第4章 圆周运动 同步练习 （word版含答案）

圆周运动测试卷
姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________
题型 xx题 xx题 xx题 xx题 xx题 xx题 总分
得分






阅卷人 ?????
评分 ?????
?一、选择题（共11题，共**分）
1、 以下运动中加速度保持不变的是(??? )
A．简谐振动????? B．匀速圆周运动???? C．竖直上抛运动???? D．加速直线运动
2、 如图所示，地球可以视为一个球体，O点为地球球心，位于昆明的物体A和位于赤道上的物体B，都随地球自转做匀速圆周运动，则：（?? ）
A．物体的周期???????? B．物体的周期
C．物体的线速度大???????? D．物体的角速度大小
3、 做匀速圆周运动的物体，物理量中不断改变的是(? )
A．角速度????? B．线速度?????? C．周期?????? D．转速
4、 A、B两物体都做匀速圆周运动，在 A 转过45°角的时间内， B 转过了60°角，则A物体的角速度与B的角速度之比为
A．1:1???????? B．4:3?????? C．3:4???????? D．16:9
5、 如图所示，一匀速转动的水平转盘上有两物体A，B随转盘一起运动（无相对滑动）．则下列判断正确的是（　　）
A．它们的线速度VA＞VB???????? B．它们的线速度VA=VB
C．它们的角速度ωA=ωB?????????? D．它们的角速度ωA＞ωB
6、 两个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示，A、B两点的半径之比为2:1，C、D两点的半径之比也为 2:1，下列说法正确的是(??? )
A．A 、B两点的线速度之比为vA:vB = 1:2
B．A、C 两点的角速度之比为
C．A、C两点的线速度之比为vA:vC = 1:1
D．A、D两点的线速度之比为vA:vD = 1:2
7、 如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（ ）
①小球的瞬时速度突然变大
②小球的加速度突然变大
③小球的所受的向心力突然变大
④悬线所受的拉力突然变大
A．①③④??? B．①②④
C．②③④??? D．①②③
8、 如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三个点，当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（　　）
A. a、b和c三点的线速度大小相等
B. a、b和c三点的角速度相等
C. a、b的角速度比c的大
D. c的线速度比a、b的大
9、 如图所示，b球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，BC为圆周运动的直径，竖直平台与b球运动轨迹相切于B点且高度为R。当b球运动到切点B时，将a球从切点正上方的A点水平抛出，重力加速度大小为g，从a球水平抛出开始计时，为使b球在运动一周的时间内与a球相遇(a球与水平面接触后不反弹)，则下列说法正确的是（ ）
A．a球在C点与b球相遇时，a球的运动时间最短
B．a球在C点与b球相遇时，a球的初始速度最小
C．若a球在C点与b球相遇，则a球抛出时的速率为
D．若a球在C点与b球相遇，则b球做匀速圆周运动的周期为
10、 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球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越小
B．图乙质量为m的小球到达最高点时对上管壁的压力大小为3mg，则此时小球的速度大小为
C．图丙皮带轮上b点的加速度大于a点的加速度
D．图丙皮带轮上c点的线速度等于d点的线速度
11、 如图所示，两个小球固定在一根长为l的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动。当小球A的速度为vA时，小球B的速度为vB，则轴心O到小球A 的距离是（ ???）
A. ??B. ?
?C. ??D.
阅卷人 ?????
评分 ?????
?二、填空题（共5题，共**分）
1、 ?如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有A、B两个小物体随圆盘一起运动，A到圆盘中心的距离大于B到圆盘中心的距离. 则A运动的周期____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）B运动的周期；A的运动的线速度____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）B运动的线速度.
2、 物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，周期为T.那么该物体线速度的大小为________，角速度的大小为________，转速为_______.
3、 如图所示，用皮带传动的两轮M、N半径分别是R、2R ， A为M边缘一点，B距N轮的圆心距离为R ， 则A、B两点角速度之比为 ________；线速度之比为________；向心加速度之比为________ ．
4、 A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相同时间内，它们通过的弧长之比SA：SB=2：3而转过的角度之比φA：φB=3：2，则它们的周期之比TA：TB=???????????????? ；线速度之比vA：vB=???? ．
5、 一物体在水平面内沿半径?? R=0.2m的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v=0.2m/s，那么它的角速度为???????????????????????? rad/s，它的周期为??? ??? s．
???????????????????????????????????
阅卷人 ?????
评分 ?????
?三、计算题（共3题，共**分）
1、 如图所示，质量为1kg的小球用一根轻细绳子系着做圆锥摆运动，已知绳长为0.5m，夹角α=37°．试求：
（1）小球运动所需要的向心力为多大；
（2）小球转动的角速的大小？（g=10m/s2）
2、 如图，小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为，线长为L，小球质量为m，重力加速度为g．求：
(1)绳子对小球的拉力的大小；(2)小球运动的向心加速度大小；(3)小球运动的周期．
?
3、 如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁上A点高度为筒高的一半，内壁上A点有一质量为m的小物块（视为质点）。求：
（1）当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度。
（2）若＜且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求物块在A点随筒做匀速转动时，求筒转动的角速度范围。
参考答案
一、选择题
1、 C
【解析】
加速度不变即:所受合外力不变，竖直上抛运动过程中只受重力，加速度不变；简谐振动合外力与位移有关，不是恒定的；匀速圆周运动的合外力始终指向圆心，方向一直在变；加速直线运动，加速度不一定恒定；ABD错误C正确
2、 A
【详解】
物体A和B分别静置地面上，共轴转动，周期相同，即TA=TB．故A正确，B错误．根据v=rω，可知，B物体的轨道半径较大，因此B物体的线速度较大，即有vB＞vA．故C错误；由ω=知角速度相同，即ωA=ωB．故D错误．故选A．
3、 B
【解析】
做匀速圆周运动的物体，线速度的大小不变，但方向时刻变化；角速度不变，周期和转速没有方向，也不变。
A.角速度不变，不符合题意，A错误。
B.线速度，时刻变化，符合题意，B正确。
C.周期不变，不符合题意，C错误。
D.转速不变，不符合题意，D错误。
4、 C
【解析】
由角速度的定义式即可求得求解.
【详解】
由角速度的定义式：可知，故C正确，故选C。
5、 C
【分析】
物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的突破口，然后根据圆周运动的相关公式进行求解．
【详解】
由v=ωr，ωA=ωB，RB＞RA，可知：vA＜vB，故A错误，B错误；物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度ωA=ωB，故C正确；D错误；故选C．
【点睛】
物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的突破口．
6、 B
【详解】
A.A、B属于同轴转动，所以角速度相同，根据：，线速度与半径成正比，vA:vB = 2：1，A错误
B.A、D两点皮带传动，具有相同的线速度，C、D两点具有相同的角速度，所以，所以，B正确
C.根据，且，所以vA:vC = 1:2，C错误
D.A、D两点皮带传动，具有相同的线速度，vA:vD = 1:1，D错误
7、 B
【解析】
速度变化需要一段时间，速度不会突变，小球做圆周运动，在最低点的加速度就是向心加速度，半径突然变小，向心加速度变大，向心力为F=ma,向心力会突然变大，设绳子的拉力为T，可知拉力T会突然变大，C对；
8、 B
【解析】因为a、b和c三点共轴，所以a、b和c三点的角速度相等，由于a、b两点的半径相等且大于c点的半径，由公式可知，a、b两点的线速度大小相等且大于c点的线速度
故选B。
9、 C
【详解】
A．平抛时间只取决于竖直高度，高度 R 不变，时间均为；故A错误。
BC．平抛的初速度为
时间相等，在C点相遇时，水平位移最大
则初始速度最大为：
故B错误，C正确。
D．在 C点相遇时，b球运动半个周期，故 b球做匀速圆周运动的周期为
故D错误。
故选C。
10、 B
【分析】
考察竖直面、水平面内的圆周运动，主要是寻找向心力来源，利用圆周运动知识、规律解答．同轴转动，角速度相同；皮带连接边缘位置线速度相同．
【详解】
A?
对图甲小球受力分析如图所示，则有：
得：
由上式可知，ω越大，越小，则θ越大，不符合题意；
B 图乙中小球到达最高点时，若对上管壁压力为3mg，则管壁对小球作用力向下，有：
得：
符合题意；
C? 图丙中，，由：
得：
又，由：
得：
可得：
不符合题意；
D? 图丙中，c和d在同一个轴上，属于同轴转动，所以： ，由：
得：
不符合题意．
11、 B
二、填空题
1、 ?? (1). 等于， ?(2). 大于．
【解析】
盘面上有A、B两个小物体随圆盘一起运动，转动一圈的时间相等，即周期相等；A到圆盘中心的距离大于B到圆盘中心的距离，根据v=，A运动的线速度大于B运动的线速度；
【点睛】本题关键是明确圆周运动中周期和速度的定义，明确题目中A、B两个点是同轴转动，基础题．
2、 ??? ??
【详解】
(1)根据线速度的定义：
(2)根据角速度的定义：
(3)转速与周期的关系可知：
3、 2：1；??? 2：1；??? 4：1???
【解析】
A点与N轮子边缘上点的线速度大小相等，B点与N轮子边缘上点的角速度大小相等，根据v=rω知，N轮子边缘上的点的线速度是B点的线速度的2倍，所以vA：vB=2：1．N轮子边缘上的点的角速度是A点角速度的一半，则A、B两点的角速度之比为2：1．根据a=rω2知，A、B两点的向心加速度之比为4：1．
点睛：抓住两个轮子边缘上点的线速度大小相等，共轴转动时角速度大小相等，通过v=rω ， a=rω2求出角速度、线速度、向心加速度之比．
4、 2：3，2：3
5、 1，2π．
三、计算题
1、 考点： 向心力；线速度、角速度和周期、转速．?
专题： 匀速圆周运动专题．
分析： 小球做圆周运动，靠合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球转动的角速度大小．
解答： 解：小球运动所需要的向心力为：
F向=mgtanα==7.5N，
F向=mgtanα=mω2Lsinα
代入数据得：ω=5rad/s．
答：（1）小球运动所需要的向心力为7.5N；
（2）小球转动的角速度的大小为5rad/s．
点评： 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．
　
2、 ?(1) （3分）? (2)gtan（3分）?? (3) （4分）
【解析】
试题分析：（1）小球在摆动过程中受重力和拉力，即，所以F=
（2）根据上市分析
（3）根据（1）中方程解：，化简可得T=
考点：圆周运动
点评：本题考查了通过受力分析确定圆周运动的向心力，从而写出向心力方程列式求解。
3、 【答案】?
【解析】
（1）当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁A点时受到的重力和支持力作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为有：
由几何关系得???
联立以上各式解得
（2）如图当比较小时，对物体进行受力分析并建立正交坐标系如图所示，则有：
?
??
?
联立以上各式解得
当比较大时，对物体进行受力分析并建立正交坐标系如图所示，则有：
?
??
??
联立以上各式解得?
所以，筒转动的角速度范围为：
【考点】牛顿第二定律；圆周运动