高中物理人教A版(2019)必修二第六章 圆周运动单元训练卷
试卷更新日期:2021-12-29 类型:单元试卷
一、单选题
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1. 下列关于向心力的说法中正确的是( )A、物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B、向心力会改变做圆周运动物体的速度大小 C、做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合力 D、做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的2. “旋转纽扣”是一种传统游戏。如图,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细绳拧在一起,然后用力反复拉绳的两端,纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后,纽扣绕其中心的转速可达50r/s,此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为( )A、10m/s2 B、100m/s2 C、1000m/s2 D、10000m/s23. 某教室内墙壁上挂有一只走时准确的石英钟,盘有时针、分针和秒针,如图所示。关于它们的转动情况描述正确的是( )A、时针与分针转动的角速度之比为1∶60 B、时针与秒针转动的角速度之比为1∶3600 C、分针与秒针转动的角速度之比为1∶60 D、分针与秒针转动的周期之比为1∶124. 如图所示,一半径为R的圆筒可绕其轴心 在水平面内匀速转动。一质量为m可视为质点的物块紧贴在圆筒的内壁随圆筒一起转动而不滑下,物块与圆筒内壁之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )A、小球受重力、弹力、摩擦力和向心力 B、由重力、弹力和摩擦力的合力提供物块运动的向心力 C、圆筒转动的角速度越大时,物块所受的摩擦力越大 D、圆筒转动的周期不能低于5. 如图所示,一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转,A,B为球体上两点,下列几种说法中正确的是( )A、A,B两点具有相同的角速度 B、A,B两点具有相同的线速度 C、A,B两点的向心加速度的方向都指向球心 D、A,B两点的向心加速度之比为2:16. 如图所示,长为L不可伸长的轻绳,一端拴着小球,另一端系在竖直细杆上。手握细杆轻轻摇动一段时间后,小球在水平面内做匀速圆周运动,此时轻绳与竖直细杆夹角为45°。已知重力加速度为g,不计一切阻力,则小球运动的周期为( )A、 B、 C、 D、
二、多选题
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7. 如图所示的皮带传动装置,主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r,从动轮O2的半径为2r,A、B、C分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,则下比例正确的是( )A、A,B,C三点的加速度之比aA:aB:aC=6:2:1 B、A,B,C三点的线速度大小之比vA:vB:vC=3:2:2 C、A,B,C三点的角速度之比ωA:ωB:ωC=2:2:1 D、A,B,C三点的周期之比TA:TB:TC=1:1:28. 如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘,上面放置劲度系数为 的弹簧,弹簧的一端固定于轴 上,另一端连接质量为 的小物块 (可视为质点),物块与圆盘间的动摩擦因数为 ,开始时弹簧未发生形变,长度为 ,若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为 ,物块 始终与圆盘一起转动。则( )A、当圆盘角速度缓慢地增加,物块受到摩擦力有可能背离圆心 B、当圆盘角速度增加到足够大,弹簧将伸长 C、当圆盘角速度为 ,物块开始滑动 D、当圆盘角速度缓慢地增加,弹簧的伸长量为 时,圆盘的角速度为9.
如图所示,有一个半径为R的光滑圆轨道,现给小球一个初速度,使小球在竖直面内做圆周运动,则关于小球在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是( )
A、v的极小值为 B、v由零逐渐增大,轨道对球的弹力逐渐增大 C、当v由 值逐渐增大时,轨道对小球的弹力也逐渐增大 D、当v由 值逐渐减小时,轨道对小球的弹力逐渐增大10.如图所示,长为r的细杆一端固定一个质量为m的小球,使之绕另一光滑端点O在竖直面内做圆周运动,小球运动到最高点时的速度v= ,则( )
A、小球在最高点时对细杆的压力是 B、小球在最高点时对细杆的拉力是 C、若小球运动到最高点速度为 ,小球对细杆的弹力是零 D、若小球运动到最高点速度为2 ,小球对细杆的拉力是3mg11. 如图所示:光滑的水平面上小球m在接力F的作用下做匀速圆周运动,若小球到达P点时F突然发生变化,下列关于小球运动的说法正确的是( )A、F突然消失,小球将沿Pa做离心运动 B、F突然变小,小球将沿轨迹Pb做离心运动 C、F突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动 D、F突然变大,小球将沿轨迹Pc做近心运动12. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )A、如图a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B、如图b所示是一圆锥摆,增大θ,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变 C、如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力 D、如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对外轮缘会有挤压作用三、填空题
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13. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度 和半径r之间的关系,转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球,请回答相关问题:(1)、在研究向心力的大小F与质量m、角速度 和半径r之间的关系时,我们主要用到了物理学中的___________。A、理想实验法 B、等效替代法 C、控制变量法 D、演绎法(2)、在某次实验中,某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置,A、C到塔轮中心距离相同,将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄,观察左右标出的刻度,此时可研究向心力的大小与___________的关系。A、质量m B、角速度 C、半径r(3)、在(2)的实验中,某同学匀速转动手柄时,左边标尺露出4个格,右边标尺露出1个格,则皮带连接的左、右塔轮半径之比为;其他条件不变若增大手柄转动的速度,则左右两标尺的示数将 , 两标尺示数的比值(选填:变大、变小或不变)14. 随着航天技术的发展,许多实验可以搬到太空中进行.飞船绕地球做匀速圆周运动时,无法用天平称量物体的质量.假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设飞船中带有基本的测量工具...(1)、物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是。(2)、实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和。(3)、待测物体质量的表达式为。
四、计算题
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15. 汽车行驶在半径为 的圆形水平轨道上,速度为 ,已知汽车的质量为 ,汽车沿径向与地面的最大摩擦力为车重的 倍。( )求:(1)、汽车的角速度是多少?(2)、汽车所需向心力是多大?(3)、要使汽车沿径向不打滑,其速度最大不能超过多少?16.
如图所示,轻杆OA长L=0.5m , 在A端固定一小球,小球质量m=0.5kg , 以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点时,小球的速度大小为V=0.4m/s , 求在此位置时杆对小球的作用力.(g取10m/s2)
17. 如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘,上面放置劲度系数 的弹簧,弹簧的一端固定于轴O上,另一端连接质量 的小物块A,物块与盘间的动摩擦因数 ,开始时弹簧未发生形变,长度 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取 ,求:(1)、圆盘的角速度为多大时,物块A开始滑动?(2)、当圆盘角速度缓慢地增加到 时,弹簧的伸长量是多少?(弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘)