第二章 匀速圆周运动 基础练习（word版含答案）

第二章《匀速圆周运动》基础练习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．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
2．如图为自行车绕固定点O做圆周运动的示意图a、b分别是前、后轮轮轴上的一点，则a点和b点做圆周运动的说法正确的是（ ）
A．角速度相同 B．线速度相同
C．向心加速度相同 D．周期不相同
3．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．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
5．如图所示，一个半径是R的圆盘绕竖直轴匀速转动，盘面离地高度为h，当转动的角速度达到某值时，位于圆盘边缘的物块A（可看成质点）刚好从圆盘上飞离，且物块从飞出圆盘到落地的水平位移为L，不计空气阻力，假设物块与圆盘的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块与圆盘间的动摩擦因数为（ ）
A． B． C． D．
6．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．如图所示，质量为m的小明（可视为质点）坐摩天轮。小明乘坐的座舱与摩天轮的转轴间的距离为r，摩天轮以大小为k（常数k<1，g为重力加速度）的角速度做匀速圆周运动。若小明坐在座舱水平座垫上且双脚不接触底板，则下列说法正确的是（　　）
A．小明通过最高点时不受重力
B．小明做匀速圆周运动的周期为
C．小明通过最高点时处于完全失重状态
D．小明通过最低点时对座舱座垫的压力大小为k2mg
8．如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（　　）
A．Ａ、Ｂ两点角速度大小之比为2：1
B．A、B两点向心加速度大小之比为2：1
C．B、C两点角速度大小之比为2：1
D．B、C两点向心加速度大小之比为2：1
9．如图所示为表演杂技“飞车走壁”的示意图。演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动，图中、两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹，不考虑车轮受到的摩擦力，下列说法中正确的是（ ）
A．在轨道上运动时角速度较小
B．在轨道上运动时线速度较大
C．在轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大
D．在轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较小
10．质量为的飞机以速率在水平面内做半径为的匀速圆周运动，如图所示，则空气对飞机的作用力大小为（　　）
A． B． C． D．
11．一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体质量分别为M和m（M>m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为压力的倍，两物体用一根长为L（LA．随着角速度的增大的过程中，物块m受到的摩擦力先增加再逐渐减少
B．随着角速度的增大的过程中，物块M始终受到摩擦力
C．则圆盘旋转的角速度最大不得超过
D．则圆盘旋转的角速度最大不得超过
12．如图甲所示，倾角45°斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量为2m，滑块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圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ，且转动逐渐加快，θ≤45°，在图丙中，两个小球对称在水平面上做圆周运动，每个小球质量均为m，轻绳与竖直方向的夹角θ，且转动逐渐加快，在θ≤45°过程中，三幅图中，斜面都静止，且小球未碰到斜面，则以下说法中正确的是
A．甲图中斜面受到地面的摩擦力方向水平向右
B．乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力不可能为零
C．乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力可能沿斜面向下
D．丙图小球转动的过程中滑块一定沿斜面向上运动
二、填空题
13．如图所示，是研究匀速圆周运动的一种装置。质量为M的物体穿在离心机的水平光滑滑杆上，物体M用轻绳与另一质量为m的物体相连。当离心机以角速度ω在水平面旋转时，物体M离转轴轴心的距离是r，且与杆相对静止。不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度为g。
（1）将ω增大到原来的2倍，当物体M与杆重新相对静止后，物体M做圆周运动的向心力的大小为___________，物体M离转轴轴心的距离是___________；
（2）将ω减小到原来的一半，当物体M与杆重新相对静止后，物体M做圆周运动的向心力的大小为___________，物体M离转轴轴心的距离是___________。
14．如图所示，在一匀速旋转的砂轮上有A、B、C三点，O是转动轴，O、C、B、A在同一直线上，且，则A、B、C三点的角速度大小之比________；线速度大小之比________。
15．如图所示，A、B两轮半径之比为1﹕3，两轮转动时，接触点不发生打滑现象．则A轮半径的中点与B轮边缘上点的线速度大小之比为________．
16．如图所示，用两根长度均为l的完全相同的细线将一重物悬挂在水平的天花板上，细线与天花板的夹角为θ，整个系统静止，这时每根细线中的张力为T，现在将一根细线剪断，在这一时刻另一根细线中的张力为________。
17．如图所示，转笔深受广大中学生的喜爱．某一时刻，笔绕手指上的某一点O做匀速转动，OA∶OB＝1∶2，设A、B线速度大小分别为vA和vB，角速度大小分别为ωA和ωB，则vA∶vB＝________，ωA∶ωB＝________。
三、解答题
18．一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动。在距圆盘中心O为0.4m处放一质量为m=0.5kg的小木块，它与圆盘之间相对静止且随圆盘一起做匀速圆周运动，转速n=0.5r/s，（g取10m/s2，π=3.14，π2=9.86），求：
(1)木块所受到的静摩擦力多大？
(2)若小木块与圆盘之间的动摩擦因数为0.64，为使小木块与圆盘间不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过多大？（最大静摩擦力约等于滑动摩擦力）
19．把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动（图）。小球的向心力是由什么力提供的？
20．如图所示，质量均为m的a、b两小球在光滑半球形碗内做圆周运动，碗的球心为O、半径为0.1m，Oa、Ob与竖直方向夹角分别为53°、37°，两球运动过程中，碗始终静止在水平地面上，已知sin37°0.6，g取10m/s2。求：
（1）a、b两球做圆周运动的线速度之比、角速度之比？
（2）a、b两球相邻两次相距最近的时间间隔。
21．质量的小球从粗糙斜面上的顶端A点由静止滚下，经过斜面最低，点B进入光滑水平面，通过B点前后速度大小保特不变，接着又从C点进入半径的半圆形轨道，经过C点时球对轨道的压力为，小球从半圆形轨道最高点D飞出，恰好垂直打到斜面上的E点，如图所示。已知斜面长，倾角，小球在半圆形轨道（包括两点）上运动时，受到大小为、竖直向上的恒力作用，取重力加速度。求：
（1）小球经过C点时的速度大小；
（2）小球与斜面间的动摩擦因数；
（3）间的距离。（计算结果用分数表示）
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参考答案：
1．D
2．A
3．D
4．A
5．B
6．C
7．B
8．C
9．A
10．B
11．D
12．D
13． mg mg
14． 1∶1∶1 3∶2∶1
15．1:2
16．
17． 1：2 1：1
18．（1）（2）
19．支持力和重力的合力，或者支持力在水平方向的分量
20．（1）；；（2）
21．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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