第二章《匀速圆周运动》复习题（Word版含答案）

第二章《匀速圆周运动》复习题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．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
2．做匀速圆周运动的物体，下列哪组物理量是不变的（　　）
A．向心力、向心加速度 B．合外力、周期
C．角速度、向心加速度 D．角速度、转速
3．一段内径均匀内表面光滑的弧形水管置于水平面，当管道中通有流量稳定的水流，水流方向a流向b，则关于水流对管道的作用力方向正确的是（　　）
A． B． C． D．
4．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径比为3：4，它们在相同的时间里转过的角度相等，则它们所受的向心加速度之比为（　　）
A．3：4 B．4：3 C．4：9 D．9：4
5．如图所示，长为L的细绳一端固定在O点，另一端拴住一个小球。在O点的正下方与O点相距处有一枚与竖直平面垂直的钉子A。把球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，在细绳碰到钉子后的瞬间（细绳没有断），下列说法正确的是（　　）
A．小球的向心加速度突变为原来的4倍 B．小球的线速度突变为原来的4倍
C．小球的角速度突变为原来的2倍 D．小球受到的拉力突变为原来的4倍
6．探究向心力与角速度之间的关系时，对质量相同的两个小球，操作正确的是（　　）
A．将两小球分别放在挡板A与挡板B进行操作
B．将两小球分别放在挡板A与挡板C进行操作
C．将两小球分别放在挡板B与挡板C进行操作
D．调整传动皮带使两个变速塔轮角速度相同
7．郑州特大洪水将一座桥的桥墩冲毁，桥面向下凹陷，成为一座罕见的“倒拱桥”，因为交通位置十分重要，桥梁上依然允许车辆通行。某车在通过此桥的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．桥面对车的支持力大于车对桥面的压力
B．该车受到重力、支持力、向心力的作用
C．为了避免桥面因受到的压力过大而发生危险，该车应加快速度尽快通过
D．桥面对车的支持力大于车自身重力
8．如图，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内作匀速圆周运动，A的运动半径较大，则下列说法正确的是（　　）
A．球A的角速度小于球B的角速度
B．球A的线速度小于球B的线速度
C．球A的加速度大于球B的加速度
D．球A对筒壁的压力大小大于球B对筒壁的压力大小
9．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．
10．为了提高一级方程式赛车的性能，在形状设计时要求赛车上下方空气存在一个压力差（即气动压力），从而增大赛车对地面的正压力，如图所示，一辆总质量为600kg的要车以288km/h的速率经过一个半径为180m的水平弯道，转弯时赛车不发生侧滑，侧向附着系数（正压力与摩擦力的比值）=1，则赛车转弯时（　　）
A．向心加速度大小约为
B．受到的摩擦力大小约为
C．受到的支持力大小约为6000N
D．受到的气动压力约为重力的倍
11．如图所示，质量相等的、两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系错误的是（　　）
A．运动周期 B．筒壁对它们的弹力
C．线速度 D．受到的摩擦力
12．下列有关运动的说法正确的是( )
A．图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越小
B．图乙质量为m的小球到达最高点时对上管壁的压力大小为3mg，则此时小球的速度大小为
C．图丙皮带轮上b点的加速度大于a点的加速度
D．图丙皮带轮上c点的线速度等于d点的线速度
二、填空题
13．电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等，是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物，两轮电动平衡车采用两个轮子支撑，蓄电池供电，无刷电机驱动，加上单片机控制，姿态传感器采集角速度和角度信号，共同协调控制车体的平衡，仅仅依靠人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。
某学校物理兴趣小组的同学学习了圆周运动知识后，想到可以使用学到的知识测量平衡车的速度并进行相关实验，他们带着一辆车轮半径为的平衡车和一辆车轮半径为的自行车到了学校操场上，在平衡车车轮和自行车车轮上固定可测量圈数的传感器。
第一次实验，A同学驾驶平衡车在操场跑道上做匀速直线运动，其他同学测出了在T的时间内平衡车车轮转过的圈数为N，则平衡车车轮的角速度为__________；
第二次实验，A同学驾驶平衡车，B同学骑自行车，都匀速骑行，在相同时间内平衡车转过的圈数是自行车转过的圈数的三倍，则平衡车与自行车前进速度大小之比为_______；
第三次实验，A同学驾驶平衡车，B同学骑自行车，两同学同时从百米跑道起点出发，又同时到达百米终点，则平衡车与自行车车轮边缘上平均向心加速度大小之比为_______。
14．长1m的轻杆，一端连着质量0.5kg的小球，另一端绕过O点的水平固定轴在竖直平面内自由转动。当小球以2m/s的速率通过最高点时，受到轻杆的作用力为大小为____N，是______（选填“拉力”或“支持力”）。g=10m/s2。
15．如图所示，AB是半径为R的 圆弧轨道，B点的切线在水平方向，且B点距离水平地面高度为h，有一物体（可视为质点）从A点由静止开始滑下，到达B点时，对轨道的压力为其所受重力的2倍（重力加速度为g）。物体运动到B点时的速度大小为________。
16．如图所示，一质点在的时间沿半径为的圆形轨道从点运动到点，质点与圆心的连线在这段时间内转过的角度为，该过程中质点可以看成匀速圆周运动，质点的角速度为______，向心加速度为______。
17．火车转弯
（1）如果铁道弯道的内外轨一样高，火车转弯时，由__________提供向心力，由于火车质量太大，因此需要很_____的向心力，靠这种方法得到向心力，不仅铁轨和车轮极易受损，还可能使火车侧翻。
（2）铁路弯道的特点
a.弯道处外轨____内轨。
b.火车转弯时铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道的_____。支持力与重力的合力指向___。
c.在修筑铁路时，要根据弯道的___和_______，适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力几乎完全由重力G和弹力FN的合力来提供。
三、解答题
18．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。
19．如图所示，半径为的半球形陶罐，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kg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为60°，重力加速度为。
（1）若，小物块受到的摩擦力恰好为0，求；
（2）当时，小物块仍与罐壁相对静止，求小物块受到摩擦力f的方向和大小？
20．摩托车通过一座拱形桥顶部时速度为10m/s，此时车对桥面的压力只有重力的。如果摩托车通过该桥顶部对桥面的压力只有重力的，则车的速度为多大？
21．水平转盘上距转轴1.2 m处放置一个10 kg的物体（可视为质点），物体与转盘间的动摩擦因数为0.13.当转盘转动后，可使物体以0.5 m/s2的切向加速度做加速圆周运动，经过多少时间物体和转盘发生相对滑动？（滑动摩擦力等于最大静摩擦力）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．A
4．A
5．A
6．B
7．D
8．A
9．C
10．D
11．D
12．B
13．
14． 3 支持力
15．
16．
17． 外轨对轮缘的弹力 大 略高于 内侧 圆心 半径 规定的行驶速度
18．（1）；（2）降低汽车车速
19．（1）；（2）方向与罐壁相切斜向上，
20．
21．2.4 s
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