第三章 圆周运动 同步练习（word版含答案）

第3章《圆周运动》同步练习
一、单选题
1．（2021·广东·高二学业考试）如图所示，一同学将自行车悬挂处于静止状态，转动脚踏板使轮盘匀速转动。M为前轮盘边缘上的一点，N为后轮盘边缘上一点，前后轮盘的半径比为2∶1，则M、N两点的向心加速度之比为（　　）
A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．1∶4
2．（2021·黑龙江·齐齐哈尔市第十六中学校高一期中）关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A．匀变速运动一定是曲线运动 B．变速运动一定是曲线运动
C．曲线运动一定是变速运动 D．匀速圆周运动的速度不变
3．（2022·江苏徐州·高一期末）如图所示，操场跑道的弯道部分是半圆形，最内圈的半径大约是36m。一位同学沿最内圈匀速率跑过一侧弯道的时间约为12s，则这位同学在沿弯道跑步时（　　）
A．角速度约为 B．线速度约为3m/s
C．转速约为 D．向心加速度约为
4．（2022·浙江省浦江中学高一阶段练昌冬奥会武大靖在短道速滑项目中以39秒584的成绩为中国队夺得首金，同时也创造了新的世界纪录。如图所示，某运动员进入弯道时，身体会向弯道内侧倾斜，在水平冰面上匀速率转弯时（匀速圆周运动），下列说法正确的是（　　）
A．运动员所受的地面的作用力与重力平衡
B．冰面对运动员支持力的方向斜向上
C．运动员所受静摩擦力提供向心力
D．若运动员进入弯道时速度增大，受到的离心力增大，可能因离心运动而滑离轨道
5．（2022·全国·高一）风能是一种绿色能源。如图所示，叶片在风力推动下转动，带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，下列判断正确的是（　　）
A．M点的线速度小于N点的线速度
B．M点的角速度小于N点的角速度
C．M点的转速大于N点的转速
D．M点的周期大于N点的周期
6．（2022·黑龙江·虎林市实验高级中学高三期末）“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．（2022·湖北·二模）学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆距地面高为1m，可绕转轴O在竖直面内匀速转动；自动识别区ab到a＇b＇的距离为6.9m。汽车以速度3m/s匀速驶入自动识别区，识别的反应时间为0.3s；若汽车可看成高1.6m的长方体，闸杆转轴O与车左侧面水平距离为0.6m。要使汽车匀速顺利通过，闸杆转动的角速度至少为（　　）
A． B．
C． D．
8．（2022·北京市第十二中学高一期末）两个质量相同的小球，被长度不等的细线悬挂在同一点，并在同一水平面内作匀速圆周运动，如图所示。则两个小球（　　）
A．运动周期相等 B．运动线速度大小相等
C．向心加速度大小相等 D．所受细线的拉力大小相等
9．（2022·浙江·台州市书生中学高一阶段练习）如图所示的杂技演员在表演水流星的节目时，手持两端系有盛水的杯子的绳子中点在竖直平面内做圆周运动，若两只杯子内盛水的质量相等，当一只杯子在最高点时水恰好洒不出来，这时另一只杯子中的水对杯底的压力大小是水的重力的（　　）
A．2倍
B．4倍
C．5倍
D．6倍
10．（2022·全国·高三阶段练习）如图甲所示，轻杆的一端固定在转轴O点，另一端固定一个小球。小球在竖直面内绕O点做完整的圆周运动。小球在最高点时的动能为，此时小球与轻杆间的弹力大小为N。改变小球在最高点的动能，小球与轻杆间的弹力大小N随之改变。如图乙所示为的变化关系图线，图线与坐标轴的交点分别为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）
A．小球的质量为
B．轻杆的长度为
C．当时，小球在最高点的速率为
D．当时，小球的速度大小为
11．（2022·浙江·台州市书生中学高一阶段练习）火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示。若已知某转弯处轨道平面与水平面夹角为θ，弯道处的圆弧半径为R。在该转弯处规定的安全行驶的速度为v，则下列说法中正确的是（　　）
A．该转弯处规定的安全行驶的速度为v=
B．该转弯处规定的安全行驶的速度为v=
C．当实际行驶速度大于v时，轮缘挤压内轨
D．当实际行驶速度小于v时，轮缘挤压外轨
12．（2021·全国·高三专题练习）如图所示，由竖直轴和双臂构成的“Y”型支架可以绕竖直轴转动，双臂与竖直轴所成锐角为37°。一个质量为2kg的小球穿在一条臂上，到O点的距离为20cm，小球始终与支架保持相对静止，设支架转动的角速度为ω，g取10m/s2则下列说法错误的是（　　）
A．ω由零逐渐增加，臂对小球的摩擦力一直减小
B．当时，臂对小球的摩擦力为零
C．当ω=0时，臂对小球的摩擦力大小为16N
D．当时，臂对小球的摩擦力大小为mg
二、填空题
13．（2021·黑龙江·牡丹江市第十五中学高一期中）滑板运动是深受青少年喜爱的运动，如图所示，某滑板运动员恰好从B点进入半径为2.0 m的圆弧轨道，该圆弧轨道在C点与水平轨道相接，运动员滑到C点时的速度大小为10 m/s。求他到达C点前的加速度___________。到达C点后瞬间的加速度___________（不计各种阻力）
14．（2022·上海·高一）一般的曲线运动的处理方法
（1）一般的曲线运动：运动轨迹既不是_____也不是_____的曲线运动。
（2）处理方法：可以把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_____的一部分，分析质点经过曲线上某位置的运动时，可以采用_____运动的分析方法来处理。
15．（2018·全国·高一单元测试）下图中每一个轮子都有大小两轮子叠合而成，共有n个这样的轮子，用皮带逐一联系起来，当第一个轮子外缘线速度为v1时，第n个轮子的小轮边缘线速度vn′＝_________.
16．（2018·全国·高一课时练习）一辆变速自行车，中轴两个牙齿盘的齿数分别为N1＝48、N2＝38，后轴三个飞轮的齿数分别为N3＝14、N4＝17、N5＝24。保持踏脚恒定转速，欲车速最大，拨动档位，使牙齿盘的齿数为N1，则飞轮齿数应选择________________（选填“N3”、“N4”、“N5”）．假定阻力不变，以同样的车速行驶时，该选择________________（选填“省力”、“不省力”）。
17．（2021·陕西省黄陵县中学高一期中）如图所示皮带传动装置，主动轮O1的半径为R，从动轮O2的半径为r，。其中A、B两点分别是两轮缘上的点，设皮带不打滑，则有______；______。______；
18．（2022·河北·模拟预测）实验小组利用竖直轨道和压力传感器验证机械能守恒定律，半径可调的光滑竖直轨道与光滑水平轨道连接，在轨道最低点A和最高点B各安装一个压力传感器，压力传感器与计算机相连，如图所示，将质量为m的小球（可视为质点）以某一速度进入轨道最低点，通过计算机读出两个传感器的读数，重力加速度为g，则
（1）设轨道半径为R，小球能运动到最高点B，小球在最低点入射速度不得小于___________。
（2）实验中压力传感器的读数之差___________时，小球的机械能守恒。
（3）初速度一定的前提下，小球在做圆周运动过程中，压力传感器的读数之差与轨道半径___________（填“有关”或“无关”），压力传感器的读数之比与轨道半径___________（填“有关”或“无关”）。
三、解答题
19．（2016·海南·高一期中）一根长为L=60cm的轻杆一端系着一个小球，围绕杆的另一端为圆心在竖直平面内做圆周运动。已知球的质量m=0.5kg，g取10m/s2，求：
（1）球可以到达最高点的最小速度是多大？此时球对杆的作用力多大？方向如何？
（2）当球在最高点时的速度为3m/s时，球对杆的作用力多大？方向如何？
20．（2021·浙江·高一阶段练习）一小钢球在细绳的牵引下，在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，小球的质量，细绳长，小球的周期。
（1）小球的角速度大小；
（2）小球受到的向心力大小。
21．（2021·全国·高一）飞行员的质量为，驾驶飞机在竖直面内做飞行表演，可看作半径不变的圆周运动。已知当飞机以的速度飞过最高点时，飞行员和座椅之间弹力怡好为零，已知飞行员能承受的最大压力为，取,求：
（1）该圆周运动轨迹半径；
（2）当最高点速度为时，座椅对人的弹力；
（3）最低点的最大速度。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．C
3．D
4．C
5．A
6．A
7．A
8．A
9．A
10．D
11．A
12．A
13． 0
14． 直线 圆周 圆周运动 圆周
15．
16． N3 不省力
17． 2：3 1：1 2：3
18． 无关 有关
19．（1）0，5N，方向竖直向下；（2）5N，方向竖直向上
20．(1)2rad/s；(2)4N
21．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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