高中物理人教版必修第二册习题：第六单元圆周运动测试A卷
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新人教版2019物理第六单元圆周运动测试A卷
1、关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.线速度的方向保持不变 B.线速度的大小保持不变
C.角速度不断变化 D.线速度和角速度都保持不变
2、汽车在公路上行驶时一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。某国产轿车的车轮半径约为30cm,当该型号的轿车在高速公路上匀速行驶时,驾驶员面前速率计的指针指在“120km/h”上,可估算出该车轮的转速为( )
A.1000r/s B.1000r/min C.1000r/h D.2000r/s
3、关于向心力的下列说法正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B.向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向,不能够改变速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心,所以是恒力
D.做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小
4、狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶,下列给出的四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的意图(图中O为圆心)正确的是( )
A. B.
C. D.
5、关于做匀速圆周运动的物体的向心加速度,下列说法正确的是( )
A.向心加速度的大小和方向都不变 B.向心加速度的大小和方向都不断变化
C.向心加速度的大小不变,方向不断变化 D.向心加速度的大小不断变化,方向不变
6、计算机中的硬磁盘磁道如图所示,硬磁盘绕磁道的圆心O转动,A、B两点位于不同的磁道上,线速度分别为vA和vB，向心加速度分别为aA和aB,则它们大小关系正确的是( )
A、vA
vB；aAaB D、vA>vB；aA>aB
7、在高速公路的拐弯处.通常路面都是外高内低，如图甲所示.在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。如图乙所示，设内、外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
A. B. C. D.
8、我国高铁技术发展迅猛,目前处于世界领先水平,已知某路段为一半径为5600米的弯道,设计时速为216km/h(此时车轮轮缘与轨道间无挤压),已知我国的高铁轨距约为1400mm，且角度较小时可近似认为tanθ=sinθ,重力加速度g等于,则此弯道内、外轨高度差应为( )
A.8cm B.9cm C.10cm D.11cm
9、如图所示，洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法错误的是（ ）
A.脱水过程中，衣物是紧贴桶壁的
B.水会从桶中甩出是因为水滴受到的向心力很大的缘故
C.增大脱水桶转动的角速度.脱水效果会更好
D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
10、如图所示,照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动,已知图中双向四车道的总宽度约为15m,假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍,则运动的汽车( )
A.所受的合力可能为零 B.只受重力和地面的支持力作用
C.最大速度不能超过25m/s D.所需的向心力由重力和支持力的合力提供
11、如图所示，工人将一根长为的电线杆倾斜一定角度，端触地（始终不滑动），电线杆上的点靠在一梯子上，离地高度为，此时电线杆与水平方向的夹角为，若某时刻突然使电线杆上的点获得一水平向右、大小为的速度，则此时点速度为( )
A、 B、 C、 D、
12、一质点做半径为r的匀速圆周运动,它的向心加速度、角速度、线速度、周期分别为下列关系式正确的有（ ）
A. B. C. D.
13、如图所示,长为L的细绳一端固定在O点,另一端拴住一个小球,在O点的正下方与O点相距的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子,把球拉起使细绳在水平方向伸直, 由静止开始释放,当细绳碰到钉子的瞬间,下列说法正确的是( )
A.小球的角速度突然增大 B.小球的线速度突然增大
C.小球的向心加速度突然增大 D.小球的向心加速度不变
14、如图所示，某型号自行车的大齿轮半径，小齿轮半径，后轮半径，它们的边缘有三个点。当点的线速度为时，下列说法正确的是( )
A、
B、
C、两点的向心加速度大小之比
D、两点的向心加速度大小之比
15、如图,用一端拴有钢球的细绳做“感受向心力”的实验。抡动细绳使钢球在光滑水平台面上做圆周运动,则( )
A.绳对钢球的拉力提供向心力
B.桌面对钢球的支持力提供向心力
C.只减小钢球的绕行速度,绳的拉力将减小
D.松手后钢球仍能维持圆周运动
16、静止在地球上的物体随地球做匀速圆周运动，有关位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体 2,下列说法正确的是( )
A.它们的角速度之比 B.它们的线速度之比
C.它们的向心加速度之比 D.它们的向心加速度之比
17、如图所示，质量为m的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动．已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间作用力大小恰为mg，则( )
A．该盒子做匀速圆周运动的周期等于
B．该盒子做匀速圆周运动的周期等于
C．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于2mg
D．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于3mg
18、某铁路转弯处的圆弧半径是500m,若规定火车通过这个弯道的速度为一质量为的机车俗称火车头通过该弯道,机车转弯时可以简化为质点做圆周运动,g取．
(1)若弯道处的铁轨铺设在水平路基上,求铁轨对机车轮缘的侧向弹力大小；
(2)若要使火车以该速率通过弯道,且使铁轨对机车轮缘没有侧向弹力,我们可以适当倾斜路基,则路基的倾角多大？可用的三角函数值表示)
19、如图所示，圆盘绕轴匀速转动时，在距离圆心0.8 m处放一质量为0.4 kg的金属块，恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出，此时圆盘的角速度为2 rad/s。求：
(1)金属块的向心加速度。
(2)金属块受到的最大静摩擦力。
20、质量为m 的小球通过长为L的细线悬挂，在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，求：
（1）细线的拉力的大小
（2）小球做匀速圆周运动的周期
答案以及解析
1答案及解析：
答案：B
解析：做匀速圆周运动的物体,线速度大小不变,方向不断改变,故线速度不断变化,角速度保持不变,故选B。
2答案及解析：
答案：B
解析：设经过时间t轿车匀速行驶的路程此过程中轿车车轮缘上的某一点相对于车身转过的路程其中n为车轮的转速，由可得
,B 正确。
3答案及解析：
答案：B
解析：物体做圆周运动需要向心力而不是产生向心力,所以A项错误;向心力方向始终与速度方向垂直,只改变速度的方向不改变速度的大小,所以B项正确,D项错误;向心力始终指向圆心,方向时刻改变,是变力,所以C项错误。
4答案及解析：
答案：C
解析：滑动摩擦力的方向是与相对运动方向相反且与接触面相切的,雪橇做匀速圆周运动,合力应该指向圆心,可知C正确,ABD错误。
5答案及解析：
答案：C
解析：做匀速圆周运动的物体的向心加速度的方向始终指向圆心,方向不断变化,而大小不变,C正确。
6答案及解析：
答案：A
解析：硬磁盘绕磁道的圆心O转动，各点角速度相等，线速度；向心加速度,由于、，所以，选项A正确。
7答案及解析：
答案：B
解析：汽车做匀速圆周运动，向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小.根据牛顿第二定律，解得
汽车转弯时的车速，选项B正确。
8答案及解析：
答案：B
解析：要使高铁安全通过轨道，则高铁弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力公式列式求解。由题可知半径R=5 600 m，时速为v=216 km/h=60 m/s;根据牛顿第二定律得，解得。由题意得，而L =l 400 mm，联立得h=90 mm=9 cm.故选项B正确，ACD错误。
9答案及解析：
答案：B
解析：脱水过程中.衣物做离心运动而被甩向桶壁，故A正确。水滴的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉，故B错误。.ω增
大，所需向心力F增大，会有更多水滴被甩出去，故C正确。中心的衣服,R比较小，角速度ω一样，所需向心力小.脱水效果较差.故D正确。
10答案及解析：
答案：C
解析：汽车在水平路面上做匀速圆周运动,合外力时刻指向圆心,拐弯时靠静摩擦力提供向心力,因此排除选项ABD,选项C正确。
11答案及解析：
答案：B
解析：根据运动的合成与分解可知，接触点的实际运动为合运动，可将点运动的水平速度沿垂直于杆和沿杆（指向）的方向分解成和，其中为点做圆周运动的线速度，为点沿杆运动的速度，，由于点的线速度为，所以，所以点的线速度，选项B正确
12答案及解析：
答案：ACD
解析：因为所以，A正确，因为又,所以,,B错误，C正确，因为所以，故D正确。
13答案及解析：
答案：AC
解析：细绳碰到钉子，半径减半，圆周运动的圆心变为P点，由于只是细绳碰钉子，小球并未受到其他外力作用而改变速度大小，即小球的线速度大小不变，选项B错误；由可知变大，选项A正确；由可知a增大，选项C正确，D错误。
14答案及解析：
答案：AD
解析：自行车以的速度正常骑行时，点的速度，，选项A正确；
，选项B错误；
由得，选项C错误；
由得，选项D正确。
15答案及解析：
答案：AC
解析：A. B小球做圆周运动，受重力、支持力、拉力，支持力和重力平衡，拉力提供向心力，故A正确，B错误；
C. 绳子拉力提供向心力，据牛顿第二定律知：只减小钢球的绕行速度，绳的拉力将减小，故C正确；
D. 松手后，物体所受重力和支持力平衡，物体将做匀速直线运动，故D错误；
故选：AC。
16答案及解析：
答案：BC
解析：随地球一起转动的物体具有相同的角速度，故A错误。但各自转动的轨道半径与所处的纬度有关，，由得，线速度之比，由得它们的向心加速度之比,故BC正确,D错误。
17答案及解析：
答案：BD
解析：盒子在最高点时，对小球有，，解得，，选项A错误，B正确；盒子在最低点时，对小球有，解得，选项C错误，D正确．
18答案及解析：
答案：(1)
若在水平路基上,侧向弹力提供向心力,
即：,解得：
(2)由受力分析可得：
,
解得：
解析：
19答案及解析：
答案：(1)根据线速度与角速度的关系得：
v=ωr=2×0.8=1.6m/s
根据
解得
(2)金属块随圆盘恰好能做匀速圆周运动，由最大静摩擦力提供向心力，则有：
解得：
解析：
20答案及解析：
答案：(1)受力分析，由几何关系得 ，解得
(2)由牛顿第二定律，根据圆周运动特点得
解得
解析：
