第二章 匀速圆周运动 单元小卷（Word版含答案）

第二章 匀速圆周运动 单元必刷小卷
一、单选题
1．（2021·江苏盐城·高一阶段练习）向心力演示器如图所示。把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们做圆周运动的半径相同，依次调整塔轮上的皮带的位置，匀速转动手柄，可以探究（　　）
A．向心力的大小与质量的关系
B．向心力的大小与半径的关系
C．向心力的大小与角速度的关系
D．向心力的大小与手柄转速的关系
2．（2022·山西吕梁·高一阶段练习）不可伸长的轻绳一端系有一小球，另一端固定在光滑的转轴O上，现给球一初速度，使球和轻绳一起绕轴在竖直面内转动，不计空气阻力。关于球过最高点时轻绳对小球的作用力，说法正确的是（　　）
A．可能是拉力，也可能是推力
B．一定是拉力
C．一定等于0
D．可能是拉力，也可能等于0
3．（2022·江苏·扬州中学高一开学考试）如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙，一件小衣物（可理想化为质点）质量为m，滚筒半径为R，角速度大小为，重力加速度为g，a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置。下列说法正确的是（　　）
A．衣物所受滚筒的支持力的大小始终为
B．衣物转到b位置时的脱水效果最好
C．衣物所受滚筒的作用力大小始终为mg
D．衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大
4．（2022·江苏·扬州中学高一开学考试）如图所示为大小不同的两个转轮，两转轮边缘接触，且接触点无打滑现象。A点位于大转轮内，B点位于小转轮边缘，两点到各自圆心的距离相等。当两轮转动时，关于A、B两点周期、线速度及角速度等物理量的关系正确的是（　　）
A．TA>TB，vAvB
C．ωA>ωB，vA5．（2021·湖南·模拟预测）如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为l的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角θ为，此时绳绷直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为ω，加速度为g，则（　　）
A．当ω时，细线中张力为零B．当ω时，物块与转台间的摩擦力为零
C．当ω时，细线的张力为D．当ω时，细绳的拉力大小为
6．（2021·河南·模拟预测）为了行驶安全和减少对铁轨的磨损，火车转弯处轨道平面与水平方向会有一个夹角，若火车以规定的速度行驶，则转弯时轮缘与铁轨无挤压。已知某转弯处轨道平面与水平方向间的夹角为α，转弯半径为R，规定行驶速率为v；另一转弯处轨道平面与水平方向间的夹角为β，转弯半径为2R，规定行驶速率为2v。则下列说法正确的是（　　）
A．tanβ＞2tanα B．tanβ＝2tanα
C．tanα＜tanβ＜2tanα D．tanβ＝tanα
7．（2022·浙江·天略外国语学校高三阶段练习）小明拿着一个正方体的光滑盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，盒子中有一个质量为m的小球（盒子的边长略大于球的直径），如图所示，在最高点时小球对盒子有向上大小为的压力，已知重力加速度为g，空气阻力不计，则（　　）
A．因为小球做匀速圆周运动，所以向心力恒定
B．该盒子做匀速圆周运动的周期等于
C．盒子运动到最低点时，对小球的作用力大小等于
D．盒子运动到O点等高的右侧位置时，小球受到的合力等于
8．如图所示是起吊重物的吊车，当液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，则下列说法正确的是（　　）
A．N和M两点的周期之比为2∶1B．N和M两点的角速度之比为2∶1
C．N和M两点的线速度之比为1∶1D．N和M两点的向心加速度之比为2∶1
9．（2022·全国·高三专题练习）质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l。当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．a绳的张力可能为零
B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
二、多选题
10．（2021·安徽·定远县育才学校高一阶段练习）如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，为水平直径，为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（　　）
A．物块始终受到三个力作用
B．只有在、、、四点，物块受到合外力才指向圆心
C．从到，物体所受的摩擦力先减小后增大
D．从到，物块处于超重状态
11．（2022·湖北·高一期末）一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为4.0m，线速度为2.0m/s，则小孩做圆周运动的（　　）
A．角速度 B．周期
C．转速 D．向心加速度
12．（2021·四川·树德中学高三期中）如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆，金属框绕MN轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（　　）
A．小球的高度一定降低 B．弹簧弹力的大小一定不变
C．小球对杆压力的大小一定变大 D．小球所受合外力的大小一定变小
三、填空题
13．（2022·上海师大附中高三学业考试）如图所示，一质量为m的小方块（可视为质点），系在一伸直的轻绳一端，绳的另一端固定在粗糙水平面上，绳长为r。给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0，质点将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动，运动一周后，其速率变为，则绳拉力的大小随物体转过的角度___________减小（选填“均匀”、“不均匀”），质点运动一周的时间为___________。
14．（2021·陕西宝鸡·高一期末）一人骑自行车来探究线速度与角速度的关系，他由静止开始达到最大速度后，脚蹬踏板使大齿轮以的转速匀速转动，已知大齿轮直径，小齿轮直径，车轮直径。运动过程中小齿轮的角速度为______，自行车的最大速度为______。
15．（2021·山东·招远市第二中学高一阶段练习）如图所示，质量为的小杯里盛有的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为。则为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是___________；当水杯在最高点速率时，取，绳的拉力大小为__________。
四、解答题
16．（2021·北京四中高三阶段练习）暑假里，某同学去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个圆形的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如下图所示。该同学挑选了一个悬挂在“伞盖“边缘的最外侧的椅子坐下，该同学和椅子的转动可简化为如下图所示的因周运动，在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，椅子上的绳与竖直方向夹角为，该同学与座椅的总质量，座椅（可视为质点）到轴线的距离，座椅距离地面的高度为，g取，，，，。在此过程中，求：
（1）座椅受到绳子的拉力T的大小；
（2）该同学运动的线速度v的功小；
（3）该同学随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴（下图中点）的距离（保留两位有效数字）。
17．（2022·山西·太原师范学院附属中学高一阶段练习）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落人陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与之间的夹角为53°。，，重力加速度大小为g。
（1）若，小物块受到的摩擦力恰好为零，求；
（2）若，求小物块受到的摩擦力大小和方向；
（3）若，求小物块受到的摩擦力大小和方向。
18．（2022·江苏·高一阶段练习）如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速缓慢增大
（1）圆盘角速度多大时，绳子中开始出现拉力；
（2）圆盘角速度多大时，物块A不受圆盘的摩擦力；
（3）圆盘角速度多大时，A、B相对圆盘发生滑动。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．B
4．A
5．D
6．B
7．C
8．D
9．C
10．CD
11．AC
12．BD
13． 均匀
14． 20 6
15． 2 30
16．（1）500N；（2）7.5m/s；（3）8.7m
17．（1）；（2），方向沿罐壁切线向上；（3），方向沿罐壁切线向下
18．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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