粤教版高一下学期物理（必修二）《第二章圆周运动》单元测试卷及答案

第页粤教版高一下学期物理（必修二）《第二章圆周运动》单元测试卷及答案一、选择题。1、（双选）在如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的()A．角速度之比为2∶1∶2B．线速度大小之比为1∶1∶2C．周期之比为1∶2∶2D．转速之比为1∶2∶22、在中国南昌有我国第一高摩天轮——南昌之星,总建设高度为160米,横跨直径为153米,如图所示。它一共悬挂有60个太空舱,每个太空舱上都配备了先进的电子设备,旋转一周的时间是30分钟,可同时容纳400人左右进行游览。若该摩天轮做匀速圆周运动,则乘客（）A.速度始终恒定 B.加速度始终恒定C.乘客对座椅的压力始终不变 D.乘客受到的合力不断改变3、向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的比值。现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，下列做法正确的是()A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验4、（双选）关于向心力的下列说法中正确的是()A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B.做匀速圆周运动的物体向心力即为物体受到的合力C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力5、如图所示,一固定容器的内壁是半径为R的半球面,在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止开始下滑,到达最低点时速率为v，设质点P与容器内壁间的动摩擦因数恒为μ,重力加速度为g，则在最低点处容器对质点的摩擦力大小为（）A. B. C. D.6、做匀速圆周运动的物体，它所受的向心力的大小必定与()A．线速度平方成正比B．角速度平方成正比C．运动半径成反比D．线速度和角速度的乘积成正比7、如图所示，一根轻杆(质量不计)的一端以O点为固定转轴，另一端固定一个小球，小球以O点为圆心在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动。当小球运动到图中位置时，轻杆对小球作用力的方向可能()A.沿F1的方向B.沿F2的方向C.沿F3的方向D.沿F4的方向8、如图所示，质量为m的木块从半径为R的固定半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么木块()A.加速度为零B.加速度恒定C.加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心D.加速度大小不变，方向时刻指向圆心9、如图所示，汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶，其中最容易发生爆胎的点是(假定汽车运动速率va＝vc，vb＝vd)()A．a点B．b点C．c点D．d点10、如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的．其原理可简化为图中所示的模型．A、B是转动的齿轮边缘的两点，则下列说法中不正确的是()A．A、B两点的线速度大小相等B．A、B两点的角速度大小相等C．A点的周期大于B点的周期D．A点的向心加速度小于B点的向心加速度11、(双选)下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是线速度不变的运动B.匀速圆周运动是角速度不变的运动C.匀速圆周运动是周期不变的运动D.做匀速圆周运动的物体经过相等时间的速度变化量相等12、如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间。假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他()A．所受的合力为零，做匀速运动B．所受的合力恒定，做匀加速运动C．所受的合力恒定，做变加速运动D．所受的合力变化，做变加速运动二、填空与实验题。13、如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置．转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动．塔轮自上而下有三层，每层左右半径比分别是1∶1、2∶1和3∶1.左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比．实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处，A、C到塔轮中心的距离相等．两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出．(1)在该实验中应用了来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法(2)用两个质量相等的小球放在A、C位置，匀速转动时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为．14、如图所示，定滑轮的半径，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加速度做匀加速运动，在重物由静止下落的瞬间，滑轮边缘上的点的角速度，向心加速度。三、计算题。15、如图所示，有一直径为d的纸制圆筒，使它以角速度ω绕轴O匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时，就在圆筒上先后留下a、b两个弹孔，已知aO、bO的夹角为φ，求子弹的速度大小。16、如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度大小为g.若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0.17、如图所示，B物体放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始运动，B物体的质量为m，同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动。求满足使A、B速度相同的力F的取值。参考答案一、选择题。1、（双选）在如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的()A．角速度之比为2∶1∶2B．线速度大小之比为1∶1∶2C．周期之比为1∶2∶2D．转速之比为1∶2∶2【答案】BD2、在中国南昌有我国第一高摩天轮——南昌之星,总建设高度为160米,横跨直径为153米,如图所示。它一共悬挂有60个太空舱,每个太空舱上都配备了先进的电子设备,旋转一周的时间是30分钟,可同时容纳400人左右进行游览。若该摩天轮做匀速圆周运动,则乘客（）A.速度始终恒定 B.加速度始终恒定C.乘客对座椅的压力始终不变 D.乘客受到的合力不断改变【答案】D3、向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的比值。现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，下列做法正确的是()A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验【答案】A4、（双选）关于向心力的下列说法中正确的是()A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B.做匀速圆周运动的物体向心力即为物体受到的合力C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力【答案】AB5、如图所示,一固定容器的内壁是半径为R的半球面,在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止开始下滑,到达最低点时速率为v，设质点P与容器内壁间的动摩擦因数恒为μ,重力加速度为g，则在最低点处容器对质点的摩擦力大小为（）A. B. C. D.【答案】B6、做匀速圆周运动的物体，它所受的向心力的大小必定与()A．线速度平方成正比B．角速度平方成正比C．运动半径成反比D．线速度和角速度的乘积成正比【答案】D7、如图所示，一根轻杆(质量不计)的一端以O点为固定转轴，另一端固定一个小球，小球以O点为圆心在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动。当小球运动到图中位置时，轻杆对小球作用力的方向可能()A.沿F1的方向B.沿F2的方向C.沿F3的方向D.沿F4的方向【答案】C8、如图所示，质量为m的木块从半径为R的固定半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么木块()A.加速度为零B.加速度恒定C.加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心D.加速度大小不变，方向时刻指向圆心【答案】D9、如图所示，汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶，其中最容易发生爆胎的点是(假定汽车运动速率va＝vc，vb＝vd)()A．a点B．b点C．c点D．d点【答案】D10、如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的．其原理可简化为图中所示的模型．A、B是转动的齿轮边缘的两点，则下列说法中不正确的是()A．A、B两点的线速度大小相等B．A、B两点的角速度大小相等C．A点的周期大于B点的周期D．A点的向心加速度小于B点的向心加速度【答案】B11、(双选)下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是线速度不变的运动B.匀速圆周运动是角速度不变的运动C.匀速圆周运动是周期不变的运动D.做匀速圆周运动的物体经过相等时间的速度变化量相等【答案】BC12、如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间。假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他()A．所受的合力为零，做匀速运动B．所受的合力恒定，做匀加速运动C．所受的合力恒定，做变加速运动D．所受的合力变化，做变加速运动【答案】D二、填空与实验题。13、如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置．转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动．塔轮自上而下有三层，每层左右半径比分别是1∶1、2∶1和3∶1.左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比．实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处，A、C到塔轮中心的距离相等．两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出．(1)在该实验中应用了来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法(2)用两个质量相等的小球放在A、C位置，匀速转动时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为．【答案】(1)B(2)2∶114、如图所示，定滑轮的半径，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加速度做匀加速运动，在重物由静止下落的瞬间，滑轮边缘上的点的角速度，向心加速度。【答案】；三、计算题。15、如图所示，有一直径为d的纸制圆筒，使它以角速度ω绕轴O匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时，就在圆筒上先后留下a、b两个弹孔，已知aO、bO的夹角为φ，求子弹的速度大小。【答案】eq\f(ωd,π－φ)【解析】子弹从a穿入圆筒到从b穿出圆筒，圆筒旋转不到半周故圆筒转过的角度为π－φ，则子弹穿过圆筒的时间为t＝eq\f(π－φ,ω)。在这段时间内，子弹的位移为圆筒的直径d，则子弹的速度为v＝eq\f(d,t)＝eq\f(ωd,π－φ)。16、如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度大小为g.若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0.【答案】eq\r(\f(2g,R))【解析】对小物块受力分析如图所示由牛顿第二定律知mgtanθ＝mωeq\o\al(2,0)·Rsinθ，得ω0＝eq\r(\f(g,Rcosθ))＝eq\r(\f(2g,R))。17、如图所示，B物体放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始运动，B物体的质量为m，同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动。求满足使A、B速度相同的力F的取值。【答案】eq\f(2mω2r,