第三章《圆周运动》单元练习（Word版含答案）

第3章《圆周运动》同步练习2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．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
2．一质点经历的时间沿圆形轨道从一点逆时针匀速率运动到另一点，该质点在圆上转过的角度为，则质点的角速度为（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，一小物块以大小为a＝4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R＝1m，则下列说法正确的是（　　）
A．小球运动的角速度为2rad/s
B．小球做圆周运动的周期为2πs
C．小球在t＝s内通过的位移大小为（m）
D．小球在s内通过的路程为零
4．上海磁浮线路的最大转弯处半径达到8 000 m，近距离用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1 300 m。一个质量为50 kg的乘客坐在以360 km/h的不变速率行驶的车里，随车驶过半径为2 500 m的弯道，下列说法正确的是（　　）
A．乘客受到的向心力大小约为100 N
B．乘客受到的向心力大小约为539 N
C．乘客受到的向心力大小约为300 N
D．乘客受到的向心力大小约为200 N
5．如图所示，a、b是伞面上的两颗相同的雨滴。当以伞柄为轴旋转雨伞时，下列说法正确的是（　　）
A．a更容易移动，因为a所需的向心加速度更小
B．a更容易移动，因为a所需的向心加速度更大
C．b更容易移动，因为b所需的向心加速度更小
D．b更容易移动，因为b所需的向心加速度更大
6．下列关于向心力的说法，错误的是（　　）
A．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力
B．向心力是沿着半径指向圆心方向的合力
C．向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力
D．向心力只改变物体线速度的方向，不能改变物体线速度的大小
7．轻杆一端固定有质量为m=1kg的小球，另一端安装在水平轴上，转轴到小球的距离为50cm，转轴固定在三角形的带电动机（电动机没画出来）的支架上，在电动机作用下，轻杆在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示。若转轴达到某一恒定转速n时，在最高点，杆受到小球的压力为2N，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．小球运动到最高点时，小球需要的向心力为12N
B．小球运动到最高点时，线速度v=1m/s
C．小球运动到图示水平位置时，地面对支架的摩擦力为8N
D．把杆换成轻绳，同样转速的情况下，小球仍能通过图示的最高点
8．如图甲所示，两个质量分别为m、2m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为2l，b与转轴的距离为l.如图乙所示（俯视图），两个质量均为m的小木块c和d（可视为质点）放在水平圆盘上，c与转轴、d与转轴的距离均为l，c与d之间用长度也为l的水平轻质细线相连。木块与圆盘之间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴做角速度缓慢增大的转动，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，a、b同时开始滑动
B．图甲中，a所受的静摩擦力大于b所受的静摩擦力
C．图乙中，c、d与圆盘相对静止时，细线的最大拉力为kmg
D．图乙中，c、d与圆盘相对静止时，圆盘的最大角速度为
9．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
10．如图所示，一滑块（可视为质点）从斜面轨道AB的A点由静止滑下后，进入与斜面轨道在B点相切的、半径R=0.5m的光滑圆弧轨道，且O为圆弧轨道的圆心，C点为圆弧轨道的最低点，滑块运动到D点时对轨道的压力为28N。已知OD与OC、OB与OC的夹角分别为53°和37°，滑块质量m=0.5kg，与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则轨道AB的长度为（　　）
A．6.75m B．6.25m C．6.5m D．6.0m
11．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球受到重力、绳子的拉力和向心力的作用
B．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角越小
C．图乙质量为m的小球到达最高点时对管壁的压力大小为，则此时小球的速度一定为
D．图丙皮带轮上a点的加速度与b点的加速度之比为
二、填空题
12．实验数据的记录与分析
（1）设计数据记录表格，并将实验数据记录到表格中（表一、表二、表三）
①m、r一定（表一）
序号 1 2 3 4 5 6
Fn
ω
ω2
②m、ω一定（表二）
序号 1 2 3 4 5 6
Fn
r
③r、ω一定（表三）
序号 1 2 3 4 5 6
Fn
m
（2）数据处理
分别作出Fn－ω、Fn－r、Fn－m的图像，若Fn－ω图像不是直线，可以作Fn－ω2图像。
（3）实验结论：
①在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与______成正比．
②在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与______成正比．
③在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与______成正比．
13．如图所示，水平面上有一半球形碗，O1为球心，在半径为R的半球形碗口（位置1）处放一个可视为质点的小木块，木块与碗的动摩擦因数为。从小木块随碗一起绕竖直轴O1O2匀速转动，碗转动角速度大小至少为___________。若换一光滑可视为质点的小木块放在位置2，小木块到圆心O1的竖直距离为，小木块仍随碗一起绕竖直轴O1O2匀速转动，则碗转动的角速度大小为___________。（已知重力加速度为g）
14．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___________。
15．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______。
三、解答题
16．一个质量为M=1.0kg的物体，做半径为R＝2.0m的匀速圆周运动．在1min内一共转过30周．试求：
(1)物体运动的角速度：
(2)物体运动线速度的大小
17．雨伞边缘的半径为r，距水平地面的高度为h，现将雨伞以角速度ω匀速旋转，使雨滴自伞边缘甩出，落在地面上成一个大圆圈。求：
（1）大圆圈的半径是多少？
（2）雨滴落到地面时速率是多少？
18．如图所示，水平转台上有一个小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零。物块与转台间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。物块随转台由静止开始缓慢加速转动，求：
（1）绳中刚要出现拉力时转台的角速度；
（2）物块刚离开转台时转台的角速度。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．A
4．D
5．D
6．C
7．C
8．D
9．C
10．A
11．D
12． 角速度的平方 半径 质量
13．
14．
15．
16．（１） ；（２） m/s．
17．（1）；（2）
18．（1）；（2）
答案第1页，共2页
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