第二章 匀速圆周运动 练习题 （word版含答案）

第二章《匀速圆周运动》练习题2021-2022学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．甲、乙两物体做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为3：2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则甲、乙所受合外力之比为（　　）
A．1：4 B．4：3 C．4：9 D．9：16
2．在飞机飞越太平洋上空的过程中，如果保持飞行速度的大小和距离海平面的高度均不变，则下列说法中正确的是（　　）
A．飞机做的是匀速直线运动
B．飞机做的是匀变速曲线运动
C．飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力
D．飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力
3．如图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度匀速转动，A、B、C的质量分别为、、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为，A和B、C离转台中心的距离分别为r、。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．B对A的摩擦力一定为 B．桌面对B的摩擦力一定为
C．转台的角速度一定满足： D．转台的角速度一定湖足：
4．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．由可知，匀速圆周运动的向心加速度与半径成正比
B．匀速圆周运动就是线速度不变的运动
C．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
D．向心加速度越大，物体速率变化越快
5．一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为2s。则该物体在运动过程的任一时刻，速度变化率的大小为（　　）
A．2m/s2 B．4πm/s2 C．0 D．4m/s2
6．如图所示，一个球绕中心轴线以角速度转动，为球心，则（　　）
A．若，则
B．若，则
C．A、B两点的角速度相等
D．A、B两点的线速度相等
7．如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则下列说法正确的是（　　）
A．在最高点小球的速度水平，小球既不超重也不失重
B．小球经过与圆心等高的位置时，处于超重状态
C．盒子在最低点时对小球弹力大小等于2mg，方向向下
D．该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于
8．如图所示，汽车在水平公路上做匀速圆周运动。已知图中双向四车道的总宽度为15m，内车道内边缘半径为105m。假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.75，g取10m/s2，则汽车（　　）
A．所受的合力可能为零
B．所需的向心力由重力和支持力的合力提供
C．速度不能超过30m/s
D．速度不能超过41m/s
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．如图所示的皮带传动装置，皮带与圆盘O、O'之间不打滑。将三个相同的小物块分别放在圆盘O、O'边缘的A、B两点和圆盘O上的C点，三个小物块随圆盘做匀速圆周运动。A、B、C三物块做圆周运动的半径rA=2rB，rC=rB。小物块A、B运动的线速度之比和小物块B、C运动的周期之比分别为（　　）
A．2：1；1：1 B．2：1；1：2 C．1：1；2：1 D．1：1；1：2
11．转笔（PenSpinning）是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示，转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（　　）
A．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越大
B．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的
C．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走
D．笔杆在转动的过程中与人手之间没有摩擦力的作用
12．如图甲所示，倾角α＝45°的斜面置于粗糙水平地面上，有一质量为2m的滑块A通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球B相连（绳与斜面平行），滑块A能恰好静止在粗糙的斜面上。在图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角β（β≤45°），两幅图中滑块、斜面都静止。下列说法中正确的是（　　）
A．甲图滑块受到斜面的摩擦力为
B．甲图斜面受到地面的摩擦力为2mg
C．乙图中β越小，滑块受到的摩擦力越小
D．小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越小
二、填空题
13．如图所示，一根足够长的轻绳绕在半径为R的定滑轮上，绳的下端挂一质量为m的物体。物体从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t定滑轮的角速度为ω，此时物体的速度大小为________，物体对绳的拉力大小为________。
14．汽车在水平转弯时由________提供向心力，如果发生侧翻通常向弯道的________（选填“内侧”或者“外侧”）翻倒，而引起汽车侧翻的主要原因有________．
A．汽车速度太小
B．汽车转弯半径太小
C．汽车轮胎与路面间的摩擦因数太大．
15．一薄圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴OO′转动，如图所示。在圆盘上放置一个质量为m的小木块，小木块相对圆盘中心的距离为r。当圆盘以角速度ω匀速转动时，小木块相对圆盘静止。则小木块运动的向心加速度的大小为_____；小木块受到的摩擦力为_____。
三、解答题
16．国家雪车雪橇中心位于北京延庆区西北部，赛道全长1975m，垂直落差121m，由16个角度、倾斜度都不同的弯道组成，其中全长179m的回旋弯赛道是全球首个360°回旋弯道。2022年北京冬奥会期间，国家雪车雪橇中心将承担雪车、钢架雪车、雪橇三个项目的全部比赛，其中钢架雪车比赛惊险刺激，深受观众喜爱。测试赛上，一钢架雪车选手单手扶车，助跑加速30m之后，迅速跳跃车上，以俯卧姿态滑行。该选手推车助跑时间为4.98s，运动员质量为80，通过回旋弯道某点时的速度为108，到达终点时的速度为124。该选手推车助跑过程视为匀加速直线运动，回旋弯道可近似看作水平面，重力加速度g取10，结果保留两位有效数字。求该选手：
（1）助跑加速的末速度；
（2）以108的速度通过回旋弯道某点时钢架雪车对运动员作用力的大小。
17．如图所示，水平圆盘上沿直径方向放置着用水平轻绳相连的两个小物块A和B，两物块的质量分别为mA和mB，到圆心的距离分别为r和3r，两物块与圆盘的最大静摩擦力均为自身重力的μ倍，重力加速度为g，不考虑轻绳拉力上限，轻绳伸直且最初拉力为零，圆盘绕过圆心的竖直轴转动，转动的角速度由零缓慢增大，求：
（1）角速度增大至多少时轻绳开始出现拉力？
（2）若mA=mB，角速度在什么范围内，两物块与圆盘之间都不发生相对滑动？
18．如图所示，质量为的支座上有一水平细轴，轴上套有一长为的轻细绳，绳的另一端栓一质量为的小球，让球在竖直面内做匀速圆周运动，当小球运动到最高点时，支座恰好离开地面。求：
（1）则此时小球的线速度是多少；
（2）小球在最低点时，整个装置对地面的压力。
19．在研究匀变速直线运动的“位移”时，我们应用“以恒代变”的思想，在研究曲线运动的“瞬时速度”时，又应用“化曲为直”的思想，而在研究一般的曲线运动时，我们用的更多的是一种“化曲为圆”的思想，即对于一般的曲线运动，尽管曲线上各个位置的弯曲程度不同，但在研究时，可以将曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作半径为某个合适值ρ的圆周运动，进而采用圆周运动的分析方法来进行研究，ρ叫作曲率半径。
如图所示，将物体以初速度v0斜向上抛出，初速度与水平方向间的夹角为θ，求物体在轨迹最高点处的曲率半径ρ。（重力加速度为g，不计空气阻力）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．C
5．B
6．C
7．D
8．C
9．D
10．D
11．C
12．A
13．
14． 摩擦力 外侧 B
15．
16．（1）；（2）
17．(1)；(2)ω≤时，两物块与圆盘之间都不发生相对滑动
18．（1）；（2）
19．
答案第1页，共2页
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