第三章 圆周运动 单元练习（word版含答案）

第3章《圆周运动》练习
一、单选题
1．（2021·浙江·嘉兴市第五高级中学高一期中）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．角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．（2022·全国·高一课时练习）小乔同学在17岁生日时，收到了小瑾送她的音乐盒，如图所示。当音乐响起时，音乐盒上的女孩儿会随着音乐保持姿势原地旋转，此时手臂上A、B两点的角速度大小分别为ωA、ωB，线速度大小分别为vA、vB，则（　　）
A．ωA<ωB B．ωA>ωB C．vAvB
3．（2022·广东·高二学业考试）如图所示，a、b是伞面上的两颗相同的雨滴。当以伞柄为轴旋转雨伞时，下列说法正确的是（　　）
A．a更容易移动，因为a所需的向心加速度更小
B．a更容易移动，因为a所需的向心加速度更大
C．b更容易移动，因为b所需的向心加速度更小
D．b更容易移动，因为b所需的向心加速度更大
4．（2022·河南·高一阶段练习）短道速滑是在长度较短的跑道上进行的冰上竞速运动，是2022年北京冬季奥运会正式比赛项目。如图所示，将运动员转弯时在短时间内的一小段运动看做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．运动员受到冰面的恒力作用，做匀速运动
B．运动员受到冰面的恒力作用，做匀变速运动
C．运动员受到冰面的变力作用，做匀变速运动
D．运动员受到冰面的变力作用，做变加速运动
5．（2022·湖北·巴东县第三高级中学高一阶段练习）自行车，又称脚踏车或单车，骑自行车是一种绿色环保的出行方式，如图所示，A、B、C分别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点，则（　　）
A．A点的线速度大于B点的线速度
B．A点的角速度小于B点的角速度
C．C点的角速度小于B点的角速度
D．A、B、C三点的线速度相等
6．（2022·湖南·高一阶段练习）如图所示，一个小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。已知小球的质量，细线的长度，小球转动的角速度。下列分析正确的是（　　）
A．小球做圆周运动的周期
B．细线在内转过的角度
C．小球做匀速圆周运动的线速度
D．细线对小球的拉力
7．（2022·广东·深圳市光明区高级中学高三阶段练习）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
8．（2022·河南·高一阶段练习）如图所示，用不可伸长的细线悬挂一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动。只增大小球运动的角速度或者只增大小球质量，使小球仍然在水平面内做匀速圆周运动。若空气阻力可忽略不计，下列说法正确的是（　　）
A．小球质量不变，只增大角速度，则细线的拉力不变
B．小球质量不变，只增大角速度，则细线的拉力减小
C．小球角速度不变，只增大质量，则细线的拉力不变
D．小球角速度不变，只增大质量，则细线的拉力增大
9．（2022·河北·高三阶段练习）如图所示是一款玩具的简化示意图，当启动开关时，电动机会带动水平转盘绕其中心水平转动，从而带动下面的小玩具转动起来。已知两个小玩具的质量分别为、，两条细绳的长度分别为、。忽略细绳的重力及空气的阻力，当转盘以角速度匀速转动时，两条细绳与竖直方向的夹角分别为、，下列说法正确的是（　　）
A．若，，则
B．若，，则
C．若，，则
D．若，，则
10．（2022·北京市第十二中学高一期末）如图所示，带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动，转速。在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘，则（　　）
A．观察到白点始终在同一个位置 B．观察到白点顺时针方向转动
C．观察到白点转动的周期为0.05s D．观察到白点转动的周期为1s
11．（2022·北京西城·高三期末）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
12．（2021·吉林油田高级中学高三阶段练习）如图所示，细线一端固定在O点，另一端拴一小球。将小球从细线水平且伸直的位置由静止释放，在小球运动到最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．小球所受合力就是小球运动的向心力
B．细线上拉力逐渐增大
C．小球重力的功率逐渐增大
D．细线拉力的功率逐渐增大
二、填空题
13．（2021·宁夏·海原县第一中学高一期中）如图所示，在匀速转动的水平圆盘边缘处放着质量为1kg的小金属块，圆盘的半径为1m，金属块和圆盘间的最大静摩擦力为2 N。为不使金属块从圆盘上掉下来，圆盘转动的最大角速度为________rad/s。
14．（2021·安徽省蚌埠第三中学高一阶段练习）如图所示，质量为2.0 × 103kg的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为 80m 的弯路时，车速为20m/s。此时汽车转弯所需要的向心力大小为___________N。若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4 × 104N，请你判断这辆车在这个弯道处会不会发生侧滑___________（填“会”或“不会”）。
15．（2021·河南·濮阳职业技术学院附中高一阶段练习）如图所示的皮带传动装置中，右边两轮是在一起同轴转动，图中A、B、C三轮的半径关系为RA = RC = 2RB，设皮带不打滑，则三轮边缘上的一点线速度之比vA：vB：vC = _____，角速度之比ωA：ωB：ωC = ______。
16．（2021·上海市新场中学高一期中）如图所示，rA=2rB=2rC，（皮带与齿轮不打滑），则A轮轮子边缘上的点和C点的线速度之比等于___________；A轮上C点与B轮边缘的角速度大小之比等于___________。
17．（2021·北京顺义·高一期末）近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产机车总质量为m，如图已知两轨间宽度为L，内外轨高度差为h，重力加速度为g，弯道半径为R。
（1）该弯道处设计成内外轨存在高度差的原因是________。
（2）该弯道处最为适宜的通过速度是______。
18．（2021·全国·高一专题练习）实验原理
如图所示，在绳子的一端拴一个小沙袋（或其他小物体），另一端握在手中。将手举过头顶，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，此时沙袋所受的向心力近似等于______。
三、解答题
19．（2022·海南·嘉积中学高一阶段练习）如图甲所示，长为的传送带以速顺时针匀速转动，其左端A点与一个四分之一光滑圆轨道连接，轨道半径。右端B与一个倾角为30°的斜面连接，B点到地面的高度为。小滑块从光滑圆轨道高h处静止释放，到达A点时的速率与下落高度h的关系如图乙所示。已知小滑块质量为，与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，求：
（1）若小滑块从处静止释放，小滑块到达A点时对轨道的压力；
（2）若小滑块从处静止释放，小滑块到达B点时的速度大小；
（3）要使小滑块刚好平抛在斜面底端C点，小滑块从光滑圆轨道静止释放的高度。
20．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一半径为R=0.9m的竖直圆形轨道固定于水平台ABD上并相切于B点，平台右侧边缘DE竖直且高为H=1.7m，倾角为θ=37°的固定斜面EFG相接于平台右侧边缘的E点。可视为质点、质量为m=2.0kg的小车与水平台之间的动摩擦因数为，小车以一初速度从平台上的左端A向右运动并从B点进入圆形轨道，恰好能通过圆形轨道的最高点C，并继续下滑到圆形轨道的最低点B后向右离开圆形轨道沿平台BD部分滑行并从D点滑出，最终垂直打在斜面EG上，已知BD部分长为L=4.5m，空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。求：
(1)小车经过C点时的速度大小；
(2)小车从D点飞出时的速度大小；
(3)小车从B点向右离开圆形轨道前瞬间对轨道的压力大小。
21．（2022·全国·高一课时练习）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞离水平距离d后落地，如右图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。
（2）问绳能承受的最大拉力多大？
（3）绳能承受的最大拉力与第（2）小题结果相同的情况下，改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．D
4．D
5．B
6．C
7．B
8．D
9．D
10．D
11．B
12．B
13．
14． 不会
15． 1：1：2 1：2：2
16． 2：1 1：2
17． 见解析
18．绳对沙袋的拉力
19．（1）45N，方向竖直向下；（2）m/s；（3）0.45m
20．(1)；(2)；(3)
21．（1），（2）mg；（3），d
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