沪科版（2019）物理 必修第二册 第3章《圆周运动》单元练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 沪科版（2019）物理 必修第二册 第3章《圆周运动》单元练习（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 122.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-12-31 16:53:43 | ||
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文档简介
《第3章圆周运动》单元练习
一、单选题
1.A、B两个质点均做匀速圆周运动，在相等的时间内通过的弧长之比 sA:sB=4:3 ，转过的圆心角之比 θA:θB=3:2 。则A、B运动的（?? ）
A.?线速度之比 vA:vB=3:4 B.?角速度之比 ωA:ωB=2:3
C.?周期之比 TA:TB=2:3 D.?半径之比 RA:RB=2:1
2.如图所示，质量为m的小球固定在一根轻质木杆一端，围绕此木杆的另一端在竖直平面内做匀速圆周运动。已知小球以速度v通过最高点时对杆的拉力大小为 mg ，则当小球以速度 12v 通过圆周轨道的最高点时（?? ）
A.?小球与杆之间作用力为零 B.?小球对杆的拉力等于 12mg
C.?小球对杆的压力等于 mg D.?小球对杆的压力等于 12mg
3.如图所示，为一皮带传动装置的示意图，各轮半径大小如图中所示，其中M、N两点分别在两轮的边缘，传动过程中，皮带崩紧且不打滑。则关于M、N两点向心加速度之比 aM:aN 正确的是（?? ）
A.?1:2??????????????????????????????????????B.?1:4??????????????????????????????????????C.?1:1??????????????????????????????????????D.?4:1
4.滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道 AB ，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员在沿 AB 下滑过程中（?? ）
A.?所受摩擦力越来越大，合力越来越大?????????????????? B.?摩擦力做功为零，机械能守恒
C.?合外力不为零，合外力做功为零，动能不变???????D.?运动员到达最低点时，重力做功的瞬时功率最大
5.如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下。经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。某同学对这一现象解释正确的是（??? ）
A.?若A点越靠近小球，小球在最低点获得的动能越大
B.?若A点越靠近小球，小球在最低点的角速度越小
C.?若A点越靠近小球，小球在最低点时惯性越大
D.?若A点越靠近小球，小球在最低点的向心加速度越大
6.下列说法正确的是（?? ）
A.?动量大小相同的两个小球，其动能也一定相同
B.?做曲线运动的物体，其加速度一定是变化的
C.?物体做平抛运动时，相同时间内的动量的变化量不可能相同
D.?物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
7.如图所示，两根长度不同的细线的上端固定在天花板上的同一点，下端分别系一小球，现使两个小球在同一水平面内作匀速圆周运动，关于两小球的受力和运动情况，下列说法中正确的是（?? ）
A.?运动的周期一定相等 B.?线速度的大小一定相等
C.?受到细线拉力的大小一定相等 D.?向心加速度的大小一定相等
8.如图所示，将半径为R的内表面光滑的半圆形碗固定，一质量为m的小球在离碗底高为h的水平面内，以角速度 ω 做匀速圆周运动，重力加速度为g，则（?? ）
A.?小球受重力、支持力和向心力的作用
B.?小球运动过程中线速度不变，向心加速度也不变
C.?如果小球突然减速，它将做离心运动
D.?小球的各物理量关系满足 g=ω2(R-h)
9.如图所示，火车质量为m，火车转弯半径为R，铁轨平面倾角为 θ ，当火车以速率 v0 驶过转弯处时，由重力和支持力的水平合力完全提供向心力，重力加速度为 g ，下列说法不正确的是（?? ）
A.?当以速率 v0 行驶时，向心力大小为 mv02R
B.?当以速率 v0 行驶时，向心力大小为 mgtanθ
C.?当以速率 v(v>v0) 行驶时，火车轮缘与外轨挤压
D.?当以速率 v(v>v0) 行驶时，火车轮缘与内轨挤压
10.如图所示，质量相等的甲、乙两人分别站在赤道和纬度为 45? 的地面上，他们随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则下列物理量相同的是（ ??）
A.?线速度??????????????????????????????B.?角速度??????????????????????????????C.?向心力??????????????????????????????D.?向心加速度
11.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处的半径rA＞rB＝rC ， 则以下有关各点线速度v、角速度ω的关系中正确的是（?? ）
A.?vA＝vB＞vC???????????????????B.?vC＞vA＞vB???????????????????C.?ωC＜ωA＜ωB???????????????????D.?ωC＝ωB＞ωA
12.关于铁路弯道的设计及火车安全通过弯道时，下列说法正确的是（?? ）
A.?内、外轨一样高?????????B.?内轨略高于外轨?????????C.?火车转弯时应当减速?????????D.?火车转弯时应当加速
二、填空题
13.如图所示，质量为m的小球固定在长度为R的轻杆一端，在竖直面内绕杆的另一端O做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度为 32gR ，则小球对杆的作用力为________（选填“拉力”或“压力”），大小等于________。
14.如图所示，转轴 O1 上固定有两个半径为 R 和 r 的轮，用皮带传动 O2 轮， O2 轮的半径是 r' ，若 O1 转一圈用时 0.2s,R=1m,r=r'=0.5m ，图中 B 点和 C 点的线速度________（选填“相同”或“不同”），则图中 A 点和 C 点转动的角速度之比是________。
15.质量为1.0?103kg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
16.一个质量为4kg的物体在半径为4m的圆周上以4m/s的速率做匀速圆周运动，则向心加速度a＝________ m/s2 ， 所需的向心力Fn＝________ N.
三、解答题
17.如图所示，在水平方向的匀强电场中，有一质量为m的带电小球，用长为L的细线悬于O点，当小球平衡时，细线和竖直方向的夹角为θ=37°。把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放，求小球经过最低点时细线对小球的拉力的大小。（sin37°=0.6，重力加速度为g）。
18.测定气体分子速率的部分装置如图所示，放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25转/秒匀速转动．两盘相距L＝20厘米，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成60°的夹角．已知气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，求气体分子的最大速率。
19.如图，长为L的细绳一端固定，另一端连接一质量为m的小球，现将球拉至与水平方向成30°角的位置释放小球（绳刚好拉直），求小球摆至最低点时的速度大小和摆球受到的绳的拉力大小。
答案
一、单选题
1. C 2. D 3. C 4. C 5. D 6. D 7. A 8. D 9. D 10. B 11. A 12. C
二、填空题
13. 拉力；12mg
14. 相同；1：2
15. 9.0×103N
16. 4；16
三、解答题
17. 解：小球平衡时，其受力如图
tan37?=qEmg
小球从水平位置到最低点过程中，由动能定理得 mgL-qEL=12mv2
小球在最低点细绳拉力为F，在竖直方向上由牛顿第二定律得 F-mg=mv2L
解得 F=32mg
18. 解：两盘相距L=20cm=0.2m；圆盘转动的角速度 ω=2πn=50πrad/s
分子在两盘间运动的时间为 t=Lv
此时间内圆盘有 t=2nπ+π3ω
联立解得 v=306n+1m/s (n=0、1、2……)
当n=0时，气体分子的最大速率为v=30m/s
19. 解：下摆过程，由机械能守恒定律有 mg(L-Lsin30°)=12mv2
解得： v=gL
在最低点，根据牛顿第二定律得： T-mg=mv2r
解得： T=2mg
一、单选题
1.A、B两个质点均做匀速圆周运动，在相等的时间内通过的弧长之比 sA:sB=4:3 ，转过的圆心角之比 θA:θB=3:2 。则A、B运动的（?? ）
A.?线速度之比 vA:vB=3:4 B.?角速度之比 ωA:ωB=2:3
C.?周期之比 TA:TB=2:3 D.?半径之比 RA:RB=2:1
2.如图所示，质量为m的小球固定在一根轻质木杆一端，围绕此木杆的另一端在竖直平面内做匀速圆周运动。已知小球以速度v通过最高点时对杆的拉力大小为 mg ，则当小球以速度 12v 通过圆周轨道的最高点时（?? ）
A.?小球与杆之间作用力为零 B.?小球对杆的拉力等于 12mg
C.?小球对杆的压力等于 mg D.?小球对杆的压力等于 12mg
3.如图所示，为一皮带传动装置的示意图，各轮半径大小如图中所示，其中M、N两点分别在两轮的边缘，传动过程中，皮带崩紧且不打滑。则关于M、N两点向心加速度之比 aM:aN 正确的是（?? ）
A.?1:2??????????????????????????????????????B.?1:4??????????????????????????????????????C.?1:1??????????????????????????????????????D.?4:1
4.滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道 AB ，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员在沿 AB 下滑过程中（?? ）
A.?所受摩擦力越来越大，合力越来越大?????????????????? B.?摩擦力做功为零，机械能守恒
C.?合外力不为零，合外力做功为零，动能不变???????D.?运动员到达最低点时，重力做功的瞬时功率最大
5.如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下。经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。某同学对这一现象解释正确的是（??? ）
A.?若A点越靠近小球，小球在最低点获得的动能越大
B.?若A点越靠近小球，小球在最低点的角速度越小
C.?若A点越靠近小球，小球在最低点时惯性越大
D.?若A点越靠近小球，小球在最低点的向心加速度越大
6.下列说法正确的是（?? ）
A.?动量大小相同的两个小球，其动能也一定相同
B.?做曲线运动的物体，其加速度一定是变化的
C.?物体做平抛运动时，相同时间内的动量的变化量不可能相同
D.?物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
7.如图所示，两根长度不同的细线的上端固定在天花板上的同一点，下端分别系一小球，现使两个小球在同一水平面内作匀速圆周运动，关于两小球的受力和运动情况，下列说法中正确的是（?? ）
A.?运动的周期一定相等 B.?线速度的大小一定相等
C.?受到细线拉力的大小一定相等 D.?向心加速度的大小一定相等
8.如图所示，将半径为R的内表面光滑的半圆形碗固定，一质量为m的小球在离碗底高为h的水平面内，以角速度 ω 做匀速圆周运动，重力加速度为g，则（?? ）
A.?小球受重力、支持力和向心力的作用
B.?小球运动过程中线速度不变，向心加速度也不变
C.?如果小球突然减速，它将做离心运动
D.?小球的各物理量关系满足 g=ω2(R-h)
9.如图所示，火车质量为m，火车转弯半径为R，铁轨平面倾角为 θ ，当火车以速率 v0 驶过转弯处时，由重力和支持力的水平合力完全提供向心力，重力加速度为 g ，下列说法不正确的是（?? ）
A.?当以速率 v0 行驶时，向心力大小为 mv02R
B.?当以速率 v0 行驶时，向心力大小为 mgtanθ
C.?当以速率 v(v>v0) 行驶时，火车轮缘与外轨挤压
D.?当以速率 v(v>v0) 行驶时，火车轮缘与内轨挤压
10.如图所示，质量相等的甲、乙两人分别站在赤道和纬度为 45? 的地面上，他们随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则下列物理量相同的是（ ??）
A.?线速度??????????????????????????????B.?角速度??????????????????????????????C.?向心力??????????????????????????????D.?向心加速度
11.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处的半径rA＞rB＝rC ， 则以下有关各点线速度v、角速度ω的关系中正确的是（?? ）
A.?vA＝vB＞vC???????????????????B.?vC＞vA＞vB???????????????????C.?ωC＜ωA＜ωB???????????????????D.?ωC＝ωB＞ωA
12.关于铁路弯道的设计及火车安全通过弯道时，下列说法正确的是（?? ）
A.?内、外轨一样高?????????B.?内轨略高于外轨?????????C.?火车转弯时应当减速?????????D.?火车转弯时应当加速
二、填空题
13.如图所示，质量为m的小球固定在长度为R的轻杆一端，在竖直面内绕杆的另一端O做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度为 32gR ，则小球对杆的作用力为________（选填“拉力”或“压力”），大小等于________。
14.如图所示，转轴 O1 上固定有两个半径为 R 和 r 的轮，用皮带传动 O2 轮， O2 轮的半径是 r' ，若 O1 转一圈用时 0.2s,R=1m,r=r'=0.5m ，图中 B 点和 C 点的线速度________（选填“相同”或“不同”），则图中 A 点和 C 点转动的角速度之比是________。
15.质量为1.0?103kg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
16.一个质量为4kg的物体在半径为4m的圆周上以4m/s的速率做匀速圆周运动，则向心加速度a＝________ m/s2 ， 所需的向心力Fn＝________ N.
三、解答题
17.如图所示，在水平方向的匀强电场中，有一质量为m的带电小球，用长为L的细线悬于O点，当小球平衡时，细线和竖直方向的夹角为θ=37°。把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放，求小球经过最低点时细线对小球的拉力的大小。（sin37°=0.6，重力加速度为g）。
18.测定气体分子速率的部分装置如图所示，放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25转/秒匀速转动．两盘相距L＝20厘米，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成60°的夹角．已知气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，求气体分子的最大速率。
19.如图，长为L的细绳一端固定，另一端连接一质量为m的小球，现将球拉至与水平方向成30°角的位置释放小球（绳刚好拉直），求小球摆至最低点时的速度大小和摆球受到的绳的拉力大小。
答案
一、单选题
1. C 2. D 3. C 4. C 5. D 6. D 7. A 8. D 9. D 10. B 11. A 12. C
二、填空题
13. 拉力；12mg
14. 相同；1：2
15. 9.0×103N
16. 4；16
三、解答题
17. 解：小球平衡时，其受力如图
tan37?=qEmg
小球从水平位置到最低点过程中，由动能定理得 mgL-qEL=12mv2
小球在最低点细绳拉力为F，在竖直方向上由牛顿第二定律得 F-mg=mv2L
解得 F=32mg
18. 解：两盘相距L=20cm=0.2m；圆盘转动的角速度 ω=2πn=50πrad/s
分子在两盘间运动的时间为 t=Lv
此时间内圆盘有 t=2nπ+π3ω
联立解得 v=306n+1m/s (n=0、1、2……)
当n=0时，气体分子的最大速率为v=30m/s
19. 解：下摆过程，由机械能守恒定律有 mg(L-Lsin30°)=12mv2
解得： v=gL
在最低点，根据牛顿第二定律得： T-mg=mv2r
解得： T=2mg
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