第二章《匀速圆周运动》单元卷 2021-2022 学年高一下 学期物理教科版（2019）必修第二册 一、单选题 1．关于圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A．圆周运动可能是匀速运动 B．圆周运动可能是匀变速曲线运动 C．圆周运动一定是非匀变速运动 D．圆周运动加速度可能不变 2．一质点做匀速圆周运动，其在 3s 内通过的弧长为 6m，则该质点的线速度的大小是 （　　） A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s 3．关于力、运动与合成的叙述错误的是（　　） A．两个不同方向的匀速直线运动的合成一定是匀速直线运动 B．合力方向与运动方向不在一条直线上，物体运动的速率可能会减小 C．物体做曲线运动，加速度和速度一定都会变化 D．物体做圆周运动，加速度和速度一定都会变化 4．如图所示，园林工人正在把一棵枯死的小树苗掰折，已知树苗的长度为 L，该工人 的两手与树苗的接触位置（树苗被掰折的过程手与树苗接触位置始终不变）距地面高 为 h，树苗与地面的夹角为 α 时，该工人手水平向右的速度恰好为 v，则树苗转动的角 速度为（　　） A．  v L B．  v tan  h C．  v h D．  v sin 2  h 5．如图所示，水平圆盘上放置一物体 P，用一轻质弹簧将该物体和圆盘中心 O 固连， 此时弹簧处于拉伸状态，圆盘能绕通过其中心的竖直轴自由转动。现让圆盘从静止开 始缓慢加速转动，直到 P 与圆盘发生相对滑动，则在此过程中 P 与圆盘间的摩擦力大 小（　　） A．先增大后减小 B．先减小后增加 C．一直增大 D．一直减小 6．某同学经过长时间的观察后发现，路面出现水坑的地方，如果不及时修补，水坑很 快会变大，善于思考的他结合学过的物理知识，对这个现象提出了多种解释，则下列 说法中不合理的解释是（ ） A．车辆上下颠簸过程中，某些时刻处于超重状态 B．把坑看作凹陷的弧形，车对坑底的压力比平路大 C．车辆的驱动轮出坑时，对地的摩擦力比平路大 D．坑洼路面与轮胎间的动摩擦因数比平直路面大 7．公园里的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空。秋千匀速转动时， 绳与竖直方向成某一角度  ，其简化模型如图所示。若要使夹角  变大，可将（　　） A．减小钢丝绳长度 B．减小秋千半径 C．减小座椅质量 D．增大角速度 8．有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀 速圆周运动。图中有两位驾驶摩托车的杂技演员 A、B，他们离地面的高度分别为 和 hB ，且 hA  hB hA ，下列说法中正确的是（　　） A．A 摩托车对侧壁的压力较大 B．A 摩托车做圆周运动的向心力较大 C．A 摩托车做圆周运动的周期较小 D．A 摩托车做圆周运动的线速度较大 9．质量为 1kg 的物体，在 5 个共点力作用下做匀速运动.现同时撤去大小分别是 3N 和 5N 的两个力，其余 3 个力保持不变.关于此后该物体的运动，下列说法中正确的是（ ） 2 A．可能做加速度大小是 6m/s 的匀速圆周运动 2 B．可能做加速度大小是 8m/s 的匀变速曲线运动 2 C．可能做加速度大小是 1m/s 的匀减速直线运动 2 D．可能做加速度大小是 9m/s 的匀加速直线运动 10．为了解决高速列车在弯路上运行时轮轨间的磨损问题，保证列车能安全地通过弯 道，常用的办法是将弯道曲线外轨垫高。已知某曲线路段设计两铁轨间距离 l ，外轨比 内轨高 h，当火车与铁轨间无侧向挤压时的运行速度称为规定速度，则火车过弯的规 定速度 v 与该路段的曲线半径 r 之间应符合以下哪种关系（　　） A． B． C． D． 11．如图甲为拨浪鼓，最早出现在战国时期，宋代时小型拨浪鼓已成为儿童玩具。某 个拨浪鼓简化模型如图乙，拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳，绳一端系着小球， 另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上；A、B 两球相同，连接 A 球的绳子更长一些，现 使鼓绕竖直放置的手柄匀速转动，两小球在水平面做周期相同的匀速圆周运动时，不 计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角  >  B．A、B 两球的向心加速度相等 C．A 球的线速度小于 B 球的线速度 D．A 球所受的绳子拉力小于 B 球所受的绳子拉力 二、填空题 12．质量为 1.0103kg 的汽车，行驶至一半径为 100m 的拱桥顶点时，当该车速度达到_ _________ m/s 时，汽车对桥顶的压力为零。（g=10m/s2） 13．一人骑自行车来探究线速度与角速度的关系，他由静止开始达到最大速度后，脚 蹬踏板使大齿轮以 n  d 2  6cm ，车轮直径 4 r/s  的转速匀速转动，已知大齿轮直径 d1  15cm ，小齿轮直径 d3  60cm 。运动过程中小齿轮的角速度为______ rad/s ，自行车 的最大速度为______ m/s 。 14．如图(a) 所示，A、B 为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球 C 用细绳拴在铁钉 B 上(细绳能承受足够大的拉力)， A、B、C 在同一直线上。t=0 时，给小球一个垂直于绳 的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动，在整个运动过程中小球速率保 持不变。在 0 �t �10s 时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图(b) 所示，设绳长为 d，则两钉子间的距离为____ ；细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为___s。 15．质点做圆周运动的条件是：受到向心力的作用。 （1）向心力的方向：总是________________，时刻变化； （2）向心力是根据________来命名的，并不是一种新的力，它可以是重力、弹力或摩 擦力，也可以是这些力的合力； （3）向心力的作用效果：产生________，不断改变线速度的________，使物体做圆周 运动； （4）做匀速圆周运动的物体，它所受的合力全部用来提供________。 三、解答题 16．如图所示，质量为 1 kg 的小球用细绳悬挂于 O 点，将小球拉离竖直位置释放后， 到达最低点时的速度为 2 m/s，已知球心到悬点的距离为 1 m，重力加速度 g＝10 m/s2，求小球在最低点时对绳的拉力的大小。 17．在研究匀变速直线运动的“位移”时，我们应用“以恒代变”的思想，在研究曲线运动 的“瞬时速度”时，又应用“化曲为直”的思想，而在研究一般的曲线运动时，我们用的更 多的是一种“化曲为圆”的思想，即对于一般的曲线运动，尽管曲线上各个位置的弯曲程 度不同，但在研究时，可以将曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可 以看作半径为某个合适值 ρ 的圆周运动，进而采用圆周运动的分析方法来进行研究，ρ 叫作曲率半径。 如图所示，将物体以初速度 v0 斜向上抛出，初速度与水平方向间的夹角为 θ，求物体 在轨迹最高点处的曲率半径 ρ。（重力加速度为 g，不计空气阻力） 18．一光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为 74°，圆锥底面的圆心为 O′.用一根长 为 0.5 m 的轻绳一端系一质量为 0.1 kg 的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥 顶上 O 点，O 点距地面高度为 0.75 m，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆 周运动． （1）当小球的角速度为 4 rad/s 时，求轻绳中的拉力大小； 5 （2）逐渐增加小球的角速度，若轻绳受力为 3 N 时会被拉断，求当轻绳断裂后小球落 地点与 O′点间的距离．（取 g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8） 参考答案： 1．C 2．B 3．C 4．C 5．B 6．D 7．D 8．D 9．B 10．C 11．A 12． 10 10 13． 20 14． 1 d 6 15． 指向圆心 16．14 N 2 2 vθ 0 cos 17． g 6 3 力的作用效果 向心加速度 方向 向心力 18．（1）1.088 N；（2）0.8 m