第二章《圆周运动》随堂练习题 2021-2022 学年高一下学期物理粤教版 （2019）必修第二册 一、单选题 1．下列哪些现象利用了离心现象（　　） A．工作的洗衣机脱水桶转速很大 B．转速很大的砂轮半径做得不能太大 C．在修建铁路时，转弯处内轨要低于外轨 D．汽车转弯时要限制速度 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．有些地区的铁路由于弯多、弯急、路况复杂，依靠现有车型提速的难度较大，铁路部门通过引进摆式列车来解 决转弯半径过小造成的离心问题，摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车。当列车转弯 时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，当列车行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。它的优 点是能够在现有线路上运行，无需对线路等设施进行较大的改造。运行实践表明：摆式列车通过弯道的速度可提 高 20%~40%，最高可达 50%，摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”。假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以 360 km/h 的速度转弯，转弯半径为 2 km，则质量为 50 kg 的乘客在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力约为（　 　） A．0 B．250 N C．500 N D．560 N 4．下列关于力和运动的说法中，正确的是（　　） A．汽车在水平面上做匀速圆周运动时合外力为零 B．汽车在水平面上做匀速圆周运动时速度变化率不变 C．拔河比赛中，获胜一方拉力的大小大于另一方拉力的大小 D．拔河比赛中，获胜一方拉力的大小等于另一方拉力的大小 5．在如图所示的皮带传送装置中，A、B 分别为传动轮边缘上的两点，C 为大轮上的一固定点，三点对应的轨道关 系为 RA2RB2RC，传动过程中皮带不打滑。则下列 A、B、C 三点的线速度 v、角速度、向心加速度 an 的大小 关系正确的是（　　） A．vA：vB：vC1：1：2 B．A：B：C1：2：2 C．anA：anB：anC2：4：1 D．anA：anB：anC2：2：1 6．如图所示，是杭州 G20 演出过程中的一个场景——由全息技术产生的一把巨大的扇子正徐徐打开，则下列关于 扇面上 A、B 两点（这两点跟着扇面打开转动，始终处于同一个圆的同一条半径上）说法正确的是（　　） A．A、B 两点在相同时内的位移相同 B．A、B 两点在相同时间内的路程相同 C．A 点的角速度比 B 点大 D．A 点的线速度比 B 点大 7．轻杆一端固定有质量为 m=1kg 的小球，另一端安装在水平轴上，转轴到小球的距离为 50cm，转轴固定在三角 形的带电动机（电动机没画出来）的支架上，在电动机作用下，轻杆在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示。 若转轴达到某一恒定转速 n 时，在最高点，杆受到小球的压力为 2N，重力加速度 g 取 10m/s2，则（　　） A．小球运动到最高点时，小球需要的向心力为 12N B．小球运动到最高点时，线速度 v=1m/s C．小球运动到图示水平位置时，地面对支架的摩擦力为 8N D．把杆换成轻绳，同样转速的情况下，小球仍能通过图示的最高点 8．如图所示，BC 为半径等于 2 2 m 竖直放置的光滑细圆管，O 为细圆管的圆心，在圆管的末端 C 连接倾斜角为 5 45°、动摩擦因数 μ＝0.6 的足够长粗糙斜面，一质量为 m＝0.5kg 的小球从 O 点正上方某处 A 点以 v0 水平抛出，恰 好能垂直 OB 从 B 点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力 F＝5N 的作用，当小球运动到圆管 的末端 C 时作用力 F 立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面。（g＝10m/s2）小球在 CD 斜面上运动的最大位移是 （ ） 2 A． 4 m B．0.5m 2 m C． 5 2 m D． 3 9．有一种叫“旋转飞椅”的游乐项目（如图所示）。钢绳的一端系着座椅，另一端固定在水平转盘上。转盘可绕穿 过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内。将游客和座椅看作一个质点，不计 钢绳的重力，以下分析正确的是（　　） A．旋转过程中，游客和座椅受到重力、拉力和向心力 B．根据 v   r 可知，坐在外侧的游客旋转的线速度更大 C．根据 Fn  m 2 r 可知，“飞椅”转动的角速度越大，旋转半径越小 D．若“飞椅”转动的角速度变大，钢绳上的拉力大小不变 10．如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有 A、B、C 三点，这三点所在处半径 的向心加速度 aA 、 aB 、 aC 之间的关系是（　　） rA  rB  rC ，则这三点 A． C． a A  aB  ac aC  aB  a A B． D． aC  a A  aB aC  aB  aA 11．甲、乙两名溜冰运动员，质量 M 甲=2M 乙，面对面拉着弹簧秤绕空间某一点各自做圆周运动的溜冰表演，两人 的间距恒定，发现弹簧秤的示数始终恒定，如图所示，下列判断正确的是（　　）。 A．甲和乙的线速度大小之比为 1∶1 B．甲和乙的线速度大小之比为 2∶1 C．甲和乙的线速度大小之比为 1∶2 D．甲和乙的线速度大小之比为 1∶4 12．如图所示，粗糙水平转盘上，质量相等的 A、B 两个物块叠放在一起，随转盘一起做匀速圆周运动，则下列说 法不正确的是（　　） A．A、B 两物块产生相同大小的向心力 B．A、B 两物块所受摩擦力大小一样 C．A、B 两物块所合力方向一致 D．当转盘转速缓慢增加时，某一时刻 A、B 两物块一定同时相对转盘滑动 二、填空题 13．在长 0.2 m 的细绳的一端系一小球，绳的另一端固定在水平桌面上，使小球以 0.6m/s 的速度在桌面上做匀速圆 周运动，则小球运动的向心加速度__________，角速度__________． 14．汽车过拱形桥 汽车过拱形桥 汽车过凹形桥 受力 分析 向心力 对桥的 压力 结论 v2 Fn=mg-FN=m r v2 Fn=FN-mg=m r v2 FN′=mg-m r v2 FN′=mg＋m r 汽车对桥的压力_____汽车的重力， 汽车对桥的压力_____汽车的重力， 而且汽车速度越大，汽车对桥的压力 而且汽车速度越大，汽车对桥的压力 _____ _____ 9 T 15．某物体做匀速圆周运动，圆周的半径为 R，周期为 T，物体在运动 4 的时间内，位移的大小是_____，路程是 _________，转过的角度是_________。 16．如图所示，直径 d  50cm 的纸筒以转速 n  300r/s 绕轴 O 逆时针匀速转动，从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒。 若子弹在圆筒上只留下一个弹孔，则圆桶转动的角速度为___________ rad/s ；子弹的最大速度为_________ m/s 。 17．如图所示，质量为 0.5kg 的小杯里盛有 0.5kg 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 0.4m 。则为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是___________ m/s ；当水杯在最高点速率 v  4m/s g 10m/s 2 N 时， 取 ，绳的拉力大小为__________ 。 三、解答题 18．平均速度等于零是否表示物体一定处于静止状态？ 19．一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置如图所示，其中 A 为光源，B 为光电接收器，A、B 均固定 在车身上，C 为小车的车轮，D 为与 C 同轴相连的齿轮。当车轮转动时，A 发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后 成为脉冲光信号，被 B 接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内的脉冲数为 n，累计 脉冲数为 N，则要测出小车的速度和行程，还必须测量的物理量或数据是什么？写出小车速度和行程的表达式。 20．如图所示，已知绳长为 L=20cm，水平杆长为 L′=0.1m，小球质量 m=0.3kg，整个装置可绕竖直轴转动。g 取 10m/s2，要使绳子与竖直方向成 45°角，求：（结果均保留三位有效数字） （1）小球的向心加速度大小； （2）该装置转动的角速度； （3）此时绳子的张力大小。 21．如图所示为滑雪比赛的部分雪道， AB 是倾角为   37�的斜坡， BCD 是半径为 R 的圆弧，斜坡与圆弧在 B 点 相切，一位质量为 m 的滑雪者从高处平台的 A 点以一定初速度水平滑出，经过 t 时间，滑雪者刚好落在 B 点，滑到 圆弧最低点 C 时，滑雪者的速度是在 A 点滑出时速度的 2 倍，重力加速度为 g ， sin 37� 0.6 ， cos 37� 0.8 ，滑板 与雪道的动摩擦因数为  ，不计空气阻力，求： （1）斜坡 AB 的长； （2）滑雪者在 A 点滑出时的速度大小； （3）滑雪者运动到 C 点时，滑板受到的摩擦力多大。 参考答案： 1．A 2．B 3．D 4．D 5．C 6．D 7．C 8．A 9．B 10．B 11．C 12．D 13． 8m/s 3rad/s 14． 小于 越小 大于 2R 9 R 2 9 2 16． 600 300 17． 2 15． 越大 30 18．不一定 19．见解析 20．（1）10.0m/s2；（2）6.44rad/s；（3）4.24N � 16 gt 2 � 5 2 2  mg 1 � � gt gt 9R � � 6 3 21．（1） ；（2） ；（3）