第二章 圆周运动 单元练习（word版含答案）

第二章《圆周运动》2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册单元测试
一、单选题(共0分)
1．在匀速圆周运动中，保持不变的物理量是（　　）
A．周期 B．速度 C．合外力 D．加速度
2．摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，当它转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，产生转弯需要的向心力；行走在直线上时，车厢又恢复原状。靠摆式车体的先进性无需对线路等设施进行较大的改造，就可以实现高速行车。假设有一摆式超高速列车在水平面内行驶，以216km/h的速度拐弯，拐弯半径为3.6km，为了避免车厢内的物件、行李侧滑行和站着的乘客失去平衡而跌倒，在拐弯过程中车厢自动倾斜，车厢底部与水平面的倾角θ的正切tanθ约为（　　）
A．0.10 B．0.20 C．1.00 D．2.00
3．如图所示，位于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量分别为m1和m2的两带孔小球穿于环上。当圆环最终以角速度ω绕竖直直径匀速转动时，发现两小球均离开了原位置，它们和圆心的连线与竖直方向的夹角分别记为θ1和θ2，下列说法正确的是（　　）
A．若m1>m2，则θ1>θ2
B．若m1θ2
C．θ1和θ2总是相等，与m1和m2的大小无关
D．以上说法均错误
4．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比是，则它们（　　）
A．线速度大小之比为 B．角速度大小之比为
C．圆周运动的半径之比为 D．向心加速度大小之比为
5．如图所示，修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，两个齿轮通过相互咬合进行工作，A和B分别为两个齿轮边缘处的点。若两齿轮匀速转动，下列说法正确的是（　　）
A．A、B两点的转速相等
B．A、B两点的线速度大小相等
C．A、B两点的角速度大小相等
D．A、B两点的向心加速度大小相等
6．如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v0出发，恰好能完成两个完整的圆周运动。在运动过程中，完成第一圈与第二圈所用时间之比为（　　）
A．（-1）：1 B．2:1 C．1:1 D．1:
7．A、两个质点分别作匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比，转过的角度之比。则下列说法中正确的是（ ）
A．它们的半径之比 B．它们的半径之比
C．它们的周期之比TA：TB = 3：2 D．它们的转速之比
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．如图所示，质量为、的物体A、B用轻绳连接放在水平圆盘上，A、B距圆盘中心转轴距离相等，此时细线伸直且恰无张力，A、B与圆盘间动摩擦因数分别为、。若圆盘从静止开始转动，且在角速度ω缓慢增大的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．无论、大小关系如何，A、B一定同时达到最大静摩擦力
B．当，时，A先达到最大静摩擦力
C．当，时，随角速度的缓慢增大，B的摩擦力方向将发生改变
D．当，时，随角速度的缓慢增大，A、B将向B的一侧发生滑动
10．如图所示，质量均为m的木块A、B叠放在一起，B通过轻绳与质量为2m的木块C相连。三木块放置在可绕固定转轴转动的水平转台上。木块A、B与转轴的距离为2L，木块C与转轴的距离为L。A与B间的动摩擦因数为，B、C与转台间的动摩擦因数为。（取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，直到有木块即将发生相对滑动为止。用表示圆盘转动的角速度，下列说法不正确的是（　　）
A．的最大值为
B．B木块受到A木块摩擦力一直增大
C．当时，C木块与转台间摩擦力为零
D．C木块受到摩擦力一直在变化
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(共0分)
12．如图，长L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B，放置在光滑水平桌面上，杆中心O有一竖直方向的固定转动轴，小球A、B的质量分别为3m、m。当轻杆以角速度ω绕轴在水平桌面上转动时，转轴受杆拉力的大小为______；
13．如图所示，质量为2.0 × 103kg的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为 80m 的弯路时，车速为20m/s。此时汽车转弯所需要的向心力大小为___________N。若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4 × 104N，请你判断这辆车在这个弯道处会不会发生侧滑___________（填“会”或“不会”）。
14．如图所示，电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪光30次。风扇的叶片有三片，均匀安装在转轴上。转动时如观察者感觉叶片不动，则风扇的转速是_________r/min。如果观察者感觉叶片有六片，则风扇的转速是________r/min（电动机的转速不超过800r/min）。
15．如图所示，AB是半径为R的 圆弧轨道，B点的切线在水平方向，且B点距离水平地面高度为h，有一物体（可视为质点）从A点由静止开始滑下，到达B点时，对轨道的压力为其所受重力的2倍（重力加速度为g）。物体运动到B点时的速度大小为________。
16．一位同学习了圆周运动的知识后，要对变速自行车的变速原理进行研究，假设某种变速自行车有六个飞轮和三个链轮。
名称 链轮 飞轮
齿数N/个 48 38 28 15 16 18 21 24 28
(1)如图所示前、后轮直径约为660mm，链轮和飞轮的齿数如表所示，人骑该车行进速度为4m/s时，前轮的角速度为______rad/s；脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为________rad/s。（结果保留两位小数）
(2)把链轮半径和飞轮半径的比值k=r2/r3称为变速比，如果踏板的角速度为ω，车轮的半径为R，则变速自行车的速度为_______（用字母表示），由此可见，在脚踩踏板的角速度一定时，要提高车速，就要________。
三、解答题(共0分)
17．长L=0.5 m、质量可忽略的硬杆，其一端固定于O点，另一端连有质量m=2kg的小球，它绕O点做竖直平面内的圆周运动，当通过最高点时，如图所示，求下列情况下杆对小球的作用力（计算出大小，并说明是拉力还是支持力）．
（1）当v=1 m/s时；
（2）当v=4 m/s时．
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。
19．如图所示，A点距水平面的高度，与圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道对应的圆心角，圆弧的半径，圆弧与斜面相切于点。一质量的小球从点以的速度水平抛出，从点沿切线进入圆弧轨道，当经过点时，该球受到圆弧的摩擦力，经过点后沿斜面向上滑向洞穴。已知球与圆弧上点附近以及斜面间的动摩擦因数均为0.5，，，，重力加速度取，空气阻力忽略不计。求：
（1）小球在点的速度大小及圆弧所对应的圆心角；
（2）小球到达处时的速度大小；
（3）要使小球正好落到处的球洞里，则小球在处的速度多大。（结果可用根式表示）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．A
3．C
4．D
5．B
6．A
7．B
8．B
9．C
10．A
11．D
12．
13． 不会
14． 600 300
15．
16． 12 3.75 增大链轮和车轮半径，减小飞轮的半径。
17．（1）16N,支持力 （2）44N,拉力
18．（1）m/s ；（2）11N，方向向上；（3）6m/s
19．（1），；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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