第二章 匀速圆周运动 单元测试（word版含答案）

第二章《匀速圆周运动》单元测试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．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们（　　）
A．线速度大小之比为2：3 B．角速度大小之比为3：4
C．圆周运动的半径之比为2：1 D．向心加速度大小之比为2：1
2．物体做匀速圆周运动时，保持不变的量是（　　）
A．向心力 B．角速度 C．线速度 D．加速度
3．做匀速圆周运动的物体，其向心加速度（　　）
A．大小不变，方向改变 B．大小改变，方向不变
C．大小和方向都改变 D．大小和方向都不变
4．如图所示，游乐场里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒。若乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于其自身重力的一半，轨道半径为，重力加速度为，则此时过山车的速度大小为（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示是利用两个大小不同的齿轮来达到改变转速的自行车传动结构的示意图。已知大齿轮的齿数为48个，小齿轮的齿数为16个，后轮直径约为小齿轮直径的10倍．假设脚踏板在内转1圈，下列说法正确的是（ ）
A．小齿轮在内也转1圈
B．大齿轮边缘与小齿轮边缘的线速度之比为3：1
C．后轮与小齿轮的角速度之比为10：1
D．后轮边缘与大齿轮边缘的线速度之比为10：1
6．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过长度为L的轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上。物块质量为M，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块与夹子没有相对滑动。小环和夹子的质量均不计，物块与夹子的尺寸相较于绳长可忽略，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F
B．小环碰到钉子P时，绳中的张力等于Mg
C．小环碰到钉子P时，物块运动速度立即减小
D．速度不能超过
7．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
8．一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
9．如图，有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。A、B两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为和，则（　　）
A．A、B两球所受弹力的大小之比为3：4 B．A、B两球运动的周期之比为4：3
C．A、B两球的线速度大小之比为3：8 D．A、B两球的转速之比为
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．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
12．如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1半径与轮2半径之比为，轮3的半径和轮4的半径相同，轮1与轮3的半径比为，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点运动参量的关系下列正确的是（　　）
A．线速度之比为3∶2 B．角速度之比为6∶1
C．转速之比为1：4 D．向心加速度之比为1∶18
二、填空题
13．如图所示的皮带传动装置中，点A和B分别是两个同轴塔轮上的点，A、B、C分别是三个轮边缘的点，且RA＝RC＝2RB，则三质点角速度关系为（皮带不打滑）_________。
14．一辆质量为1 000 kg的汽车，为测试其性能，在水平地面上沿半径r=50 m的圆，以10 m/s的速度做匀速圆周运动，汽车没有发生侧滑，___________对汽车提供向心力，此力大小为___________ N。
15．如图所示，若把老师上课时黑板擦的运动看作匀速圆周运动，在1 s时间内，黑板擦由A擦至B时转过的圆心角为60°，擦过的轨迹的弧长为62.8 cm，则黑板擦运动时转动的周期是________s，线速度为_______m/s。
16．一人骑自行车来探究线速度与角速度的关系，他由静止开始达到最大速度后，脚蹬踏板使大齿轮以的转速匀速转动，已知大齿轮直径，小齿轮直径，车轮直径。运动过程中小齿轮的角速度为______，自行车的最大速度为______。
17．如图所示，O1为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为r1，O2为从动轮的轴心，轮半径为r3； r2为固定在从动轮上的小轮半径。已知r3=2r1，r2=1.5r1。A、B和C分别是3个轮边缘上的点，质点A、B、C的向心加速度之比是___________。
18．如图所示，质量均为m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，圆盘做匀速圆周运动．当转动的角速度为ω时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，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_______________；用细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当两物块刚好要滑动时，外力对转轴做的功为____________________．
三、解答题
19．有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥，汽车到达桥顶时速度为5m/s．如图所示，求桥顶对汽车支持力的大小．
20．“水流星”是一个经典的杂技表演项目，杂技演员将装水的杯子（可视为质点）用细绳系着让杯子在竖直平面内做圆周运动。杯子到最高点时杯口向下，水也不会从杯中流出，如图所示。若杯子质量为m，所装水的质量为M，杯子运动到圆周的最高点时，水对杯底刚好无压力，重力加速度为g，则杯子运动到圆周最高点时，求杂技演员对细绳的拉力大小。
21．如图所示，半径为R的圆轮在竖直面内绕过O点垂直于圆轮的轴逆时针方向匀速转动，轮上a、b两点与O的连线相互垂直，a、b两点均粘有一个小物体，当a点转至最低位置时，a、b两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到水平地面上，圆轮最低点距地面高度为R。重力加速度为g，求：
（1）圆轮转动的角速度大小；
（2）a点脱落的小物体落至地面的过程中的位移大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．C
5．D
6．D
7．A
8．D
9．D
10．D
11．D
12．D
13．2∶2∶1
14． 侧向摩擦力 2 000
15． 6 0.628
16． 20 6
17．
18．
19．7600N
20．0N
21．（1）；（2）
答案第1页，共2页
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