第二章 匀速圆周运动 单元练习 （word版含答案）

1096010010312400第二章《匀速圆周运动》单元练习-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．物体做匀速圆周运动时，保持不变的量是（　　）
A．向心力 B．角速度 C．线速度 D．加速度
2．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
3．关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是（　　）
A．向心力整个过程中始终不变
B．向心力是根据力的性质命名的
C．向心力的效果不能改变质点的线速度大小，只能改变质点的线速度方向
D．向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力，但不可能是一个力的分力
4．宇航员需要进行失重训练，以适应微重力环境下的生活。一款失重训练仪如图所示，两半径均为R的金属圆环甲、乙带着旋转椅可以同时绕O1O2、O3O4两个相互垂直的轴匀速转动，两转轴的交点为O。P为金属圆环甲上的一点，∠POO2=θ。若某次训练时，金属圆环甲仅绕O1O2轴转动，圆环的半径为R，转速为n。则圆环甲转动的周期T以及圆环甲上点P的向心加速度a分别为（　　）
A．false，false B．false，false
C．false，false D．false，false
5．洗衣机的脱水简在工作时，有一衣物附着在竖直的筒壁上做匀速圆周运动，则此时（　　）
A．筒壁对衣物的摩擦力随筒转速的增大而增大
B．衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供
C．筒壁的弹力随筒转速的增大而减小
D．衣物受重力、筒壁弹力和摩擦力作用
6．如图所示，一根细线下端拴一个金属小球A，细线的上端固定在金属块B上，B放在带小孔的水平桌面上，小球A在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球A改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），金属块B在桌面上始终保持静止。后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（　　）
A．金属块B受到桌面的静摩擦力变小
B．金属块B受到桌面的支持力不变
C．细线的张力变小
D．小球A运动的角速度减小
7．如图所示，为列车经过某一转弯处的照片，有两名乘客分别坐在列车上a、b位置，下列说法正确的是（　　）
A．线速度相同
B．向心力大小相等
C．列车转弯的向心力可能只由了重力、支持力提供
D．转弯时，列车速度超过设计速度时会受到离心力的作用
8．如图所示的杂技演员在表演水流星的节目时，手持两端系有盛水的杯子的绳子中点在竖直平面内做圆周运动，若两只杯子内盛水的质量相等，当一只杯子在最高点时水恰好洒不出来，这时另一只杯子中的水对杯底的压力大小是水的重力的（　　）
A．2倍
B．4倍
C．5倍
D．6倍
9．小黄在玩惊险刺激的悬崖秋千时的照片如图所示．摆动过程中受到水平风力的作用，但是摆动依旧发生在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　　）
A．运动到最低点时，小黄受到的合外力一定竖直向上
B．运动到最低点时，秋千对小黄的作用力一定大于小黄自身的重力
C．运动到最高点时，小黄的速度为零，加速度也为零
D．运动到最低点时，小黄除了受到秋千的作用力外，还受到重力，水平风力和向心力
10．下列关于向心力的说法，错误的是（　　）
A．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力
B．向心力是沿着半径指向圆心方向的合力
C．向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力
D．向心力只改变物体线速度的方向，不能改变物体线速度的大小
11．如图，做匀速圆周运动的质点在1s内由A点运动到B点，false长为false，所对应的圆心角为false。则下列选项正确的是（　　）
A．质点运动过程中的速度始终不变
B．质点在A点的向心加速度大小为false
C．质点从A点到B点的速度变化量大小为false
D．质点从A点到B点的平均加速度大小为false
二、填空题
12．质量为1.0103kg的汽车，以10m/s的速度驶至一半径为100m的拱桥顶点时，对桥的压力大小为________N
13．两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____________。
14．一汽车以速度false通过凸形桥的最高点，若车对桥的压力为车重的false，则桥的半径为___________米，此时汽车处于___________（选填“超重”或“失重”）状态；当车速为___________false时，车对桥面的压力恰好为零（g取false）。
15．甲、乙两同学来到溜冰场做圆周运动实验。他们的质量分为false，false。实验时两人面对面拉着弹簧秤做圆周运动，如图所示，两人相距（可以简化为质点间距离）false，弹簧秤的示数为false，地面摩擦忽略不计，试回答下列问题：
（1）两人运动的________（选填“线速度”或“角速度”）相同，两人的运动半径________（选填“不同”或“相同”）。
（2）由已知数据，可求得甲的运动半径为________m，甲运动的角速度为________false。
三、解答题
16．太阳的质量为1.99×1030 kg，距银河系中心约3万光年（1光年≈9.46×1012 km），以220 km/s左右的速率绕银河系中心转动。试计算太阳绕银河系中心转动时所需向心力的大小。
17．如图所示，半径为false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false重合。转台以一定角速度false匀速旋转，一质量为falsekg的小物块落入陶罐内，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false之间的夹角false为60°，重力加速度为false。
（1）若false，小物块受到的摩擦力恰好为0，求false；
（2）当false时，小物块仍与罐壁相对静止，求小物块受到摩擦力f的方向和大小？
18．如图所示，一直角轻质木架false，false部分水平，false部分竖直，其中A、false两点距离为false。一根长为false的轻绳两端分别系在A、false两点，绳上串一个质量为false的光滑小圆环，初始时木架和圆环保持静止状态。现使木架绕轴false转动，带动圆环一起在水平面内做圆周运动，当与false端相连的绳子保持竖直时，木架匀速转动，已知重力加速度false，false。求：
（1）木架与圆环保持静止状态时，绳子的张力大小；
（2）与A端相连的绳子保持竖直时，木架转动的角速度。
19．如图所示，金属环A、B的质量分别为m1=0.6kg，m2=1kg，用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆OM和竖直光滑细杆ON上，B环到竖直杆O点的距离为L=1m，细线与水平杆OM间夹角θ=37°。当整个装置以竖直杆ON为轴以不同大小的角速度ω匀速转动时，两金属环一直相对杆不动。已知环与杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）若角速度ω=0，两金属环相对杆如图示位置不动，求金属环A、B间细线张力T的大小；
（2）求角速度ω多大时，金属环B与水平粗糙杆OM间没有摩擦力；
（3）若金属环B与水平粗糙杆OM间动摩擦因数μ=0.25，金属环B相对细杆静止不动，求角速度ω的范围。
参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．A
5．D
6．B
7．C
8．A
9．B
10．C
11．D
12．false
13．8：9
14．???? 40???? 失重???? 20
15．???? 角速度???? 不同???? 0.5???? 1.4
16．false
17．（1）false；（2）方向与罐壁相切斜向上，false
18．（1）false；（2）false
19．（1）false；（2）false；（3）false