人教物理必修2《圆周运动》单元测试题 Word版含解析

1、2222圆周运动单元测试题(时间：90 分钟，满分：100 分)一、单项选择题(本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分在每小题给出的四个选项中， 只有一个选项正确)1关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )a 匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度b 做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度 c做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速(曲线)运动d做匀速圆周运动的物体速度大小不变，是匀速运动2下列关于离心现象的说法正确的是( )a 当物体所受离心力大于向心力时产生离心现象b 做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切

2、力都消失时，它将做背离圆心的运动c 做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动d 做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做曲线运动3.两个小球固定在一根长为 1 m 的杆的两端，杆绕 o 点逆时针旋转，如图所示，当小球 a 的速度为 3 m/s 时，小球 b 的速度为 12 m/s.则小球 b 到转轴 o 的距离是 ( )a0.2 mc0.6 mb0.3 md0.8 m4.如图所示，天车下吊着两个质量都是 m 的工件 a 和 b，系 a 的吊绳较短，系 b 的吊绳较 长若天车运动到 p 处突然停止，则两吊绳所受的拉力 f 和 f 的大小关系为( )a b

3、af fa bbbf mga b5在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧 的要高一些，路面与水平面间的夹角为 .设拐弯路段是半径为 r 的圆弧，要使车速为 v 时 车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零， 应等于( )vaarcsinrg1 2vc. arcsin2 rgvbarctanrgvdarctanga b1 2 31 2 31 2 312126.未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想 在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示当旋转舱绕其轴线匀速旋转时， 宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上

4、，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力为达 到上述目的，下列说法正确的是( )a 旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大b 旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小c 宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大d 宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小7为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘 a、b，a、b 平行 相距 2 m，轴杆的转速为 3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔 a、b，测得两弹孔所在半径 的夹角是 30，如图所示，则该子弹的速度可能是( )a 360 m/sb 720 m/sc 1 440 m/sd 108 m/s二、多项选择题(本题共 5 小

5、题，每小题 6 分，共 30 分在每小题给出的四个选项中， 有多个选项符合题意)8关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法错误的是 ( )a线速度大的角速度一定大 c角速度大的半径一定小b线速度大的周期一定小 d角速度大的周期一定小9a、b 两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长之比 s sa b23，转过的圆心角之比 32.则下列说法中正确的是( )a ba 它们的线速度之比 v v 23b 它们的角速度之比 23a bc它们的周期之比 t t 23a bd它们的周期之比 t t 32a b10.如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图

6、中三轮半径分别为： r 3r，r 2r，r 4r；a、b、c 三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑a、b、c 三点1 2 3的线速度分别为 v 、v 、v ，角速度分别为 、 、 ，向心加速度分别为 a 、a 、a ，则 下列比例关系正确的是( )a 3a. a 22 2 vb. c. 3 v2 32 a 1d. 1 a 232211.如图所示，两根长度不同的细线分别系有一个小球，细线的上端都系于 o 点设法 让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动已知细线长度之比为 l l 31，l 跟竖1 2 1直方向成 60角下列说法中正确的有( )a 两小球做匀速圆周运动的周期必然相等b 两小球的质量 m

7、 m 311 2cl 跟竖直方向成 30角2dl 跟竖直方向成 45角212(2016 高考浙江卷)如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半 径 r90 m 的大圆弧和 r40 m 的小圆弧，直道与弯道相切大、小圆弧圆心o、o距离 l 100 m赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的 2.25 倍假 设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大，重力加速度 g10 m/s a在绕过小圆弧弯道后加速b 在大圆弧弯道上的速率为 45 m/sc 在直道上的加速度大小为 5.63 m/sd 通过小圆弧

8、弯道的时间为 5.58 s，3.14)，则赛车( )三、计算题(本题共 4 小题，共 42 分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(8 分)目前，滑板运动受到青少年的喜爱如图所示，某滑板运动员恰好从 b 点进1入半径为 2.0 m 的 圆弧，该圆弧轨道在 c 点与水平轨道相接，运动员滑到 c 点时的速度大4小为 10 m/s.求他到达 c 点前、后瞬间的加速度(不计各种阻力)a2a2214(10 分)如图所示，杆长为 l，杆的一端固定一质量为 m 的小球，杆的质量忽略不计， 整个系统绕杆的另一端 o

9、在竖直平面内做圆周运动，求：(1)小球在最高点 a 时速度 v 为多大时，才能使杆对小球的作用力为零？(2)如 m0.5 kg，l0.5 m，v 0.4 m/s，g10 m/s 用力是多大？是推力还是拉力？，则在最高点 a 时，杆对小球的作15.(12 分)如图所示，水平长杆 ab 绕过 b 端的竖直轴 oo匀速转动，在杆上套有一个质 量 m1 kg 的圆环，若圆环与水平杆间的动摩擦因数 0.5，且假设最大静摩擦力与滑动摩 擦力大小相等，则(g 取 10 m/s )：(1) 当杆的转动角速度 2 rad/s 时，圆环的最大旋转半径为多大？(2) 如果水平杆的转动角速度降为 1.5 rad/s，

10、圆环能否相对于杆静止在原位置，此时 它所受到的摩擦力有多大？16.(12 分)如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置两个用细线相连的质量均 为 m 的小物体 a、b，它们到转轴的距离分别为 r 20 cm，r 30 cm，a、b 与盘面间最大a b静摩擦力均为重力的 0.4 倍，g 取 10 m/s .试求：(1)当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度 ；1(2)当 a 开始滑动时，圆盘的角速度 ；2(3)当 a 即将滑动时，烧断细线，a、b 运动状态如何？21 2 1 2 1 2 1 222r ra b22，可得 arctan .6t 60v12n1 rvt圆周运动单元测试题参考答案

11、与解析1解析选 b.速度和加速度都是矢量，做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变， 但方向时刻在改变，速度时刻发生变化，必然具有加速度加速度大小虽然不变，但方向时 刻改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动故本题选 b.2 解析选 c.做匀速圆周运动的物体的向心力是效果力产生离心现象的原因是 f合mr ，或是 f 0(f 突然消失)，故 a 项错误；当 f0 时，根据牛顿第一定律，物体从合这时起沿切线做匀速直线运动，故 c 项正确，b、d 项错误3解析选 d.设小球 a、b 做圆周运动的半径分别为 r 、r ，则 v v r r r r 14，又因 r r 1 m，所以小球 b 到转轴 o 的距

12、离 r 0.8 m，d 正确1 2 24解析选 a.设天车原来的速度大小为 v，天车突然停止运动，a、b 工件都处于圆周v v运动的最低点，线速度均为 v.由于 fmgm ，故拉力 fmgm ，又由于 r f ，a 正确a b5解析选 b.汽车向右拐弯时，受力如图所示汽车做圆弧运动的圆心与汽车在同一水平面上，当支持力 f 和重力 g 的合力刚好是汽n车沿圆弧运动的向心力时，汽车与路面之间的横向摩擦力就为0，因此v v有：mgtan mr rg6解析选 b.旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力，即 mgm2r，解得 gr，即旋转舱的半径越大，角速度越小，而且与宇航员的质量无关，选项

13、 b 正确7 解析选 c.子弹从 a 盘到 b 盘，盘转动的角度 2n (n0，1，2，)盘转2 3 600动的角速度 2f2n2 rad/s120 rad/s.子弹在 a、b 间运动的时间等于2 2 2120 1 440圆盘转动的时间，即 ，所以 v ，v (n0，1，2，)2n6n0 时，v1 440 m/s；n1 时，v110.77 m/s；n2 时，v57.6 m/s；v8解析选 abc.由 vr 得 ，故只有当半径 r 一定时，角速度 才与线速度 v2r 2r成正比，a 错误；由 v 得 t ，故只有当半径 r 一定时，周期 t 才与线速度 v 成反rt ta ba bt211r a

14、 3 312222222r小222 2大 小2小222222ala临v比，b 错误；由 知，只有当线速度 v 一定时，角速度 才与半径 r 成反比，c 错误； 2 2由 得 t ，故周期 t 与角速度 成反比，即角速度大的，周期一定小，d 正确9解析选 ac.a、b 两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内它们通过的弧长之s比为 s s 23，根据公式 v ，线速度之比为 v v 23，故 a 正确；通过的圆心 2角之比 32，根据 ，角速度之比为 32，故 b 错误；根据公式 t ，周期a b 之比为 t t 23，故 c 正确、d 错误；故选 ac.a bv a 2 210导学号 9477

15、0026 解析选 bd.因 v v ，由 a 得 ，a 错； ，b 对，2 2vv232r 1 a 2 r 1 ，c 错； ，d 对 4r 2 a 4 r 2311解析选 ac.小球所受合力的大小为 mgtan ，根据 mgtan m lsin ，得 g，两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，则两小球的 lcos 相等，即 l cos 60 lcos 12l cos ，解得 30，且角速度相等，由 t 知周期相等，a、c 正确，d 错误；由 mgtan 2 m lsin 知，小球做匀速圆周运动与质量无关，无法求出两小球的质量比，b 错误 12导学号 94770028 解析选 ab.因赛车在圆弧弯

16、道上做匀速圆周运动，由向心力v公式有 fm ，则在大小圆弧弯道上的运动速率分别为 v大frm2.25mgr45mm/s，v frm2.25mgrm30 m/s，可知赛车在绕过小圆弧弯道后做加速运动，则 a、b 项正确；由几何关系得直道长度为 d l （rr） 50 3 m，由运动学公式 v v 2ad，得赛车在直道上的加速度大小为 a6.50 m/s ，则 c 项错误；赛车在小圆弧弯道上运2r动时间 t 2.79 s，则 d 项错误3v13解析运动员经圆弧滑到 c 点时做圆周运动由公式v 10a 得 a m/s 50 m/s ，方向竖直向上 n r 1 2.0运动员滑到 c 点后进入水平轨道做

17、匀速直线运动， 加速度 a 0.2(6 分)(2 分)答案50 m/s，方向竖直向上 014 解析(1)若杆和小球之间相互作用力为零，那么小球做圆周运动的向心力由重力mvmg 提供，则有 mg ，解得：v lg.(2)杆长 l0.5 m 时，临界速度 v lg 0.510 m/s2.2 m/s(4 分)(2 分)aa临22aa2222222v0.4 m/sv ，杆对小球有推力 f .v v则有 mgf m 解得：f mgm a l a l0.4 0.5100.50.5n4.84 n(4 分)答案(1) lg (2)4.84 n 推力15 解析(1)圆环在水平面内做匀速圆周运动的向心力是杆施加给它的静摩擦力提供的，则最大向心力 f mg向代入公式 f mr 向 maxg得 r ，max 代入数据可得 r 1.25 mmax(2 分)(2 分)(2 分)(2 分)(2)当水平杆的转动角速度降为 1.5 rad/s 时，圆环所需的向心力减小，则圆环所受的静 摩擦力随之减小，不会相对于杆滑动，故圆