第3章《圆周运动》基础练习（Word版含答案）

第3章《圆周运动》基础练习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．汽车甲和汽车乙以相等的速率沿同一水平弯道做半径相等的匀速圆周运动，汽车甲的质量大于汽车乙的质量。两车的向心加速度分别为和；沿半径方向受到的摩擦力分别为和以下说法正确的是（　　）
A．小于 B．大于
C．大于 D．等于
2．在水平公路上行驶的汽车，当汽车以速度v运动时，车轮与路面间的静摩擦力恰好等于汽车转弯所需要的向心力，汽车沿如图所示的圆形路径（虚线）运动。如果汽车转弯速度大于v，则汽车最有可能沿哪条路径运动？（　　）
A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ
3．一个质量为的物体，在几个恒定的共点力作用下处于平衡状态，现同时撤去大小分别为和的两个力而其余力保特不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（　　）
A．一定做匀加速直线运动，加速度大小可能是
B．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是
C．一定做加速度不变的运动，加速度大小可能是
D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是
4．如图所示，一长的轻杆，可绕通过中点O的水平轴在竖直平面内转动，在轻杆两端分别固定小球A、B。当A球通过最低点，B球通过最高点，且旋转的角速度时，转轴对轻杆恰好无作用力，取重力加速度，忽略一切摩擦和阻力，则A、B两个小球的质量之比为（　　）
A． B． C． D．
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．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
7．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（　　）
A．物体所受弹力增大，摩擦力不变 B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了
C．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 D．物体所受弹力和摩擦力都减小了
8．火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（　　）
A．轨道半径
B．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外
C．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内
D．当火车质量变大时，安全速率应适当减小
9．如图甲所示，透明弹跳球是儿童喜欢的玩具：如图乙所示，用手拉着不可伸长绳子的一端使弹跳球在水平面内做匀速圆周运动，且拉绳的手保持静止，弹跳球两次做圆周运动的平面分别为平面a和平面b。绳子质量和空气阻力不计，弹跳球可视为质点，下列说法不正确的是（　　）
A．弹跳球在平面a上运动的角速度较大
B．弹跳球在平面a上运动的线速度较大
C．弹跳球在平面a上运动的周期较大
D．弹跳球在平面a上运动时绳子的拉力较大
10．汽车正在通过半径为62.5m的拱桥，若过最高点时对桥面的压力为零，取重力加速度大小，则汽车的速度大小应为（　　）
A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s
11．利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如一根长为2细线系一质量为小球，两线上端系于水平横杆上，、B两点相距也为，小球运动到最低点时速度为 ，则此时每根线承受的张力为（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示，一根长L=1 m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端拴接着质量m=0.5 kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，将小球以速度v=1 m/s水平抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2，则( )
A．小球抛出的瞬间绳的拉力大小为0.5 N
B．小球在运动过程中机械能守恒
C．小球在前0.6 s内做平抛运动，之后做圆周运动
D．小球在最低点时绳的拉力为25.5 N
二、填空题
13．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C正常骑行自行车时，A、B、C三点中______两点的线速度大小相等，______两点的角速度大小相等，______点向心加速度最大。
14．如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2RB，则三质点的线速度之比为____，向心加速度之比为____。
15．如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘上的质点，且，则角速度之比=___________，线速度=___________，向心加速度之比=___________。
三、解答题
16．带有转盘的圆形餐桌是中国饮食文化的重要构成。每逢佳节，亲朋好友团聚在餐桌周围，共同品尝美味佳肴。如图所示，某位亲属面前的茶托、茶杯和杯中茶水的总质量为0.2kg，距中心转轴的距离为0.5m，该亲属轻转中间的转盘，使茶杯随转盘以0.2m/s的速率匀速转动，转动过程中茶杯和转盘相对静止。
（1）求茶杯的向心加速度大小；
（2）求桌面对茶托的摩擦力大小；
（3）有的同学认为，桌面对茶托的摩擦力与茶托的运动方向相反，你认为他的说法正确吗？请说明理由。
17．如图中甲所示是游乐园的过山车，其局部可简化为图乙所示的示意图，倾角θ=37°的两平行倾斜轨道BC、DE的下端与水平半圆形轨道CD顺滑连接，倾斜轨道BC的B端距轨道CD所在水平面的竖直高度h=24 m，倾斜轨道DE与圆弧轨道EF相切于E点，圆弧轨道EF的圆心O1、水平半圆轨道CD的圆心O2在同一水平面上，D点与O1点之间的距离L=20 m，质量m=1 000 kg的过山车（包括乘客）从B点由静止开始滑下，经过水平半圆轨道CD后，滑上倾斜轨道DE，到达圆弧轨道顶端F时，乘客对座椅的压力为自身重力的。已知过山车在BCDE段运动时所受的摩擦力与轨道对过山车的支持力成正比，比例系数μ=，圆弧轨道EF光滑，整个运动过程中空气阻力不计，过山车经过各轨道之间的连接点时无机械能损失。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10 m/s2）
（1）求过山车过F点时的速度大小；
（2）求从B点到F点的整个运动过程中摩擦力对过山车做的功；
（3）过山车过D点时发现圆弧轨道EF有故障，为保证乘客安全，立即触发制动装置，使过山车不能到达EF段并保证不再下滑，设触发制动装置后，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则过山车受到的摩擦力至少为多大？
18．如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离，水平直杆边缘用长的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时，钢绳与竖直方向的夹角，水平直杆到地面的高度，若小张和座椅的总质量，将小张和座椅看成一个质点，不计钢绳的重力及空气的阻力，，，，，求：
（1）钢绳上的拉力大小；
（2）小张绕转轴运动的周期；
（3）若地面水平，小张口袋中的皮球不慎脱落，皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是多少？
19．一辆载重汽车的质量为4m，通过顶点的曲率圆半径为R的拱形桥，若桥顶能承受的最大压力为，为了安全行驶，汽车应以多大速度通过桥顶？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．C
4．A
5．B
6．A
7．A
8．B
9．C
10．C
11．B
12．C
13． A、B B、C C
14． 2:1:1 4:2:1
15． 2∶1 2∶1 2∶1
16．（1）（2）（3）不正确
17．（1）3m/s；（2）-7.5×104 J；（3）6000 N
18．（1）1000N；（2）6s；（3）20m
19．
答案第1页，共2页
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