A．线速度相同
B．向心力大小相等
C．列车转弯的向心力可能只由了重力、支持力提供
D．转弯时，列车速度超过设计速度时会受到离心力的作用
11．如图所示，倾角为θ=30°的斜面体的斜面上，一质量为6m的物块经跨过光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，现将小球从水平位置由静止释放，小球由水平位置运动到最低点的过程中，物块和斜面体始终静止。运动过程中小球和物块始终在同一竖直平面内，则在此过程中（　　）
A．物块所受的摩擦力逐渐增大
B．物块所受的摩擦力逐渐减小
C．地面对斜面体的支持力逐渐增大
D．地面对斜面体的摩擦力先减小后增大
12．如图，做匀速圆周运动的质点在1s内由A点运动到B点，长为，所对应的圆心角为。则下列选项正确的是（　　）
A．质点运动过程中的速度始终不变
B．质点在A点的向心加速度大小为
C．质点从A点到B点的速度变化量大小为
D．质点从A点到B点的平均加速度大小为
二、填空题
13．一列车以恒定速率在水平面内做半径的圆周运动。质量的实验员坐在列车的座椅上相对列车静止。根据上述实验数据，推算出实验员做圆周运动的角速度大小__________，向心加速度大小__________，所受合力大小__________。（结果均用分式表示）
14．如图所示的皮带传动装置，大轮半径为2R，小轮半径为R，A、B分别为两轮边缘上的点，C为大轮上离轮轴为R处的一点，传动时皮带不打滑，若小轮转速为n，则A点线速度为______，B点角速度为___________，C点周期为___________。
15．有一辆质量为的小汽车驶上圆弧半径为的拱桥。g取，则：
（1）若汽车到达桥顶时速度为，汽车对桥的压力是___________N；
（2）汽车以_________的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力。（结果可用根号表示。）
16．汽车转弯时，可认为前轮和后轮都做圆周运动，但它们的转弯半径不同，如图所示，若汽车外侧前轮的转弯半径为5m，内侧后轮的转弯半径为2.7m，若外侧前轮转弯时线速度为10m/s，则此时内侧后轮的线速度是_______。
17．如图所示是“DIS向心力实验器”，当质量为m的砝码随旋转臂一起在水平面内做半径为r的圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光杆（挡光杆的挡光宽度为Δs，旋转半径为R）每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。
(1)某次旋转过程中挡光杆经过光电门时的遮光时间为Δt，则角速度ω=____。
(2)以F为纵坐标，以____（选填“Δt”“”“Δt2”或“”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线，该直线的斜率为k=____。（用上述已知量的字母表示）
18．利用如图所示向心力演示器探究向心力大小的表达式。小球做匀速圆周运动的半径从槽4和槽5的标尺上读出，图示中位置A．位置C的转动半径相同。
（1）为了探究向心力与质量的关系，应将质量______（填“相同”或“不同”）的两个半径相同的小球分别放在位置A和位置C，此时两小球转动的角速度应______（填“相同”或“不同”）；
（2）如果将完全相同的两小球分别置于位置A和C处，准备探究的是向心力与______之间的关系。
（3）利用本仪器探究向心力大小的表达式过程中，用到的主要科学方法是______。
三、解答题
19．汽车转弯时如果速度过大，容易发生侧滑。因此，汽车转弯时不允许超过规定的速度。如图所示，一辆质量m=1.6×103kg的汽车（可视为质点）在水平公路的弯道上行驶，速度大小v=10m/s，其轨迹可视为半径R=40m的圆弧。
（1）求这辆汽车转弯时需要的向心力大小F；
（2）在冬天如果路面出现结冰现象，为防止汽车侧滑而发生危险，请给汽车驾驶员提出一条驾驶建议。
20．如图所示，质量m=0.2kg的小球（可视为质点）从粗糙斜面AB的顶端A点由静止开始滚下，通过一小段光滑圆弧面（不计大小）后运动到足够长的光滑水平地面BC上，之后又从C点滚上一个半径R=40cm的半圆弧形光滑轨道，最后刚好通过轨道的最高点D并从D点水平飞出。已知斜面AB长为L=0.4m、其与水平面的夹角为，经过C点之后小球在半圆弧形轨道区域时会受到一个大小为F=2N、方向竖直向上的恒力作用。取g=10m/s2，不计空气阻力，求：
（1）小球通过C点时对轨道的压力大小；
（2）平抛后小球落地点到C点的距离多远；
（3）斜面AB的动摩擦因数为多少。
21．常见的转动传递方式有皮带传动、链条传动、摩擦传动和齿轮传动。如图是一种皮带传动装置示意图，A、B两点分别是两轮轮缘上的点，C是O2B连线的中点，大轮与小轮的半径之比为2：1。若皮带不打滑，试分别求出A、B、C这三个点的线速度、角速度和周期的比例关系。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．D
4．C
5．C
6．A
7．A
8．B
9．B
10．C
11．B
12．D
13．
14． πn
15． 7200
16．5.4m/s
17． mr
18． 不同 相同 角速度 控制变量法
19．（1）；（2）降低汽车车速
20．（1）4N；（2）0.8m；（3）0.5
21．2：2：1，2：1：1，1：2：2
答案第1页，共2页
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