第二章《匀速圆周运动》单元训练（word版含答案）

第二章《匀速圆周运动》巩固训练-2021-2022学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．质点做匀速圆周运动时，哪些量不变（　　）
A．向心力 B．速度 C．角速度 D．加速度
2．关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　）
A．物体在变力作用下一定做曲线运动 B．物体作曲线运动时合力不可能为零
C．做曲线运动的物体，其速度可能不变 D．匀速圆周运动的加速度不变
3．如图所示，火车轨道转弯处外高内低，当火车行驶速度等于规定速度时，所需向心力仅由重力和轨道支持力的合力提供，此时火车对内，外轨道无侧向挤压作用。已知火车内，外轨之间的距离为1435mm，高度差为143.5mm，转弯半径为400m，由于内.外轨轨道平面的倾角θ很小，可近似认为sinθ=tanθ，重力加速度g取10m/s2，则在这种情况下，火车转弯时的规定速度为（　　）
A．36km/h B．54km/h C．72km/h D．98km/h
4．平昌冬奥会武大靖在短道速滑项目中以39秒584的成绩为中国队夺得首金，同时也创造了新的世界纪录。如图所示，某运动员进入弯道时，身体会向弯道内侧倾斜，在水平冰面上匀速率转弯时（匀速圆周运动），下列说法正确的是（　　）
A．运动员所受的地面的作用力与重力平衡
B．冰面对运动员支持力的方向斜向上
C．运动员所受静摩擦力提供向心力
D．若运动员进入弯道时速度增大，受到的离心力增大，可能因离心运动而滑离轨道
5．北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中，中国选手任子威以1分26秒768的成绩获得金牌。短道速滑滑道如图所示，某同学进行了如下模拟：一质量为m的运动员（视为质点）从起跑线沿直道由静止开始做匀加速起跑线直线运动，运动距离为x后进入半径为R的半圆形滑道。已知运动员在半圆形滑道上做匀速圆周运动，且地面给运动员提供的最大向心力为F，则运动员在直道上起跑的过程中的最大加速度为（　　）
A． B． C． D．
6．如图甲所示，质量为m的小球与轻绳一端相连，绕另一端点O在竖直平面内做圆周运动，圆周运动半径为R，重力加速度为g，忽略一切阻力的影响。现测得绳子对小球的拉力T随时间变化的图线如图乙所示，则（ ）
A．
B．时刻小球在与O点等高的位置
C．时刻小球的速度大小为
D．时刻小球的速度恰好为零
7．如图所示，竖直环A半径为R，固定在木板B上，在环内有一小球C，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一个挡板固定在地面上使B不能左右运动。A、B、C质量均为m，给小球一个向右的瞬时速度使小球在环内做圆周运动。当小球运动到最高点的时候，地面对木板B的压力刚好为0，此时小球的速度为（　　）
A． B． C． D．
8．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．
9．如图，有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。A、B两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为和，则（　　）
A．A、B两球所受弹力的大小之比为3：4 B．A、B两球运动的周期之比为4：3
C．A、B两球的线速度大小之比为3：8 D．A、B两球的转速之比为
10．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：
11．如图所示，水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接，并静止在转台上，现从静止开始缓慢增大转台的转速（在每个转速下都可认为转台匀速转动），已知A、B的质量分别为m、2m，A、B与转台间的动摩擦因数均为μ，A、B离转台中心的距离分别为1.5r、r，已知弹簧的原长为1.5r，劲度系数为k，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（　　）
A．当B受到的摩擦力为零时，A受到的摩擦力方向沿半径指向转台中心
B．B先相对于转台发生滑动
C．当A、B均相对转台静止时，允许的最大角速度为
D．A刚好要滑动时，转台转动的角速度为
12．如图所示，A、B、C三个物体放在旋转平台上随平台一起做匀速圆周运动，动摩擦因数均为 ，已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴距离均为R，C距离轴为2R，则以下说法正确的是：（　　）
A．若转速加快，A最先相对滑动
B．若转速加快，C一定不会最先相对滑动
C．若都没相对滑动，则：aA=aC>aB
D．若都没相对滑动，则：fA=fC>fB
二、填空题
13．如图所示，在匀速转动的水平圆盘的边缘处放着一个质量为的小金属块，圆盘的半径为，金属块和圆盘间的最大静摩擦力为。为不使金属块从圆盘上掉下来，圆盘转动的最大角速度为___________。
14．如图所示，用两根长度均为l的完全相同的细线将一重物悬挂在水平的天花板上，细线与天花板的夹角为θ，整个系统静止，这时每根细线中的张力为T，现在将一根细线剪断，在这一时刻另一根细线中的张力为________。
15．如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r处的P点不动。
（1）关于小强的受力，下列说法正确的是________；
A．小强在P点不动，因此不受摩擦力作用
B．小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力
C．小强随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力
D．若使圆盘以较小的转速转动时，小强在P点受到的摩擦力不变
（2）如果小强随圆盘一起做变速圆周运动，那么其所受摩擦力是否仍指向圆心___________？
16．如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为和，从动轮的半径为，、、分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则、、三点的线速度大小之比_________；、、三点的加速度大小之比_________。
三、解答题
17．如图所示是一种能够方便脱水的地拖桶，为拖把脱水的时候，用脚上下快速踩踏板可以迅速把脱水桶中拖把的水分脱干，请分析其脱水原理。
18．小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当小球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，绳始终在竖直平面内，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。求：
(1)为保证小球在竖直平面上做完整圆周运动，通过最高点时速度至少多大；
(2)绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小；
(3)在最低点处绳断前瞬间小球对绳的拉力。
19．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？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．B
3．C
4．B
5．C
6．B
7．B
8．B
9．D
10．D
11．D
12．D
13．
14．
15． C 不指向圆心
16．
17．在脱水的过程中，随脱水桶转速的增加，拖把上水所受的力不足以提供水做圆周运动所需要的向心力，所以水做离心运动。拖布上的水沿切线的方向向外甩出，所以用脚上下快速踩踏板可以迅速把脱水桶中拖把的水分脱干
18．(1) ；(2)；；(3)1.1N
19．（1）4m；（2）74N
答案第1页，共2页
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