(人教版)重庆市高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(答案解析)

一、选择题
1．下面说法正确的是（）
A．平抛运动属于匀变速运动
B．匀速圆周运动属于匀变速运动
C．圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力
D．如果物体同时参与两个直线运动，其运动轨迹一定是直线运动
2．如图，铁路转弯处外轨应略高于内轨，火车必须按规定的速度行驶，则转弯时（）
A．火车所需向心力沿水平方向指向弯道外侧
B．弯道半径越大，火车所需向心力越大
C．火车的速度若小于规定速度，火车将做离心运动
D．火车若要提速行驶，弯道的坡度应适当增大
3．如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一个小孩坐在距圆心为r处的P点不动（P未画出），关于小孩的受力，以下说法正确的是（）
A．小孩在P点不动，因此不受摩擦力的作用
B．小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力
C．小孩随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力
D．若使圆盘以较小的转速转动，小孩在P点受到的摩擦力不变
4．如图所示，一圆盘绕过O点的竖直轴在水平面内旋转，角速度为 ，半径R，有人站在盘边缘P点处面对O随圆盘转动，他想用枪击中盘中心的目标O，子弹发射速度为v，则（）
A．枪应瞄准O点射击
B．枪应向PO左方偏过θ角射击，cos
R
v
ωθ=
C．枪应向PO左方偏过θ角射击，tan
R
v
ωθ=
D．枪应向PO左方偏过θ角射击，sin
R
v
ωθ=
5．一石英钟的秒针、分针和时针长度是2：2：1，它们的转动皆可以看做匀速转动，
（）
A．秒针、分针和时针转一圈的时间之比1：60：1440
B．分针和时针针尖转动的线速度之比为12：1
C．秒针和时针转动的角速度之比720：1
D．分针和时针转动的向心加速度之比144：1
6．自行车的发明使人们能够以车代步，既省力又提高了速度。

如图所示，自行车大、小齿轮的边缘上分别有A、B两点。

这两点以下物理量大小相同的是（）
A．角速度B．线速度C．周期D．向心加速度
7．如图所示，竖直转轴OO'垂直于光滑水平桌面，A是距水平桌面高h的轴上的一点，A 点固定有两铰链。

两轻质细杆的一端接到铰链上，并可绕铰链上的光滑轴在竖直面内转动，细杆的另一端分别固定质量均为m的小球B和C，杆长AC>AB>h，重力加速度为g。

当OO'轴转动时，B、C两小球以O为圆心在桌面上做圆周运动。

在OO'轴的角速度ω由零缓慢增大的过程中，下列说法正确的是（）
A．两小球的线速度大小总相等
B．两小球的向心加速度大小总相等
C．当ωg h
D．小球C先离开桌面
8．光滑的圆锥漏斗的内壁，有两个质量相等的小球A、B，它们分别紧贴漏斗，在不同水平面上做匀速圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是：（）
A ．小球A 的速率等于小球
B 的速率
B ．小球A 的速率小于小球B 的速率
C ．小球A 对漏斗壁的压力等于小球B 对漏斗壁的压力
D ．小球A 的转动周期小于小球B 的转动周期
9．如图所示，有一个很大的圆形餐桌，水平桌面中间嵌着一个可绕中心轴O 转动的圆
盘，圆盘上A 处放一质量为m 的菜盘，B 处放一个质量为34
m 的菜盘，2AO OB =，圆盘正常运转，两菜盘均视为质点且不打滑．下列说法正确的是（ ）
A ．A 、
B 两处菜盘的周期之比为2:1
B ．A 、B 两处菜盘的向心加速度大小之比为4:1
C ．A 、B 两处菜盘的线速度大小之比为2:1
D ．A 、B 两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为3:2
10．如图所示，A 、B 两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上。

已知两物块的质量A B 2m m ，运动半径A B 2r r =，两物块动摩擦因数均为μ，重力加速度为g 。

则在两物块随圆盘转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．两物块相对圆盘静止时线速度A
B v v = B ．两物块相对圆盘静止时向心力F A >F B
C B g
r 时A 物块开始相对圆盘滑动 D A g
r 时A 物块开始相对圆盘滑动
11．如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是（ ）
A ．老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用
B ．老鹰受重力和空气对它的作用力
C ．老鹰受重力和向心力的作用
D ．老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用
12．用一个水平拉力F 拉着一物体在水平面上绕着O 点做匀速圆周运动．关于物体受到的拉力F 和摩擦力f 的受力示意图，下列四个图中可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ． 13．如图所示，AB 为竖直转轴，细绳AC 和BC 的结点C 系一质量为m 的小球，两绳能承担的最大拉力均为2mg 。

当AC 和BC 均拉直时∠ABC =90°，∠ACB =53°，BC =1m ．ABC 能绕竖直轴AB 匀速转动，因而C 球在水平面内做匀速圆周运动．当小球的线速度增大时，两绳均会被拉断，则最先被拉断那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为（已知g =10m/s 2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）（ ）
A ．AC 绳 5m/s
B ．B
C 绳 5m/s C ．AC 绳 5.24m/s
D ．BC 绳 5.24m/s
14．如图所示．脚盘在水平面内匀速转动，放在盘面上的一小物块随圆盘一起运动，关于小物块的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A ．只受重力和支持力
B ．受重力、支持力和压力
C ．受重力、支持力和摩擦力
D ．受重力、支持力，摩擦力和向心力
15．在自行车传动系统中，已知大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别是r 1，r 2，r 3，当大齿轮以角速度ω匀速转动时，后轮边缘的线速度大小为（ ）
A ．3r ω
B ．123r r r ω
C ．132r r r ω
D ．321
r r r ω
二、填空题
16．某机器的齿轮系统如图所示，中间的轮叫作太阳轮，它是主动轮，从动轮称为行星轮。

太阳轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起。

所有轮只绕自己的轴心转动。

机器的齿轮系统正常运转，由于某种原因，只有行星轮的齿数无法确认，并且不能给行星轮加装其它测量设备。

某兴趣小组准备通过简单实验进行确认行星轮齿数。

步骤如下：
（1）根据太阳轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起，确定三个轮边缘处的（________）
A ．角速度相同
B ．线速度相同
C ．线速度大小相等
D ．加速度相同
（2）给太阳轮和最外面的大轮分别加装传感器（图中未画出），以便测机器正常运转时太阳轮和大轮的角速度，如果太阳轮一周的齿数为n 1，行星轮一周的齿数为n 2，经过计算，则大轮和太阳轮的角速度之比为（________）
A ．212-n n n
B ．212n n n +
C ．112n n n +
D ．112
2n n n + （3）已知太阳轮齿数为48，通过对传感器数据分析，得到大轮和太阳轮的角速度之比为2：3，则行星轮的齿数为______。

17．如图所示，在男女双人花样滑冰运动中，男运动员以自身为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动。

若运动员的转速为30 r/min ，女运动员触地冰鞋的线速度大小为4.8 m/s ，则女运动员做圆周运动的角速度为________，触地冰鞋做圆周运动的半径为________，向心加速度大小为________。

（π取3.14，结果均保留三位有效数字）
18．如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r 处的P 点不动。

（1）关于小强的受力，下列说法正确的是________；
A ．小强在P 点不动，因此不受摩擦力作用
B ．小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力
C ．小强随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力
D ．若使圆盘以较小的转速转动时，小强在P 点受到的摩擦力不变
（2）如果小强随圆盘一起做变速圆周运动，那么其所受摩擦力是否仍指向圆心
___________？
19．一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示，由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是______处，在C点处于______状态（超重或失重）
20．自行车的“牙盘”和“飞轮”用链条相连，如图所示，当把后轮架空，匀速摇动脚踏板时，“牙盘”和“飞轮”边缘都可看作匀速圆周运动。

如果已知某型号自行车的“牙盘”和“飞轮”的半径之比为24:10，那么，“牙盘”和“飞轮”的周期之比为____，角速度之比为
_________，线速度之比为______。

21．扬州乐园的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空，绳到转轴的距离为r=4.5m。

秋千匀速转动时，钢丝绳与竖直方向成某一角度37
θ︒
=，其简化模型如图所示。

已知钢丝绳的长度为l=5m，座椅质量为m=10kg，则：
(1)钢丝绳所受拉力F的大小为_________N；
(2)秋千匀速转动的角速度ω为_________ rad/s。

22．如图所示，一个半径为R的实心圆盘，其中心轴与竖直方向有夹角θ开始时，圆盘静止，其上表面覆盖着一层灰没有掉落。

现将圆盘绕其中心轴旋转，其角速度从零缓慢增加至ω，此时圆盘表面上的灰有75%被甩掉。

设灰尘与圆盘间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力重力加速度为g，则ω的值为________。

23．图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。

左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点和c点分别位于小轮和大轮的边缘上，若
v v v=_______，abc三点角速度在传动过程中，皮带不打滑。

则abc三点线速度之比::
a b c
ωωω=_____。

之比::
a b c
24．一物体在水平面内沿半径 R = 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v = 0.2m/s ，那么，它的角速度______rad/s，它的频率___H Z，它的周期为______s，它的转速为
_____r/s，它的向心加速度为______m/s2．
25．如图所示，一皮带传动装置右轮半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上．若传动过程中皮带不打滑，则a、b、c、d四点线速度之比为_____，角速度之比为________。

26．一把雨伞边缘的半径为r，且高出水平地面h，当雨伞以角速度ω旋转时，雨点自边缘甩出落在地面上成一个大圆周，这个大圆的半径为__．（当地重力加速度为g）
三、解答题
27．如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道上端B点飞出，最后落在水平面上，已知小球落地点C距B点的距离为3R，求
（1）小球经过轨道B点时，小球的速度大小；
（2）小球对轨道上端B点的压力的大小。

28．如图所示，半径R=0.50m 的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定在水平桌面上，轨道末端切线水平且端点N 处于桌面边缘，把质量m=0.20kg 的小物块从圆轨道上某点由静止释放，经过N点后做平抛运动，到达地面上的P点。

已知桌面高度h=0.80m，小物块经过N 点时的速度v0=3.0m/s，g取 10m/s2。

不计空气阻力，物块可视为质点，求：
(1)小物块经过圆周上N点时对轨道压力F 的大小；
(2)P 点到桌面边缘的水平距离x；
(3)小物块落地前瞬间速度v的大小。

29．现有一根长L＝1m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m＝0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力。

不计空气阻力，取g＝10m/s2。

(1)在小球以速度v1＝4m/s水平向右抛出的瞬间，绳中的张力大小为多少？
(2)在小球以速度v2＝1m/s水平向右抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间。

30．如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过t=0.3s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到。

已知圆轨道半径为R=1m，小球的质量为m=1kg，g取
10m/s2。

求
（1）小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离；
（2）小球在点C处的速度大小；
（3）小球经过圆弧轨道的B点时，所受轨道作用力N B的大小和方向？。