粤教版 (2019)第三节 生活中的圆周运动测试题

2.3生活中的圆周运动基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，在一水平圆盘上放一个小物体，现让圆盘绕中心轴OO′匀速转动，小物体一直相对圆盘静止。对于小物体随圆盘转动时受到的力，下列分析正确的是（　　）

A．重力和支持力

B．重力、支持力和静摩擦力

C．重力、支持力、静摩擦力和离心力

D．重力、支持力、静摩擦力和向心力

2．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则(      )

A．外轨对外侧车轮轮缘有挤压

B．内轨对内侧车轮轮缘有挤压

C．这时铁轨对火车的支持力大于mgcosθ

D．这时铁轨对火车的支持力小于mgcosθ

3．冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为r的圆周滑行的运动员，其安全速度为（重力加速度为g）（　　）

A．v≥k B．v≤ C．v≤ D．v≤

4．如图 m为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点），A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮之间不打滑，则要求使小物体被水平抛出，A轮转动（    ）

A．角速度越小越好，最大为

B．线速度越大越好，至少为

C．转速越大越好，至少为

D．周期越小越好，最大值为

5．如图所示，一根长为L的细线下面系一质量为m的小球（可视为质点），将小球拉离竖直位置，使细线与竖直方向成一定夹角，现给小球一个垂直于细线的水平初速度，使小球在水平面内以线速度v做匀速圆周运动，细线旋转形成一个圆锥面，这就是常见的圆锥摆模型。关于圆锥摆，下列说法不正确的是（　　）

A．圆锥摆的周期T与小球质量无关

B．小球的线速度v越大，圆锥摆的周期T越大

C．悬点距离小球轨道平面越高，圆锥摆的周期T越大

D．小球做匀速圆周运动的线速度v越大，小球的向心加速度越大

6．如图所示，半径为R的细圆管（管径可忽略）内壁光滑，竖直放置，一质量为m直径略小于管径的小球可在管内做完整的圆周运动，g为当地重力加速度，则（　　）

A．小球运动到管顶部时动能最大

B．小球运动到管顶部时的最小速度为

C．小球运动到管顶部时对管壁的压力一定向上

D．小球运动到管底部时对管壁的压力一定向下

7．如图所示，一小球用长为l的细线悬于P点，并在水平面内做角速度为ω的匀速圆周运动，轨迹圆的圆心O到P点的距离为h。下列说法正确的是（　　）

A．保持h不变，增大l，ω不变 B．保持h不变，增大l，ω变大

C．保持l不变，增大ω，h不变 D．保持l不变，增大ω，h变大

8．一个小物块放在圆盘上，随圆盘一起在水平面内匀速转动．小物块受到的静摩擦力方向为

A．与速度方向相同

B．与速度方向相反

C．垂直于速度方向指向圆心

D．垂直于速度方向背离圆心

9．如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（　　）

A．小球在圆周最高点时所受向心力可能等于重力

B．小球在圆周的最高点时绳子的拉力可能为零

C．若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率是0

D．若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率是

10．火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示，若已知某转弯处内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R。在该转弯处规定的安全行驶的速度为v，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是（　　）

A．该转弯处规定的安全行驶的速度为

B．该转弯处规定的安全行驶的速度为

C．当实际行驶速度大于v时，轮缘挤压外轨

D．当实际行驶速度小于v时，轮缘挤压内轨

11．如图所示，质量为m的小球固定在长为L的细杆一端，绕细杆的另一端O点在竖直面内做圆周运动，小球转到最高点A时，线速度大小为，则此时小球对细杆的作用力方向和大小分别为(　　)

A．向下， B．向上， C．向上， D．向下，

12．如图所示，两根长度相同的细线悬挂两个相同的小球，小球在水平面上做角速度相同的匀速圆周运动，已知两细线与竖直方向的夹角分别为α和β，设上下两根细线的拉力分别为T1、T2，则为（　　）

A． B． C． D．

13．如图，有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。A、B两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为和，则（　　）

A．A、B两球所受弹力的大小之比为3：4 B．A、B两球运动的周期之比为4：3

C．A、B两球的线速度大小之比为3：8 D．A、B两球的转速之比为

14．如图所示，质量为，半径为的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A和B的直径略小于细圆管的内径，它们的质量分别为。某时刻，小球A，B分别位于圆管最低点和最高点，且A的速度大小为，此时杆的下端受到向上的压力，大小为。则B球的速度大小为（取）（　　）

A． B． C． D．

15．下列有关运动的说法正确的是（　　）

A．图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球受到重力、绳子的拉力和向心力的作用

B．图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球角速度越大则偏离竖直方向的角越小

C．图乙质量为m的小球到达最高点时对管壁的压力大小为，则此时小球的速度一定为

D．图丙皮带轮上a点的加速度与b点的加速度之比为

二、填空题（共4题）

16．汽车通过拱桥顶点的速度为 10m/s，汽车对桥的压力为车重的 ，如果汽车行驶到桥顶时对桥顶恰无压力，则此时汽车速度为_____。

17．如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，A、B两物块到竖直轴的距离之比为3︰1，两物块始终相对于圆盘静止，则A、B两物块的角速度之比为ωA︰ωB=______，A、B两物块所需的向心力之比为FA︰FB=___．

18．汽车在半径为R的水平弯道上转弯，车轮与地面的摩擦系数为μ，那么汽车行驶的最大速率为________ ．

19．某学生设计一试验来粗略验证向心力的表达式，如图所示，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上．将画着一个圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心，如果小球的向心力F向和合力F合相等，则说明向心力的表达式正确．   

（1）用手带动钢球，设法使它沿纸上的圆悬空做匀速圆周运动，用秒表记录钢球运动n圈所用时间t，用直尺测出纸上的圆的半径为r，如果向心力的表达式正确，并假设钢球质量为m，则这个实验中由向心力表达式求出来的向心F向=________；   

（2）然后，测出线的长度为L，假设钢球可看做质点，我们再从力的角度计算钢球的合力F合=________；   

（3）在本实验中小球的质量________（“需要”或“不需要”）测出；   

（4）由于小球半径未考虑会导致从力的角度计算出的F合________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

三、综合题（共4题）

20．如图所示，是工厂中的行车示意图，质量为m1=1kg的滑块(可视为质点)放在长度为L=1m的行车左端，钢丝绳悬点O到所吊铸件的重心P的距离为l=3m，铸件的质量为m2=2.7t，滑块与车之间的动摩擦因数μ=0.2，现让滑块和行车以一定的速度匀速行驶，当行车突然刹车停止时，滑块刚好不从行车上滑下，重力加速度g=10m/s2,则：

(1)行车匀速行驶的速度v0为多大？

(2)当行车突然停止的瞬间，钢丝绳受到的拉力是多大？

21．如图所示，细绳一端系着的质量为的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为的小球B，A的重心到O点的距离为0.2m。若A与转盘间的最大静摩擦力为，为使小球B保持静止，求转盘绕中心O旋转的角速度的取值范围。（取）

22．有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长 为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与 竖直方向的夹角为θ，不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．

23．如图所示，在一内壁光滑环状管道位于竖直面内，其管道口径很小，环半径为R（比管道的口径大得多）。一小球直径略小于管道口径，可视为质点。此时小球滑到达管道的顶端，速度大小为，重力加速度为g。请作出小球的受力示意图。

参考答案

1．B

2．B

3．B

4．C

5．B

6．D

7．A

8．C

9．C

10．B

11．A

12．A

13．D

14．C

15．D

16．

17．1︰1    3︰1   

18．

19．        不需要    偏大   

20．=2m/s  

21．

22．ω＝

23．