沪科版（2020）必修第二册第三节 圆周运动同步练习题

6.1圆周运动-【人教版期末真题精选】安徽省高一下学期物理期末复习专题练习

一、单选题

1．（2022春·安徽黄山·高一期末）关于曲线运动下列说法正确的是（　　）

A．速度的方向一定变化 B．速度的大小一定变化

C．加速度的方向一定变化 D．加速度的大小一定变化

2．（2022春·安徽滁州·高一校考期末）如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做完整的圆周运动，小球直径略小于管道的尺寸，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是（　　）

A．小球通过最高点时的最小速度

B．小球通过最低点时的最小速度

C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力

D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

3．（2022春·安徽黄山·高一期末）关于曲线运动的规律，下列说法中正确的是（　　）

A．匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B．物体做曲线运动，其合力一定是变力

C．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 D．做圆周运动的物体加速度不一定总指向圆心

4．（2022春·安徽合肥·高一合肥一中校考期末）如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的．设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2、r3，当C点的线速度大小为v时，A点的线速度大小为（　　）

A．v B．v C．v D．v

5．（2022春·安徽黄山·高一期末）在学校可以看到一种现象，有同学不由自主的转动自己手中的笔。同学的转笔过程可以视为圆周运动，转笔过程示意图如下，假设笔的长度为L，圆周运动的圆心为O，当笔尖M的速度为v1，笔帽N的速度为v2时，则圆心O到笔帽N的距离为（　　）

A． B． C． D．

6．（2022春·安徽亳州·高一校考期末）杭十四中风起校区实验楼大厅里科普器材中有如图所示的传动装置：在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮，若齿轮的齿很小，大齿轮半径（内径）是小齿轮半径的3倍，则当大齿轮顺时针匀速转动时，下列说法正确的是（　　）

A．小齿轮逆时针匀速转动 B．小齿轮每个齿边缘的线速度均一样

C．小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍 D．小齿轮的周期为大齿轮周期的3倍

7．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图所示的传动装置中，、两轮固定在一起绕同一轴转动，、两轮用皮带传动，三轮半径关系是，若皮带不打滑，则、、轮边缘的、、三点的线速度之比和角速度之比为（　　）

A．1：2：2，2：1：2 B．1：1：2，1：2：2

C．2：2：1，1：1：2 D．1：2：2，1：1：2

8．（2021春·安徽蚌埠·高一统考期末）做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　）

A．速率 B．速度 C．合力 D．加速度

9．（2021春·安徽·高一期末）图为某种品牌的共享单车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮的半径之比为，后轮直径为，当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为时，后轮边缘处A点的线速度大小为（　　）

A． B． C． D．

10．（2021春·安徽·高一期末）如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（　　）

A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用 B．摆球A受拉力和向心力的作用

C．摆球A受拉力和重力的作用 D．摆球A受重力和向心力的作用

11．（2021春·安徽·高一期末）如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、、三点，这三点所在处半径，且A、分别在两轮边缘上。则以下有关各点线速度、角速度的关系中正确的是：（　　）

A． B． C． D．

12．（2021春·安徽安庆·高一统考期末）如图所示，一根长为1.0m的轻绳一端系在固定横轴的O点上，另一端系着一个质量为1kg的小球（小球半径忽略不计）。O点距离光滑水平桌面的距离为0.8m，水平桌面足够大。若想让小球对水平桌面压力为零，可以让小球在某一水平面上做匀速圆周运动，重力加速度取10m/s2，则匀速圆周运动的角速度ω应满足（　　）

A．rad/s

B．rad/s

C．rad/s

D．rad/s

13．（2021春·安徽六安·高一统考期末）如图为一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r， A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两点的线速度大小相等

B．A、C两点的角速度大小相等

C．B、C两点的线速度大小相等

D．B、D两点的角速度大小相等

14．（2021春·安徽六安·高一统考期末）下列的哪个量越大表示圆周运动越慢（　　）

A．线速度 B．角速度 C．周期 D．转速

15．（2021春·安徽亳州·高一安徽省亳州市第一中学校考期末）如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　）

A．飞镖击中P点所需的时间为

B．圆盘的半径为

C．圆盘转动角速度的最小值为

D．P点随圆盘转动的线速度可能为

二、多选题

16．（2021春·安徽·高一期末）如图所示，A为主动轮，为从动轮（皮带不打滑），两轮通过绷紧的皮带连接，两轮半径之比为，A轮匀速转动，、分别为A、轮边缘上的点，则（　　）

A．、两点的线速度大小之比为

B．、两点的角速度大小之比为

C．、两点的周期之比为

D．、两点的向心加速度大小之比为

17．（2021春·安徽马鞍山·高一统考期末）在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为，则（　　）

A．该弯道的半径

B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变

C．当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压

D．当火车速率小于v时，内轨将受到轮缘的挤压

18．（2021春·安徽·高一期末）半径R＝1 m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4 m/s的速度水平抛出，半径OA方向恰好与该初速度的方向相同，如图所示。若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，则圆盘转动的角速度大小不可能是（　　）

A．2π rad/s B．4π rad/s C．6π rad/s D．8π rad/s

三、填空题

19．（2021春·安徽蚌埠·高一统考期末）如图为皮带传动装置。点分别为右侧两个共轴的轮缘上的点，为左侧轮缘上的点，三个点到各自轮圆心的距离之比为，则三个点的线速度之比为___________， 角速度之比为____________（皮带不打滑 ）。

四、实验题

20．（2021春·安徽·高一期末）一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴，某同学决定测量雾滴的喷射速度，他采用如图1所示的装置，一个直径为d=40cm的纸带环，安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线，如图1所示．在转台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的固定纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A匀速运动打在纸带的内侧面留下痕迹（若此过程转台转过不到一圈）．将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图2所示．

（1）设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为S，则从图2可知，其中速度最大的雾滴到标志线的距离S= ______ cm，

如果转台转动的周期为T，则这些雾滴喷射速度的计算表达式为v0= ______ （用字母表示）；

（3）如果以纵坐标表示雾滴的速度V0，横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数，画出v0-图线，如图3所示，则可知转台转动的周期为T= ______ s．

参考答案：

1．A

【详解】A．做曲线运动的物体，其速度方向沿轨迹的切线方向，所以速度的方向一定变化，选项A正确；

B．做曲线运动的物体，其速度大小可能不变，例如匀速圆周运动，选项B错误；

CD．物体做曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，但大小和方向都不一定变化，例如平抛运动，加速度为重力加速度，大小和方向都不变，选项CD错误。

故选A。

2．C

【详解】A．由于管道在最高点可以对小球产生向上的支持力，由牛顿第二定律

当时，速度最小，解得

故A错误；

B．小球从最高点运动到最低点的过程中，重力做正功，小球速度增大，所以通过最低点的速度大于0，故B错误；

C．小球在与圆心等高的水平线ab以下的管道中运动时，竖直向下的重力沿半径方向的分力沿半径向外，小球所需的向心力是沿半径向圆心的，所以小球一定受到外侧管壁指向圆心的作用力，内侧管壁对小球一定无作用力，故C正确；

D．小球在与圆心等高的水平线ab以上的管道中运动时，竖直向下的重力沿半径方向的分力沿半径向圆心，小球所需的向心力也是沿半径向圆心的；若小球的速度较小，重力沿半径方向上的分力大于或等于小球做圆周运动所需的向心力，外侧管壁对小球就没有作用力，故D错误。

故选C。

3．D

【详解】A．匀速圆周运动的加速度方向时刻变化，所以不是匀变速曲线运动，A错误；

BC．物体做曲线运动，其合力不一定是变力，如平抛运动，其合力是恒力，BC错误；

D．做匀速圆周运动的物体加速度一定总指向圆心，如果速率变化的圆周运动，其加速度不一定总指向圆心，D正确。

故选D。

4．B

【详解】传动过程中，同一链条上的A、B两点的线速度相等，即vA=vB，C点的速度为v，根据

且B、C两点同轴转动，角速度相同，所以

代入数据联立得

ACD错误，B正确。

故选B。

5．D

【详解】MN两点绕O点转动的角速度相同，则

且

解得

故选D。

6．C

【详解】A．小齿轮的运动方向和大齿轮的运动方向相同，所以小齿轮也是顺时针匀速转动，故A错误；

B．当齿轮转动时，每个啮合的齿轮边缘处的线速度大小相等，所以小齿轮每个齿边缘的线速度大小都相等，但方向不同，故B错误；

C．根据线速度和角速度的关系

可知，当大齿轮半径（内径）是小齿轮半径的3倍时，小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍，故 C正确；

D．根据角速度和周倜的关系

可知大齿轮的周期为小齿轮周期的3倍，故D错误。

故选C。

7．B

【详解】由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，则

由角速度和线速度的关系式v=ωR可得

则

由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即

则

由角速度和线速度的关系式v=ωR可得

则

故选B。

8．B

【详解】A．物体做曲线运动时，如匀速圆周运动，线速度大小不变，即速率不变，故A错误；

B．物体做曲线运动时，速度方向一定变化，所以速度一定在变化，故B正确；

CD．物体做曲线运动时，如平抛运动，合力为重力，加速度是重力加速度，合力和加速度都不变，故CD错误。

故选B。

9．B

【详解】当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为5rad/s时，由于链轮与飞轮通过链条传动，边缘线速度大小相等，由可知，角速度与半径成反比，故飞轮的角速度为15rad/s，后轮的角速度与飞轮相等，可知，后轮边缘处A点的线速度大小为

故选B。

10．C

【详解】摆球受重力、拉力两个力作用，这两个力的合力提供向心力。

故选C。

11．A

【详解】AB．由图可知，A、B之间为皮带传动，则

A、C为同轴转动，则

由公式

可得

则

故A正确，B错误；

CD．由公式

得

又

则

故CD错误。

故选A。

12．B

【详解】当小球对水平桌面压力恰好为零时，以小球为研究对象，受力分析如图

由几何关系

所以

θ=37°

小球圆周运动的半径

r=Lsin37°=1.0m×0.6=0.6m

由牛顿第二定律

mgtanθ=mω2r

解得

所以要让小球对水平桌面压力为零，匀速圆周运动的角速度ω应满足

故B正确，ACD错误。

故选B。

13．D

【详解】AC．由图可知，A、C两点同缘传动，则A、C两点的线速度大小相等，B、C两点的角速度相等，根据v=rω，C的线速度大于B的线速度，则A点线速度大于B点的线速度，故AC错误；

B．由图，A、C的线速度相等，根据v=rω，知角速度不等，选项B错误；

D．B、D两点同轴转动，则角速度大小相等，选项D正确。

故选D。

14．C

【详解】线速度越大、或者角速度越大、或者转速越大，则圆周运动越快；而周期越大，则转速越小，圆周运动越慢。

故选C。

15．C

【详解】A．飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此

选项A错误；

B．飞镖击中P点时，P恰好在最下方，则

解得圆盘的半径为

选项B错误；

C．飞镖击中P点，则P点转过的角度满足

1，

故

则圆盘转动角速度的最小值为，选项C正确；

D．P点随圆盘转动的线速度为

P点随圆盘转动的线速度不可能为，选项D错误。

故选C。

16．BD

【详解】A．、两点同缘传动，线速度大小相等，故A错误；

B．根据

因为

而线速度大小相等，则、两点的角速度大小之比为

故B正确；

C．、两点的周期之比为

故C错误；

D．、两点的向心加速度大小之比为

故D正确。

故选BD。

17．ABD

【详解】AB．当火车以速度v过弯时，恰好由重力和支持力的合力作为向心力，由牛顿第二定律可得

解得

该临界速度与火车质量无关，故当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变，AB正确；

C．当火车速率大于v时，重力与支持力的合力不足以作为向心力，火车有做离心运动的趋势，故外轨将受到轮缘的挤压，C错误；

D．当火车速率小于v时，重力与支持力的合力大于所需的向心力，火车有做近心运动的趋势，内轨将受到轮缘的挤压，D正确。

故选ABD。

18．ABC

【详解】小球平抛运动的时间

小球平抛运动的时间和圆盘转动的时间相等，则有

解得

当时，，当时，，随着增大，增大，故ABC不可能，D可能。

故选ABC。

19．     1：1：2     1：2：2

【详解】[1][2]a、b两点为同缘转动，则线速度相等，即

根据

可知

b、c两点为同轴转动，可知角速度相等，即

根据

可知

则三个点的线速度之比为1：1：2；角速度之比为1：2：2。

20．     2.10          1.6

【详解】（1）雾滴运动的路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小．所以其中速度最大的雾滴到标志线的距离S1=2.10cm；速度最小的雾滴到标志线的距离S2=2.90cm．

（2）如果转台转动的周期为T，则雾滴运动的时间为，所以喷枪喷出雾滴的速度．

（3）根据（2）中可知：，所以图象中斜率，由图得：解得：T=1.6s．