第六章 圆周运动检测题 Word版含解析

第六章 圆周运动
1.关于匀速圆周运动的描述正确的是(?? )
A.是匀速运动 B.是匀变速运动
C.是加速度变化的曲线运动 D.合力不一定时刻指向圆心
2.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中错误的是( )
A.相等的时间内通过的路程相等 B.相等的时间内通过的弧长相等
C.相等的时间内通过的位移相等 D.相等的时间内转过的角度相等
3.一质点做圆周运动，下列说法正确的是(? ?)
A.速度一定不断改变，加速度也一定不断改变
B.速度一定不断改变，加速度可以不变
C.速度可以不变，加速度一定不断改变
D.速度可以不变，加速度也可以不变
4.下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是( )
A.因为，所以向心加速度与半径成反比
B.因为，所以向心加速度与半径成正比
C.因为，所以角速度与半径成反比
D.因为，所以角速度与转速成正比
5.关于匀速圆周运动的判断，下列说法中正确的是(?? )
A.向心力不变 B.线速度不变 C.向心加速度不变 D.周期不变
6.如图所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动.球转到最高点A时，线速度的大小为，此时( )
A.杆受到的拉力 B.杆受到的压力 C.杆受到的拉力 D.杆受到的压力
7.如图所示为一磁带式放音机的转动系统，在倒带时，主动轮以恒定的角速度逆时针转动，P和Q分别为主动轮和从动轮边缘上的点，则下列说法正确的是( )
A.主动轮上P点的线速度方向不变 B.主动轮上P点的线速度逐渐增大
C.主动轮上P点的向心加速度逐渐增大 D.从动轮上Q点的向心加速度逐渐增大
8.两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图所示)，在相等时间内，它们通过的路程之比是4:3，运动方向改变的角度之比是3:2，则它们( )
A.线速度大小之比为4:3 B.角速度大小之比为3:4
C.圆周运动的半径之比为2:1 D.向心加速度大小之比为1:2
9.下列关于向心力的说法中，正确的是( )
A.物体开始做圆周运动后，过一段时间后就会受到向心力
B.向心力与重力、弹力、摩擦力一样，是一种特定的力，它只有在物体做圆周运动时才产生
C.向心力既能改变物体运动的方向，又能改变物体运动的快慢
D.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中某一种力，也可以是这些力中某几个力的合力
10.转笔是一项深受广大学生喜爱的休闲活动，如图所示，长为L的笔绕笔杆上的O点做圆周运动，当笔尖的速度为时，笔帽的速度为，则转轴O到笔帽的距离为( )
A. B. C. D.
11.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1:3，转动半径之比为1:4，角速度之比为2:1。则它们的向心力之比为( )
A．2:3 B．1:3 C．4:9 D．1:6
12.“乐高”是老少皆宜的智力玩具，甲图为“乐高”玩具中的一种传动机构，乙图是其简化模型.已知两个大轮半径相等且大轮半径和小轮半径之比为3:1，左右两轮靠皮带传动且不打滑.分别是两个大轮边缘上的点，下列说法正确的是( )
A.因为左右两轮是靠皮带传动的，所以两点的线速度大小相等
B.两点周期之比是3:1
C.两点向心加速度大小相等
D.两点的角速度大小之比是3:1
13.关于向心加速度，下列说法正确的是( )
A.由知，匀速圆周运动的向心加速度恒定
B.做圆周运动的物体，加速度时刻指向圆心
C.向心加速度越大，物体速率变化越快
D.匀速圆周运动不属于匀速运动
14.“单车共享”是目前中国规模最大的校园交通代步方案，为广大高校师生提供了方便快捷、低碳环保、经济实用的共享单车服务.如图所示是一辆共享单车，三点分别为单车轮胎和齿轮外沿上的点，其中，下列说法中正确的是( )
A.B点与C点的角速度， B.A点与C点的线速度，
C.A点与B点的角速度， D.A点和B点的线速度，
15.如图所示，为竖直轴，为固定在上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球套在水平杆上，和为抗拉能力相同的两根细线，C端固定在转轴上。当细线拉直时，两球转动半径之比恒为2:1，当转轴的角速度逐渐增大时( )
A.先断 B.先断 C.两细线同时断 D.不能确定哪根细线先断
16.关于做匀速圆周运动物体的线速度的大小和方向，下列正确的是( )
A.大小不变，方向也不变 B.大小不变，方向不断变化
C.大小不断改变，方向不变 D.大不不断改变，方向也不断改变
17.如图为皮带传动示意图，假设皮带没有打滑，，则下列说法中正确的是( )
A.?大轮边缘的线速度大于小轮边缘的线速度???????????
B.?大轮边缘的线速度小于小轮边缘的线速度
C.?大轮边缘的线速度等于小轮边缘的线速度???????????
D.?大轮的角速度较大
18.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为，若甲轮的角速度为ω，则丙轮边缘上某点的向心加速度大小为( )
A. B. C. D.
19.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度挡，如图是某变速自行车齿轮传动结构示意图，图中大齿轮A有48齿，大齿轮B有42齿，小齿轮C有12齿，小齿轮D轮有8齿.骑行者通过脚踏板以恒定的转速驱动大齿轮转动.大、小齿轮通过链条连接，小齿轮转动时可带动后轮同轴转动.则骑行的最大速度与最小速度之比为( )
A.12:7 B.16:21 C.21:16 D.21:1
20.如图所示为修正带内部结构示意图，大、小齿轮啮合在一起，半径分别为1.2cm和0.3cm，a、b分别是大小齿轮边缘上的两点，当齿轮匀速转动时，a、b两点（ ）
A.线速度大小之比为4:1 B.线速度大小之比为1:4
C.角速度之比为4:1 D.角速度之比为1:4
21.如图，为竖直面内半圆的水平直径，从A点水平抛出两个小球，小球1的抛出速度为，小球2的抛出速度为.小球1落在C点，小球2落在D点，两点与水平直径的距离分别为和R.小球1的飞行时间为，小球2的飞行时间为.则( )
A. B. C. D.
22.如图所示，长度均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的两点，两点间的距离也为L.重力加速度大小为g.今使小球在竖直面内以为轴做圆周运动，若小球在最高点的速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点的速率为时，每根绳的拉力大小为( )
A. B. C. D.
23.公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，在该弯道处( )
A.路面外侧低内侧高
B.车速只要低于，汽车便会向内侧滑动
C.车速虽然高于，但只要不超出某一最高限度，汽车便不会向外侧滑动
D.路面结冰与未结冰时相比，的值变小
24.在通过小型水库的泄洪闸的下游路段，常常要修建凹形桥，如图，汽车通过凹形桥的最低点时( )
A.汽车的加速度为零，受力平衡 B.汽车对桥的压力比汽车的重力大
C.汽车对桥的压力比汽车的重力小 D.汽车的速度越大，汽车对桥面的压力越小
25.如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直.当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是( )
A.当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为c
B.当转盘匀速转动时，P不受转盘的摩擦力
C.当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为a
D.当转盘减速转动时，P受摩擦力方向可能为b
答案以及解析
1.答案：C
解析：A.匀速圆周运动线速度大小不变，方向改变，不是匀速运动，故A错误;B.匀速圆周运动的加速度指向圆心，大小不变，方向时刻改变，所以不是匀变速曲线运动，故B错误;C.匀速圆周运动的加速度指向圆心，大小不变，方向时刻改变，所以匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变速运动，故C正确;D.匀速圆周运动的合力的方向始终指向圆心，故D错误。故选:C。
2.答案：C
解析：做匀速圆周运动的物体，相等的时间内通过的路程相等、通过的弧长相等、转过的角度相等，A、B、D正确;位移是矢量，相等的时间内通过的位移大小相等、方向不一定相同，故位移不一定相等，C错误.
3.答案：A
解析：质点做圆周运动，速度大小可以不变，但是方向时刻改变，则速度一定不断变化;加速度方向与合外力的方向相同，大小不一定变化，但方向时刻改变，故A正确，BCD错误。故选:A。
4.答案：D
解析：AB.由牛顿第二定律可知，向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，与速度和半径无关，故AB错误；C.由可知角速度与转动半径、线速度都有关，在线速度不变时角速度才与转动半径成反比，故C错误；D.因为2π是恒量，所以角速度与转速成正比，故D正确。故选D。
5.答案：D
解析：A.做匀速圆周运动的物体向心力大小不变，方向不断变化，则向心力不断变化，选项A错误;B.做匀速圆周运动的物体线速度大小不变，方向不断变化，则线速度不断变化，选项B错误;C.做匀速圆周运动的物体向心加速度大小不变，方向不断变化，则向心加速度不断变化，选项C错误;D.做匀速圆周运动的物体周期不变，选项D正确;故选D.
6.答案：B
解析：设此时杆对小球的作用力为拉力，由牛顿第二定律得，解得，负号说明力的方向与假设相反，即小球受到的力为细杆的支持力，根据牛顿第三定律可知杆受到大小为的压力，B正确.
7.答案：D
解析：主动轮上P点的线速度方向时刻变化，A错误;由知，主动轮上P点的线速度大小不变，B错误;由知，主动轮上P点的向心加速度大小不变，C错误;主动轮和从动轮的最外侧磁带处的线速度大小相等，主动轮缠绕磁带的半径不断增大，从动轮缠绕磁带的半径不断减小，由知，主动轮最外侧的线速度不断增大，则从动轮上最外侧的线速度不断增大，由知，从动轮转动的角速度增大，由知，从动轮上Q点的向心加速度逐渐增大，D正确.
8.答案：A
解析：由知，两艘快艇的线速度大小之比为4:3，A正确;由知，他们的角速度大小之比为3:2，B错误;由得，，C错误;由得，，D错误.
9.答案：D
解析：因为有了向心力，物体才做圆周运动，而不是由于做圆周运动产生了向心力，向心力可以是某一个力，也可以是某几个力的合力，还可以是某一个力的分力，它是效果力，向心力的方向始终与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，故A、B、C错误，D正确.
10.答案：D
解析：设笔尖的转动半径为，笔帽的转动半径为，则有，联立解得，选项D正确.
11.答案：B
解析：根据向心力的大小公式Fn=mrω2，知:甲、乙两个物体质量之比为1:3，转动半径之比为1:4角速度之比为2:1，代入公式得向心力大小之比为1:3，故ACD错误，B正确;故选:B。
12.答案：D
解析：设小轮边缘上有一点和B是靠皮带传动的，所以的线速度大小相等，C和A同轴转动，所以C和A具有相同的角速度，根据可知，A的线速度大于B的线速度，故A错误;A和C的周期相等，而B和C的线速度大小相等，有，故B错误;两点向心加速度大小之比为，故C错误;根据，可知，故D正确.
13.答案：D
解析：由知，当半径一定时，匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向时刻变化，A错误;做圆周运动的物体，加速度不一定指向圆心，向心加速度一定指向圆心，B错误;向心加速度只改变速度的方向，向心加速度越大，物体速度方向变化得越快，C错误;匀速圆周运动速度大小不变，方向时刻变化，不是匀速运动，D正确.
14.答案：C
解析：B点与C点的线速度大小相等，A错误;A点与C点的角速度相等，B错误;由得，，解得，C正确;，由以上两式解得，，D错误.
15.答案：A
解析：设细线与水平方向的夹角为θ，细线拉力的水平分力提供向心力，根据牛顿第二定律得，其中r为小球做圆周运动的轨道半径，（L为细线长度），推导出拉力，可以看出拉力和细线与水平方向的夹角无关，两小球是同轴转动，角速度相等，质量也相等，拉力只与细线的长度有关，由题意可知细线的长度大于细线的长度，当角速度增大时，细线先达到最大拉力，所以细线先断，A项正确，B、C、D项错误。
16.答案：B
解析：做匀速圆周运动的物体线速度大小不变。由于线速度的方向沿圆周运动的切线方向，所以线速度的方向时刻在改变，则B正确，ACD错误；
17.答案：C
解析：由于皮带没有打滑，则两轮子在相同的时间内通过的弧长相等，可知线速度大小相等.AB错，C对.根据公式，大轮半径大，角速度小，所以D错.
故选C
18.答案：A
解析：甲轮边缘的线速度大小为，根据齿轮传动，齿轮边缘的线速度大小相等知，丙轮边缘上各点的线速度大小也为v，则丙轮边缘上某点的向心加速度大小为，A正确，B、C、D错误.
19.答案：A
解析：同缘传动边缘点线速度大小相等，大齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于小齿轮齿数与转动圈数的乘积，分析可知，当B与C组合时速度最小，，解得，同理，当A与D组合时速度最大，可得，联立以上各式并代入数据可得骑行的最大速度与最小速度之比为12:7，故A正确.
20.答案：D
解析：AB.因为两齿轮是同缘转动，则线速度相等，即a、b两点的线速度之比为1:1，选项AB错误；CD.根据v=ωr可知，角速度之比为1:4，选项C错误，D正确。
21.答案：C
解析：根据几何关系可求间的水平距离为，对小球1，根据平抛运动规律，水平方向有，竖直方向有；对小球2，根据平抛运动规律，水平方向有，竖直方向有.联立可得，可见，故选C.
22.答案：A
解析：当小球到达最高点的速率为v时，有，其中;当小球到达最高点的速率为时，有，所以两绳拉力的合力，由几何知识得，故A正确.
23.答案：C
解析：路面应建成外侧高内侧低，以规定速度行驶时汽车的重力和路面对汽车的支持力的合力提供汽车做圆周运动的向心力，A错误;车速低于，所需的向心力减小，此时摩擦力指向外侧，减小车速汽车不一定会向内侧滑动，B错误;当速度为时，静摩擦力为零，重力和支持力的合力提供向心力，速度高于时，摩擦力指向内侧，只要速度不超出最高限度，汽车不会侧滑，C正确;当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则的值不变，D错误.
24.答案：B
解析：汽车通过凹形桥的最低点时做圆周运动，加速度不为零，受力不平衡，A错误;由牛顿第二定律得，则当汽车速度不为零时，B正确，C错误;由上式知，汽车的速度越大，汽车通过凹形桥的最低点时对桥面的压力越大，D错误.
25.答案：A
解析：当转盘匀速转动时，P所受摩擦力提供向心力，方向指向圆心，A正确，B错误;当转盘加速转动时，P沿a方向有加速度，沿c方向也有加速度，故P所受摩擦力方向可能为b，C错误;当转盘减速转动时，P沿a的反方向有加速度，沿c方向有加速度，故其所受摩擦力方向可能为d，D错误.