人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(包含答案解析)(2)

一、选择题
1．如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的固定光滑圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度为v，当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是（重力加速度为g）（）
A．mg B．2mg C．4mg D．8mg
2．一个风力发电机叶片的转速为19~30转每分钟，转子叶片的轴心通过低速轴跟齿轮箱连接在一起，再通过齿轮箱把高速轴的转速提高到低速轴转速的50倍左右，最后由高速轴驱动发动机工作。

即使风力发电机的叶片转得很慢也依然可以发电。

如图所示为三级[一级增速轴（Ⅱ轴）、二级增速轴（Ⅲ轴）、输出轴（Ⅳ轴）]增速箱原理图，已知一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）的速比为3.90，二级增速轴（Ⅲ轴）与一级增速轴（Ⅱ轴）的速比为3.53，输出轴（Ⅳ轴）与二级增速轴（Ⅲ轴）的速比为3.23（速比
输出轴转速
输入轴转速
）。

若该风力发电机叶片的转速为20转每分钟，则（）
A．输出轴（Ⅳ轴）的转速为1500转每分钟
B．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的半径之比为3.90:1
C．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的线速度之比为1:3.90
D．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的向心加速度之比为3.90:1
3．如图所示，一个小球在F作用下以速率v做匀速圆周运动，若从某时刻起，小球的运动情况发生了变化，对于引起小球沿a、b、c三种轨迹运动的原因，下列说法正确的是
（）
A．沿a轨迹运动，可能是F减小了一些B．沿b轨迹运动，一定是v增大了
C．沿b轨迹运动，可能是F减小了D．沿c轨迹运动，一定是v减小了
4．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
5．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
6．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）
A．由
2
v
a
r
可知，匀速圆周运动的向心加速度恒定
B．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
C．匀速圆周运动也是一种平衡状态
D．向心加速度越大，物体速率变化越快
7．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
8．物体做匀速圆周运动时，下列物理量中不发生变化的是（）
A．线速度B．动能C．向心力D．加速度
9．如图，甲是滚筒洗衣机滚筒的内部结构，内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。

洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，如图乙。

a、b、c、d分别为一件小衣物（可理想化为质点）随滚筒转动过程中经过的四个位置，a为最高位置，c为最低位置，b、d与滚筒圆心等高。

下面说法正确的是（）
A．衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相同
B．衣物转到a位置时的脱水效果最好
C．衣物对滚筒壁的压力在a位置比在c位置的大
D．衣物在四个位置加速度相同
10．汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力达到最大，当汽车速率增为原来的2倍时，则汽车拐弯的半径必须（）
A．减为原来的1
2
倍B．减为原来的
1
4
倍
C．增为原来的2倍D．增为原来的4倍
11．如图所示，质量为m的物块随水平转盘绕竖直固定轴做匀速圆周运动，角速度为ω，物块到轴的距离为l，则物块受到的摩擦力大小为（）
A．ml2ω2
B．mlω
C．ml 2ω
D．mlω2
12．如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑
动．甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲：r乙=3：1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，小物体质量m1=m2，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（）
A．滑动前m1与m2的角速度之比ω1：ω2=3：1
B．滑动前m1与m2的向心加速度之比a1：a2=1：3
C．滑动前m1与m2的线速度之比v1：v2=1：1
D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动
13．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。

小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图象如乙图所示，则（）
A．小球的质量为bR a
B．当地的重力加速度大小为R b
C．v2＝c时，小球对杆的弹力方向向下
D．v2＝2b时，小球受到的弹力与重力大小相等
14．关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（）
A．物体做匀变速曲线运动时，其所受合外力的大小恒定、方向可以变化
B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力不可能是恒力
C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
D．物体做速率不变的曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
15．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．
二、填空题
16．电风扇在闪光灯下运动，闪光灯每秒闪光30次，风扇的三个叶片互成120°角安装在转轴上。

当风扇转动时，若观察者觉得叶片不动，则这时风扇的转速至少是______________转/分；若观察者觉得有了6个叶片，则这时风扇的转速至少是____________转/分。

17．如图所示，某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表所示，后轮的直径为d =666mm 。

当人骑该车，使脚踏板以恒定的角速度转动时，自行车行进的最大速度和最小速度之比为______；当人骑该车行进的速度为v =4m/s 时，脚踩踏板作匀速圆周运动的最小角速度是______rad/s 。

名 称 链 轮
飞 轮 齿数N/个 48 38
28 12 15 18 21 24 28
18．一汽车以速度10m/s 通过凸形桥的最高点，若车对桥的压力为车重的34
，则桥的半径为___________米，此时汽车处于___________（选填“超重”或“失重”）状态；当车速为___________m/s 时，车对桥面的压力恰好为零（g 取210m/s ）。

19．汽车转弯时，可认为前轮和后轮都做圆周运动，但它们的转弯半径不同，如图所示，若汽车外侧前轮的转弯半径为5m ，内侧后轮的转弯半径为2.7m ，若外侧前轮转弯时线速度为10m/s ，则此时内侧后轮的线速度是_______。

20．微波炉为我们的生活带来了方便，某微波炉正常工作的时候，电动机转速为 7.5r/min,把一小块食物放在距托盘转轴 5.0cm 远处，则它随托盘一起转动的线速度是______m/s ；角速度是_______rad/s(小数点后保留两位)
21．如图所示，一个圆环以竖直直径 AB 为轴匀速转动，则环上M 、N 两点的线速度之比:M N v v =_____，向心加速度之比 :M N a a =______
22．如图所示小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，线长为L，小球质量为m，重力加速度为g，则小球的向心力大小为________，小球运动的线速度大小为________。

23．如图，一个圆盘在水平面内绕中心轴匀速转动，角速度为 2rad/s，盘面上距圆盘中心0.2m 处有一个质量为 0.5kg 的小物体随盘一起做匀速圆周运动，则圆盘对物体的静摩擦力大小为_____N．
24．如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为R B∶R C＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来．a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的向心加速度大小之比为：
______________．
25．甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其转动半径之比为1∶2，在相等的时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们的角速度之比为________，线速度之比为________，周期之比为________．
26．如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系为r A＝r C＝2r B.若皮带不打滑，则A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比为 _________；线速度之比为 _______．加速度之比_____________ ．
三、解答题
27．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B
以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为8mg，B通过最高点C 时，对管壁下部的压力为0.96mg，求A、B两球落地点间的距离。

28．如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和长度为x的水平轨道PA在A
点相切，BC为圆弧轨道的直径。

O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=3
5
，一质量为
m的小球在一水平恒力的作用下沿P A运动，经沿圆弧轨道最终通过C点；已知在PA段，
小球受到的阻力恒为重力的1
4
，且小球在C点所受合力的方向指向圆心，此时小球对轨道
的压力恰好为零。

重力加速度大小为g。

求：
（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；
（2）小球到达A点对轨道的压力大小。

29．测定气体分子速率的部分装置如图所示，放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25转/秒匀速转动．两盘相距L＝20厘米，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成60°的夹角．已知气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，求气体分子的最大速率。

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？。