第三章《圆周运动》综合测试（Word版含答案）

第3章《圆周运动》综合测试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．如图甲所示汽车进入弯道前都要进行必要的减速，可以简化为图乙所示的示意图，、两点分别为减速点和转向点，为进入弯道前的平直公路，段路面为水平圆弧形弯道。已知段的距离为，弯道的半径为，汽车到达点时的速度大小为，汽车与路面间的动摩擦因数为0.6。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。要确保汽车进入弯道后不侧滑，则在弯道上行驶的最大速度的大小和在段做匀减速运动的最小加速度的大小分别为（ ）
A． B．
C． D．
2．下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（ ）
A．链球运动是依靠链球受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
B．体操运动员做单杠大回环通过最高点时，若运动员处于完全失重状态，则不受重力作用
C．汽车在转弯时要减速，目的是减小静摩擦力，避免车辆发生侧滑
D．黄河浮桥在水位下降时中心下沉成“凹”形，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力
3．结合生活常识可以判断钟表里时针转动的角速度和地球自转的角速度之比为（　　）
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．365：1
4．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
5．如图所示为皮带传动装置的示意图，A、B为轮边缘上的两点，R>r。皮带传动时（皮带没有打滑），下列说法正确的是（　　）
A．角速度 B．线速度
C．向心加速度 D．周期
6．如图所示，山崖边的公路常被称为最险公路，一辆汽车欲安全通过此弯道公路（公路水平），下列说法不正确的是（　　）
A．若汽车以恒定的角速度转弯，选择内圈较为安全
B．若汽车以恒定的线速度大小转弯，选择外圈较为安全
C．汽车在转弯时受到重力、支持力和摩擦力作用
D．汽车在转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
7．2020年新冠疫情突然来袭，无人机成战“疫”利器。无人机在某次作业过程中在空中盘旋，可看成匀速圆周运动，已知无人机的质量为m，以恒定速率v在空中水平盘旋，如图所示，圆心为O，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，关于空气对无人机的作用力方向和大小的说法正确的是（　　）
A．竖直向上，F＝mg
B．竖直向上，F＝m
C．斜向右上方，F＝m
D．斜向右上方，F＝m
8．如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB：RC=3：2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（　　）
A．线速度大小之比为3：2：2 B．角速度大小之比为3：3：2
C．转速大小之比为2：3：2 D．向心加速度大小之比为9：6：4
9．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．
10．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时杆子停止转动，则（　　）
A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动
B．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动
C．无论角速度ω多大，小球都可以做匀速圆周运动
D．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然减小
二、填空题
11．两架飞机在空中沿水平面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路径之比为2：3，运动方向改变的角度之比为4：3。它们的向心加速度之比为____________。
12．如图所示的摩擦传动装置中，两轮分别绕轴心、做匀速转动，试在图中标出轮子边缘A点的速度方向________和B点受到的向心力方向________。
13．在光滑水平转台上开有一小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端拴一质量为0.1 kg的物体A，另一端连接质量为1 kg的物体B，如图所示，已知小孔O与物体A间的距离为25 cm，开始时物体B与水平地面接触，设转台旋转过程中物体A始终随它一起运动，取g＝10 m/s2。
（1）当转台以角速度ω＝4 rad/s旋转时，物体A所受的向心力为________N。
（2）要使物体B开始脱离地面，则转台旋转时的角速度至少为________rad/s。
14．某同学利用向心力演示器探究影响向心力大小的因素。
(1)该实验所采用的研究方法是__________。
(2)该同学在某次实验过程中，皮带带动的两个变速塔轮的半径相同，将两个完全相同的小球如图所示放置，可判断该同学是在研究________。
A．向心力与质量之间的关系 B．向心力与角速度之间的关系
C．向心力与线速度之间的关系 D．向心力与半径之间的关系
三、解答题
15．某物体做匀速圆周运动的周期为，半径为，计算结果保留3位有效数字，求：
(1)角速度的大小；
(2)线速度的大小；
(3)向心加速度的大小
16．有一个叫“水流星”的杂技节目。表演时，用一根长的绳子，一端系着一只水桶。桶内装有适量的水。演员用手抓着绳的另一端，使装着水的水桶在竖直平面内做圆周运动，要使桶内的水转动到最高点时不从桶内流出，水桶到达最高点时的最小速度应为多少？（g取）
17．如图所示，一个人用一根长、拴着一个质量为的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面。转动中小球在最低点时小球速度为8m/s，且最低点绳子恰好达到最大张力断了。（取）
（1）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？
（2）求绳子承受的最大拉力？
18．有一轻质杆长L为0.5m。一端固定一小球质量m为0.5kg，杆绕另一端在竖直面内做圆周运动。（g=10m/s2）
（1）当小球在最高点时刚好对杆无作用力，求此时的速度大小
（2）当小球运动到最高点时速率为4m/s，求小球对杆的作用力；
（3）当小球运动到最低点时，球受杆的拉力为41N，求小球运动的速率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．C
4．D
5．C
6．D
7．D
8．D
9．A
10．B
11．8：9
12．
13． 0.4 20
14． 控制变量法 D
15．(1)；(2)；(3)
16．
17．（1）4m；（2）74N
18．（1）m/s ；（2）11N，方向向上；（3）6m/s
答案第1页，共2页
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