2020-2021学年 物理人教版（2019）必修二 圆周运动 单元测试 Word版含解析

圆周运动
1.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
2.“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,
3.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
4.荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动,如图所示为小孩荡秋千运动到最高点的示意图(不计空气阻力和秋千的重力),下列说法正确的是( )
A.小孩运动到最高点时,小孩的合力为零
B.小孩从最高点运动到最低点的过程做匀速圆周运动
C.小孩运动到最高点时,速度为零，向心力为零
D.小孩运动到最低点时,绳子的拉力等于圆周运动的向心力
5.两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
6.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
7.火车以半径转弯,火车质量为,轨道宽为,外轨比内轨高,则下列说法中正确的是( )(当角度很小时,可以认为其正弦值近似等于正切值,重力加速度g取)
A.若火车在该弯道实际运行速度为40 m/s,外轨对车轮有向内的侧压力
B.若火车在该弯道实际运行速度为30 m/s,内轨对车轮有向外的侧压力
C.若火车在该弯道实际运行速度为30 m/s,外轨对车轮有向内的侧压力
D.若火车在该弯道实际运行速度为25 m/s,外轨对车轮有向内的侧压力
8.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
9.质点做匀速圆周运动时,以下说法中正确的是( )
A.线速度越大,其角速度也一定越大 B.角速度越大,其转速也一定越大
C.线速度一定时,半径越大则周期越长 D.角速度一定时,半径越大则周期越长
10.如图所示,电风扇在闪光灯下转动,闪光灯每秒闪光30次,电风扇转轴O上装有3个扇叶,它们互成120°角,只有闪光灯闪亮时,观察者才能看见扇叶,当扇叶转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇的转速可能是( )
A.600 r/min B.900 r/min C.1 200 r/min D.3 000 r/min
11.如图所示，用长为L的轻绳（轻绳不可伸长）连接的甲、乙两物块（均可视为质点），放置在水平圆盘上，甲、乙连线的延长线过圆盘的圆心O，甲与圆心O的距离也为L，甲、乙两物体的质量均为m，与圆盘间的动摩擦因数均为μ，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，甲、乙始终相对圆盘静止，则下列说法中正确的是( )
A.圆盘转动的角速度最大为 B.圆盘转动的角速度最大为
C.轻绳的最大弹力为 D.轻绳的最大弹力为
12.如图所示,某拖拉机后轮半径是前轮半径的2倍,分别是前、后轮边缘上的点,C是后轮某半径的中点.拖拉机匀速行驶时,三点的线速度大小分别为,角速度大小分别为,向心加速度大小分别为.以下选项正确的是( )
A. B. C. D.
答案以及解析
1.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.
2.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.
3.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.
4.答案：C
解析：小孩运动到最高点时,小孩的向心力为零,速度为零,合力沿切线方向,C正确,A错误;小孩从最高点运动到最低点的过程中速度越来越大,不做匀速圆周运动,B错误;小孩运动到最低点时,绳子的拉力和小孩重力的合力提供小孩做圆周运动的向心力,D错误.
5.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.
6.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.
7.答案：A
解析：若火车拐弯时不受轮缘的挤压,重力和支持力的合力提供向心力,受力分析如图所示,由牛顿第二定律得,,由于θ很小,则,由以上两式解得,若火车在该弯道实际运行速度为40 m/s,则火车有向外运动的趋势,外轨对车轮有向内的侧压力,A正确;若火车在该弯道实际运行速度为30 m/s,则轨道与车轮间没有作用力,B、C错误;若火车在该弯道实际运行速度为25 m/s,则火车有向内运动的趋势,内轨对车轮有向外的侧压力,D错误.
8.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.
9.答案：BC
解析：由知,当半径一定时,线速度越大,角速度越大,A错误;由知,角速度越大,转速越大,B正确;由知,线速度一定时,半径越大,周期越长,C正确;由知,角速度一定时,周期一定,与半径无关,D错误.
10.答案：ACD
解析：观察者感觉扇叶不动,则说明闪光灯闪光时,扇叶正好转过三分之一圆周、三分之二圆周或一周……,即转过的角度,由于闪光灯每秒闪光30次,所以电风扇每秒转过的角度为,则电风扇的转速为时,转速为时,转速为时,转速为3000 r/min,故A、C、D正确.
11.答案：BC
解析：当ω较小时,甲、乙均由静摩擦力提供向心力,随着ω增大,由知,它们受到的静摩擦力也增大,由得,乙转动的半径大，故乙受到的静摩擦力先达到最大静摩擦力,ω继续增大,为保证乙不滑动,轻绳产生弹力并增大,甲受到的静摩擦力继续增大,当甲受的静摩擦力达到最大静摩擦力时,ω达到最大,绳的拉力也达到最大,甲、乙作为整体，由牛顿第二定律得,，解得圆盘转动的最大角速度,B正确,A错误;对甲，由牛顿第二定律得,,解得轻绳的最大弹力大小为,C正确,D错误.
12.答案：AC
解析：B和C都是后轮上的点,同轴转动时各点角速度相等,故有,A和B分别是前、后轮边缘上的点,由于拖拉机匀速行驶时,前、后轮边缘上的点的线速度大小相等,故有.根据线速度和角速度的关系,可得,故,根据公式,可得,选项A、C正确.