第二章 匀速圆周运动 单元卷（Word版含答案）

第二章《匀速圆周运动》2021-2022学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册单元卷
一、单选题(共0分)
1．如图所示，水平转台上放着一个纸箱A，当转台匀速转动时，纸箱相对转台静止。关于这种情况下纸箱A的受力情况，下列说法正确的是（　　）
A．受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力
B．受重力、台面的支持力和静摩擦力
C．受重力和台面的支持力
D．受重力、台面的支持力和向心力
2．一辆电动玩具小车，可以在水平桌面上做匀速直线运动。现将小车用轻绳系在水平桌面上O点，如图所示的轻绳的长为L，小车转一圈的时间为t。下列物理量中，可以用来描述小车运动快慢的是（　　）
A．位移 B．半径
C．线速度 D．路程
3．下列说法正确的是（　　）
A．做匀速圆周运动的物体所受的合外力大小不变
B．物体做离心运动是因为受到所谓离心力的作用
C．匀速圆周运动是匀变速曲线运动
D．匀速圆周运动的加速度恒定
4．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ 　　）
A．线速度一定变化 B．向心加速度一定不变
C．合外力可能不指向圆心 D．周期、转速可以变化
5．自行车，又称脚踏车或单车，骑自行车是一种绿色环保的出行方式，如图所示，A、B、C分别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点，则（　　）
A．A点的线速度大于B点的线速度
B．A点的角速度小于B点的角速度
C．C点的角速度小于B点的角速度
D．A、B、C三点的线速度相等
6．如图所示，转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设小李同学是转笔高手，能让笔绕其手上的某一点O做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（　　）
A．笔杆上各点的线速度方向沿着笔杆指向O点
B．除了O点，笔杆上其他点的角速度大小都一样
C．笔杆上各点的线速度大小与到O点的距离成反比
D．笔杆上的点离O点越近，做圆周运动的向心加速度越大
7．如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直中心轴OO'匀速转动的水平转台中央处。质量为m的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与 OO'之间的夹角θ为60°，重力加速度为g。此时转台转动的角速度大小为（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若拖拉机行进时车轮没有打滑，则（　　）
A．两轮转动的周期相等
B．两轮转动的转速相等
C．A点和B点的线速度大小之比为1：2
D．A点和B点的向心加速度大小之比为2：1
9．将火车在铁轨上转弯的过程近似看作水平面内的匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．转弯时内轨一定不受力 B．转弯时外轨一定不受力
C．转弯时火车速度越小越好 D．转弯处应内轨低外轨高
10．如图所示，在水平圆盘上有一过圆心的光滑水平槽，槽内有两根原长、劲度系数均相同的橡皮绳拉住一质量为m的小球（可以视为质点），一条橡皮绳拴在O点，另一条拴在O′点，其中O点为圆盘的中心，O′点为圆盘的边缘，橡皮绳的劲度系数为k（类似弹簧遵从胡克定律），原长为圆盘半径R的，现使圆盘角速度由零缓慢增大，求圆盘的角速度与时，小球所对应的线速度之比v1：v2（　　）
A． B． C． D．
11．如图是汕尾市城区某环岛交通设施，路面水平，通过路口的车辆都按照逆时针方向行进。假设某时甲、乙两车匀速通过环形路段，甲行驶在内侧，乙行驶在外侧，它们转弯时线速度大小相等，设甲所在车道的轨道半径为，乙所在车道的轨道半径为。假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍，g取，则关于此过程中两汽车的运动，下列说法正确的是（　　）
A．乙车的最大速度可以达到 B．当乙车的速度大于时，可能会撞上甲车
C．两车的角速度大小相等 D．向心加速度大小：
12．如图所示，在水平圆盘上有一过圆心的光滑水平槽，槽内有两根原长、劲度系数均相同的橡皮绳拉住一质量为m的小球（可以视为质点），一条橡皮绳拴在O点，另一条拴在O′点，其中O点为圆盘的中心，O′点为圆盘的边缘，橡皮绳的劲度系数为k（类似弹簧遵从胡克定律），原长为圆盘半径R的，现使圆盘角速度由零缓慢增大，求圆盘的角速度与时，小球所对应的线速度之比v1：v2（　　）
A． B． C． D．
二、填空题(共0分)
13．为验证向心力与物体所受合力的关系，某学习小组设计了如图所示的实验装置。一轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小钢球。钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测得钢球直径为d；
②将钢球静止悬挂，此时力传感器的示数为F1，用毫米刻度尺量得细线长为L；
③将钢球拉到适当的高度处由静止释放，光电门计时器测得钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；已知当地的重力加速度大小为g，钢球遮光长度近似为d。回答下列问题。
(1)钢球的质量m＝____。
(2)钢球经过光电门时的线速度大小v=_____。
(3)若满足F2-F1=____，则说明钢球的向心力与钢球受到的合力相等。
14．滑板运动是深受青少年喜爱的运动，如图所示，某滑板运动员恰好从B点进入半径为2.0 m的圆弧轨道，该圆弧轨道在C点与水平轨道相接，运动员滑到C点时的速度大小为10 m/s。求他到达C点前的加速度___________。到达C点后瞬间的加速度___________（不计各种阻力）
15．有一辆质量为的小汽车驶上圆弧半径为的拱桥。g取，则：
（1）若汽车到达桥顶时速度为，汽车对桥的压力是___________N；
（2）汽车以_________的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力。（结果可用根号表示。）
16．某物理兴趣小组测量自行车前进的速度，如图是自行车传动机构的示意图，其中A是大齿轮，B是小齿轮，C是后轮。做了如下测量：测出了脚踏板的转速为n，大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2，后轮的半径r3。用上述量推导出自行车前进速度的表达式为____________ 。
三、解答题(共0分)
17．如图所示，已知绳长为L=20cm，水平杆长为L′=0.1m，小球质量m=0.3kg，整个装置可绕竖直轴转动。g取10m/s2，要使绳子与竖直方向成45°角，求：（结果均保留三位有效数字）
（1）小球的向心加速度大小；
（2）该装置转动的角速度；
（3）此时绳子的张力大小。
18．冲关节目是一种户外娱乐健康游戏，如图所示为参赛者遇到的一个关卡。一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平跑道的高度差，M为圆盘边缘上一点。某时刻，参赛者从跑道上P点水平向右跳出，初速度的方向与圆盘半径在同一竖直平面内。己知圆盘的圆心与P点之间的水平距离为，圆盘半径，重力加速度g取，不计空气阻力.
（1）求参赛者从P点跳出至落至圆盘经历的时间t；
（2）参赛者要能落在圆盘上，求v0的最小值；
（3）若参赛者从P点跳出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使参赛者落到M点，求圆盘转动的角速度ω.
19．如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地从A进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为，对应圆心角为，平台与AB连线的高度差为h=0.8m。（计算中取g=10m/s2，，）求：
（1）小孩平抛的初速度；
（2）小孩在A点的速度大小；
（3）若小孩运动到圆弧轨道最低点O时的速度为m/s，则在O点的向心力和向心加速度各为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．A
4．A
5．B
6．B
7．A
8．D
9．D
10．A
11．D
12．A
13．
14． 0
15． 7200
16．
17．（1）10.0m/s2；（2）6.44rad/s；（3）4.24N
18．（1）；（2）；（3）（，2，3……）
19．（1）3m/s；（2）5m/s；（3）990N，33m/s2
答案第1页，共2页
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