高中物理必修二第六章《圆周运动》检测题(含答案解析)(13)

一、选择题1．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面与水平面的夹角为15，盘面上离转轴距离为1m r =处有一质量1kg m =的小物体，小物体与圆盘始终保持相对静止，且小物体在最低点时受到的摩擦力大小为6.6N 。

若重力加速度g 取l0m/s 2，sin150.26=，则下列说法正确的是（ ）A ．小物体做匀速圆周运动线速度的大小为2m/sB ．小物体受到合力的大小始终为4NC ．小物体在最高点受到摩擦力大小为0.4N ，方向沿盘面指向转轴D ．小物体在最高点受到摩擦力大小为1.4N ，方向沿盘面背离转轴2．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3．如图所示，竖直平面上的光滑圆形管道里有一个质量为m 可视为质点的小球，在管道内做圆周运动，管道的半径为R ，自身质量为3m ，重力加速度为g ，小球可看作是质点，管道的内外径差别可忽略。

已知当小球运动到最高点时，管道刚好能离开地面，则此时小球的速度为（ ）A．gR B．2gR C．3gR D．2gR4．一石英钟的秒针、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1：60：1440B．分针和时针针尖转动的线速度之比为12：1C．秒针和时针转动的角速度之比720：1D．分针和时针转动的向心加速度之比144：15．中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示，包括上下盖座，大小齿轮，压嘴座等部件。

大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中，大小齿轮相互吻合，a，b点分别位于大小齿轮的边缘。

c点在大齿轮的半径中点，当修正带被匀速拉动进行字迹修改时（）A．大小齿轮的转向相同B．a点的线速度比b点大C．b、c两点的角速度相同D．b点的向心加速度最大6．如图所示为某种水轮机示意图，水平管中流出的水流垂直冲击在水轮机上的挡板上，水轮机圆盘稳定转动时的角速度为 ，圆盘的半径为R，挡板长度远小于R，某时刻冲击挡板时该挡板和圆盘圆心连线与水平方向夹角为30°，水流的速度是该挡板线速度的4倍，不计空气阻力，则水从管口流出速度的大小为（）A ．/2R ωB ．R ωC ．2R ωD ．4R ω7．某活动中有个游戏节目，在水平地面上画一个大圆，甲、乙两位同学（图中用两个点表示）分别站在圆周上两个位置，两位置的连线为圆的一条直径，如图所示，随着哨声响起，他们同时开始按图示方向沿圆周追赶对方。

若甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为1v 和2v ，经时间t 乙第一次追上甲，则该圆的直径为（ ）A ．()212t v v π- B ．()122t v v π+ C ．()21t v v π- D ．()12t v v π+8．“飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱，这项运动由杂技演员驾驶摩托车，沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。

简化后的模型如图所示，若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H ，侧壁倾斜角度α不变，摩托车做圆周运动的H 越高，则（ ）A ．运动的线速度越大B ．运动的向心加速度越大C ．运动的向心力越大D ．对侧壁的压力越大9．如图所示，旋转雨伞时，水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出，说明（ ）A ．水珠做圆周运动B ．水珠处于超重状态C ．水珠做离心运动D ．水珠蒸发10．一个圆锥摆由长为l 的摆线、质量为m 的小球构成，小球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。

已知重力加速度大小为g ，空气阻力忽略不计。

下列选项正确的是（ ）A ．小球受到重力、拉力和向心力的作用B ．小球的向心加速度大小为a =g sinθC ．小球圆周运动的周期为2l T gπ= D ．某时刻剪断摆线，小球将做平抛运动11．如图所示是两个圆锥摆，两个质量相等、可以看做质点的金属小球有共同的悬点，在相同的水平面内做匀速圆周运动，下面说法正确的是（ ）A ．A 球对绳子的拉力较大B ．A 球圆周运动的向心力较大C ．B 球圆周运动的线速度较大D ．B 球圆周运动的周期较大12．长短不同、材料相同的同样粗细的两根绳子，各栓着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（ ） A ．两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断 B ．两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断C．两个小球以相同的周期运动时，短绳易断D．不论如何，长绳易断二、填空题13．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n1，行星轮一周的齿数为n2，经过计算，则大轮和太阳轮的角速度之比为（________）A．212 -nn n B．212nn n+ C．112nn n+ D．1122nn 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______。

14．一薄圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴OO′转动，如图所示。

在圆盘上放置一个质量为m的小木块，小木块相对圆盘中心的距离为r。

当圆盘以角速度ω匀速转动时，小木块相对圆盘静止。

则小木块运动的向心加速度的大小为_____；小木块受到的摩擦力为_____。

15．如图是自行车结构示意图。

某同学为了测定自行车的骑行速度，他测量出大齿轮半径为1r，小齿轮半径为2r，后轮半径为3r，骑行时又测量出脚踏板在t秒内转动n圈。

则自行车骑行速度的计算公式为v=___________。

16．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，三轮半径关系2==A c B r r r ，若皮带不打滑，求A B ．C 轮边缘的a 、b 、 c 三点的角速度: a b c ::ωωω=_______, 线速度大小::a b c v v v =___________，向心加速度大小::na nb nc a a a = ___________.17．A 、B 两质点分别做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的弧长之比:2:3A B s s =，转过的角度之比:3:2A B ψψ=，则它们的：线速度之比:A B v v =________，角速度之比:A B ωω=________，它们的周期之比:A B T T =________，半径之比:A B R R =________。

18．如下图所示,将一根长20cm,劲度系数为360N/m 的弹簧一端固定于O 点,另一端接一质量为0.5kg 的小球.当小球以360πr/min 的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的伸长量为__________cm ．19．公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥时的运动也可以看做圆周运动．质量为m 的汽车在拱形桥上以速度v 前进，设桥面的圆弧半径为R ，则汽车通过桥的最高点时对桥的压力为____________（重力加速度为g ）．20．如图所示地球绕地轴匀速转动，在地面上有两个点P 、Q ，P 在赤道上，Q 的纬度是60︒ ，则它们的线速度之比为____________，加速度之比为__________．三、解答题21．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。

22．如图所示，一根长0.1 m 的细线，一端系着一个质量为0.18 kg 的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。

当小球的转速增加到原来的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N 。

(1)求此时线的拉力为多大？ (2)求此时小球运动的线速度为多大？(3)若桌面高出地面0.8 m ，则线断后小球垂直桌面边缘飞出，落地点离桌面边缘的水平距离为多少？（g 取10 m/s 2）23．如图所示，竖直平面内的34圆形光滑轨道的半径R =10m ，A 端与圆心O 等高，AD 为与水平方向成45θ︒=角且足够长的斜面。

圆弧轨道的B 点在O 点的正上方，一个质量=1kg 的小球（视为质点）从A 点正上方释放，下落至A 点后进入圆弧轨道，运动到B 点时，小球在B 处受到的弹力大小30N 。

不计空气阻力，g =10m/s 2，求： (1)小球到达B 点的速度大小；(2)小球刚落到斜面上C 点时的速度大小v C 。

24．如图甲所示，一辆质量为500kg m =的汽车通过在一座半径为50m 的圆弧形拱桥顶部：（取210m /s g =）（1）如果汽车以6m /s 的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（2）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零；（3）为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑，常将弯道部分设计成外高内低的斜面，如果该汽车行驶时弯道部分的半径为r，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ，路面设计的倾角为θ，如图乙所示，为使汽车转弯时不发生侧滑，弯道部分汽车行驶的最大速度是多少？（结果用题中所给字母表示，无需代入数值）25．如图所示，质量为0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1 m，小杯通过最高点的速度为4 m/s，g取10 m/s2，求：(1)在最高点时，绳的拉力？(2)在最高点时水对小杯底的压力？(3)为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是多少？26．如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B 两个小物块（细线伸直）。

A离轴心r1=10cm，B离轴心r2=20cm，A、B两与圆盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.3倍，取g=10m/s2。