第二章 匀速圆周运动 单元练习（word版含答案）

第二章《匀速圆周运动》同步练习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．如图所示，甲、乙两人分别站在圆周上两个位置，两位置的连线为圆的一条直径。他们同时按顺时针方向沿圆周运动。甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为v1、v2，经时间t后，甲第一次追上乙。则该圆的直径为（　　）
A． B． C． D．
2．未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装如图所示的一段圆柱形“旋转舱”。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是（　　）
A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
B．在旋转舱内活动时，“水平面”是一个环形
C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小
3．滚筒洗衣机静止于水平地面上，衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．衣物运动到最低点B点时处于失重状态
B．衣物运动的过程中洗衣机对地面的压力不变
C．衣物运动到最高点A点时受到滚筒的作用力最大，脱水效果更好
D．衣物运动到最低点B点时受到滚筒的作用力最大，脱水效果更好
4．如图甲所示为被称作“雪游龙”的国家雪车雪橇中心，2022年北京冬奥会期间，该场馆承担雪车、钢架雪车、雪橇三个项目的全部比赛。图乙为运动员从侧壁冰面过“雪游龙”独具特色的360°回旋弯道的场景，在某段滑行中运动员沿倾斜侧壁在水平面内做匀速圆周运动，则此段运动过程中（　　）
A．雪车和运动员所受合外力为零
B．雪车受到冰面斜向上的摩擦力
C．雪车受到冰面的摩擦力方向与其运动方向相反
D．运动员所受雪车的支持力小于自身重力
5．如图所示，表面粗糙的水平圆盘上叠放着质量相等的两物块A、B，两物块到圆心O的距离，圆盘绕圆心旋转的角速度缓慢增加，两物块相对圆盘静止可看成质点。已知物块A与B间的动摩擦因数，物块B与圆盘间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，则下列说法正确的是（　　）
A．根据可知，B对A的摩擦力大小始终等于圆盘对B的摩擦力大小
B．圆盘对B的摩擦力大小始终等于B对A的摩擦力大小的2倍
C．圆盘旋转的角速度最大值
D．如果增加物体A、B的质量，圆盘旋转的角速度最大值增大
6．向心力演示器是用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系实验装置，如图所示。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态，两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为1:4，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为（　　）
A．1:2 B．1:4 C．4:1 D．2:1
7．大雾天气，司机以的速度在水平路面上向前行驶，突然发现汽车已开到一个丁字路口，前面处是一条小河，司机可采用紧急刹车或紧急转弯两种方法避险。已知车与地面之间的动摩擦因数为0.6，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列措施中正确的是（　　）
A．紧急刹车 B．紧急转弯
C．两种都可以 D．两种都不可以
8．如图所示，如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速转动，那么，从它的分针与时针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为（ ）
A． B． C． D．
9．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
10．如图所示，质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O，在同一水平面上做匀速圆周运动，则（　　）
A．A的线速度一定比B的线速度大
B．A的角速度一定比B的角速度大
C．A的加速度一定比B的加速度小
D．A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力小
11．如图所示为某一皮带传动装置，主动轮的半径为，从动轮的半径为，已知主动轮做顺时针转动，转速为，转动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是（　　）
A．从动轮做顺时针转动 B．从动轮的角速度为
C．从动轮的转速为 D．从动轮的转速为
12．如图所示，三个可视为质点的、相同的木块A、B和C放在转盘上，质量均为m，C放在A的上面，A和B两者用长为L的细绳连接，木块与转盘、木块与木块之间的动摩擦因数均为k，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动。开始时，绳恰好伸直，现让该裝置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，以下说法正确的是（　　）
A．当时，绳子拉力随增大
B．物块C会先发生相对滑动
C．当时，C受到的摩擦力为
D．当时，A受到转盘的摩擦力为
二、填空题
13．火车在直道上行驶时，两侧的车轮以等大的轮半径分别在两边的轨道上滚动；若列车向左转弯，由于惯性，车体会偏向右侧，导致右侧车轮与轨道接触点处的车轮半径较大，如图所示（从车尾看）。此时两轮与轨道接触点相对于轮轴的角速度ω左______ω右、线速度v左______v右。（均选填“大于”，“小于”或“等于”）
14．如图所示，为测试子弹的发射速度，让子弹水平射向绕水平轴旋转的纸筒，纸筒的直径为d，角速度为ω，子弹沿直径水平穿过圆纸筒，只留下一个弹孔，则子弹的速度可能为___________。
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．平抛运动是加速度____________（填“变化”或者“不变”）的曲线运动，匀速圆周运动是加速度_____________（填“变化”或者“不变”）的曲线运动。
17．一物体做半径为R，周期为T的匀速圆周运动，它的线速度为v______，向心加速度a______。
18．如图(a) 所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力)， A、B、C在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动，在整个运动过程中小球速率保持不变。在时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图(b) 所示，设绳长为d，则两钉子间的距离为____ ；细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为___s。
三、解答题
19．自行车是我们常用的交通工具。如图所示，是自行车传动机构的示意图。假设脚踏板每2s转1圈，若已知自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为r1=0.2m、r2=0.1m、r3=0.6m，A、B、C三点分别为大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的点，取3求：
（1）大齿轮的角速度ω1大小；
（2）后车轮上C点的线速度v大小。
20．如图所示，一匀速转动的圆盘边缘的竖直杆上用轻绳拴一个小球，小球的质量为m，在长为L的轻绳的作用下，在水平面内绕轴OO′做匀速圆周运动，已知轻绳与竖直方向夹角为θ，圆盘半径为R，求：
(1)绳的张力FT；
(2)小球做圆周运动的角速度ω。
21．在探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系的实验中，若用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍，转动时发现右边标尺上读取的向心力的大小是左边的2倍。那么，左边小球与右边小球的角速度之比是多少
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．D
4．C
5．B
6．D
7．A
8．A
9．D
10．A
11．C
12．D
13． 等于 小于
14．(n=0、1、2、3…)
15． 6 0.628
16． 不变 变化
17．
18． 3
19．（1）；（2）
20．(1)；(2)
21．1：2
答案第1页，共2页
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