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1、教科版（2019)必修第二册匀速圆周运动同步基础训练不定项选择题1. 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2. 如图所示，长为 L 的细线一端固定，另一端系一质量为 m 的小球小球在竖直平面内摆动，通过最低点时的速度大小为 v，则此时细线对小球拉力的大小为2AmgB m vLC. mg - m v2LD. mg + m v2L3. 一质点做圆周运动，在时间 t 内转动n 周，已知圆周半径为R，则该质点的线速度大小为()2p
2、 RAnt2p RnBtnRC 2p t2p tDnR4. 如图所示，在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体，随盘一起转动，关于它的受力情况 ，下列说法中正确的是（）A. 只受到重力和盘面的支持力的作用B. 只受到重力、支持力和静摩擦力的作用C. 除受到重力和支持力外，还受到向心力的作用D. 受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用5. 火车以 60m/s 的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在 10s 内匀速转过了约 10。在此过程中，火车（）A运动路程为 6000mB加速度为零C角速度约为 1rad/sD转弯半径约为 3.4km6. 大型游乐场中有一种叫“摩天轮”的娱
3、乐设施，如图所示，坐在其中的游客随轮的转动而做匀速圆周运动，对此有以下说法，其中正确的是（）A游客处于一种平衡状态B游客做的是一种变速运动C游客做的是一种匀变速运动D游客的加速度不变7. 明代出版的天工开物一书中就有牛力齿轮翻车的图画，记录了我们祖先的劳动智慧。如图，有大小两个齿轮，大齿轮半径为 1.2m，小齿轮半径 60cm，A、B 分别为两个齿轮边缘上的点，C 为水车轮缘上的点，其半径 30cm，则A、B、C 三点的（ ）AA、B 点的角速度之比为 2：1BA、B 点的线速度之比为 1：2CB、C 点转动周期之比为 1：2DB、C 点的向心加速度之比为 2：18. 如图所示，质量分别为 2
4、m、3m 的 A、B 两物体放置在水平转台上，离转台中心的距离分别为 1.5r 和r，它们与转台间的动摩擦因数都为 m ，且都能够随转台一起以角速度w 匀速转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是（ ）A转台对A 的摩擦力一定为 2 mmgBA 与转台间的摩擦力小于B 与转台间的摩擦力3 m g4 rC当转台的转速增加时，A 先滑动D当转台的角速度w =时，B 已滑9. 如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无相对滑动，大轮的半径是小轮半径的 2倍，大轮上的一点 S 离转动轴的距离是大轮半径的 1 。P、Q 分别为两轮边缘上的点，则 P、Q、S 三点的（）3A线速
5、度之比为 1：1：3B角速度之比为 1：3：1C转动周期之比为 2：1：1D向心加速度之比为 3：6：110. 两个质量分别为 2m 和 m 的小木块a 和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a 与转轴OO的距离为 L，b 与转轴的距离为 2L，a、b 之间用强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的 k 倍，重力加速度大小为 g若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用w表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）Aa、b 所受的摩擦力始终相等Bb 比a 先达到最大静摩擦力kg2L2kg3LC当w =时，a 刚要开始滑动D当w =时，b 所受摩擦力的大
6、小为kmg填空题11. 如图，光滑水平面上固定的两个钉子 A、B 相距 0.1m长为 0.5m 的细绳一端系有质量为 0.2kg 小球（ 可看作质点），另一端固定在 A 钉上，细绳处于伸直状态，现给小球一个垂直于绳子方向，大小为 1m/s 的水平速度时细绳的拉力大小为 N，当细绳第一次碰到钉子B 后小球的角速度为 rad/s12. 家用食品粉碎机的电动机的转速达1000r / min ，合 r / s ，电动机的角速度为 rad / s .13. 三个静止在地球上的物体分别放在哈尔滨、上海和广州，则它们的角速度wA 、wB 、wC 的大小关系为 ，它们线速度vA 、vB 、vC 的大小关系为
7、.14. 如图所示，某宇航员在X 星球表面用一根细线悬挂一个质量为m 的小球，并将小球从与悬点O 同一高度处由静止释放，测得小球过最低点时绳子拉力为 F。已知 X 星球半径为R，星球表面为真空，不考虑星球自转，则X 星球表面的重力加速度为 ；若能让小球靠近X 星球表面绕该星球做匀速圆周运动，小球的速度大小应为 。15. 一辆汽车以 54km/h 的速率通过一座拱桥的桥顶 ，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是 m若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是 m/s17.如图所示的装置中，已知大齿轮的半径是小齿轮半径的 3 倍，A 点和 B 点分别在两轮边缘，C 点
8、离大轮轴距离等于小轮半径若不打滑，则 A、B、C 三点的线速度之比 vA:vB:vC= 。18.如图是自行车结构示意图。某同学为了测定自行车的骑行速度，他测量出大齿轮半径为r1 ，小齿轮半径为r 2 ，后轮半径为r3 ，骑行时又测量出脚踏板在 t 秒内转动 n 圈。则自行车骑行速度的计算公式为v = 。19.光滑水平面固定一边长为 0.3m 的正三棱柱 abc，俯视如图，长 1m 的细线一端固定在 a 点，另一端拴一质量为 0.5kg 的小球，开始时把细线拉直在 ca 延长线上，给小球一个 2m/s、垂直细线方向的水平速度，细线逐渐缠绕在棱柱上（不计能量损失）。若细线能承受的最大拉力为 7N，
9、从开始到细线断裂时，小球运动的总时间为 s，小球的位移大小为 m。实验题20.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关.(1) 本实验采用的科学方法是 。A控制变量法B累积法C微元法D放大法(2) 图示情景正在探究的是 。A. 向心力的大小与半径的关系B. 向心力的大小与线速度大小的关系C. 向心力的大小与角速度大小的关系D. 向心力的大小与物体质量的关系(3) 通过图示实验可以得到的结论是 。A. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比B. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比C. 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大
10、小与质量成正比D. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比21.某小组利用拉力传感器验证“圆周运动的向心力表达式”，实验装置如图甲所示，拉力传感器竖直固定。一根不可伸长的细线上端固定在传感器的挂钩上，下端系着质量为 m 的小钢球，钢球静止于A 处，其底部固定一竖直遮光片，A 处正下方安装有光电门。拉起钢球使细线与竖直方向成适当角度，钢球由静止释放后在竖直平面内运动，得到遮光片通过光电门的遮光时间为 t。重力加速度大小为g：(1) 用游标卡尺测遮光片宽度d 的示数如图乙所示，则其读数为 mm，并测得钢球做圆周运动的半径为 r；(2) 钢球经过A 点时拉力传感器的示数为 F，则钢球受
11、到的合力大小 F1=Fmg。利用光电门测得此时钢球的速度后，求出钢球经过A 点时向心力大小 F2= （用 m、r、d、 t 表示），在实验误差允许范围内通过比较 F1、F2 是否相等进行验证；(3) 由于测量速度时引起的误差，第(2)问中 F1 F2（选填“略大于”或“略小于”）。计算题22.如图所示，一个圆锥摆，摆线长为 1 米，小球质量为 0.5kg，当小球水平方向做匀速圆周运动时，摆线恰与竖直方向成 =37角，g=10m/s2求：(1) 小球的线速度大小；(2) 摆线的拉力大小23.如图，水平转盘上放有质量为 m 的物块，物块到转轴的距离为 r，物体和转盘间的摩擦因数为 ，设物体受到的最
12、大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为 g，求：（1） 当水平转盘以角速度w1 匀速转动时，物块与转盘刚好能相对静止，求w1 的值是多少？m g3r（2） 将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度w2 =时，求细绳的拉力T2 的大小5m g3r（3） 将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度w3 =时，求细绳的拉力T3 的大小24.轿车自动驾驶技术最大难题是行车安全。如图所示为轿车由平直公路进入水平圆弧形弯道的示意图， 已知轿车在平直道路正常行驶速度 v0=16m/s，弯道半径 R=18m，汽车与干燥路面间的动摩擦因数 =0.4， 设汽车与路面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。
13、求：（1） 要确保轿车进入弯道后不侧滑，在进人弯道前需做减速运动。若减速的加速度大小为 a=2m/s2，则轿车至少应在距离弯道多远处减速；（2） 若遇阴雨天气，路面的动摩擦因数会大大减小。为防止轿车转弯时发生侧滑，可将转弯路面设计为外高内低。已知转弯路段公路内外边缘水平距离 L=5m，高度差h=1m，且轿车转弯时不依赖侧向摩擦力， 则轿车通过转弯路段车速不能超过多少?25.如图水平轨道与圆弧轨道相接，圆弧轨道半径为 R=0.4m，OC 与 OD 夹角为q = 37 ，一个质量 m=1kg的小球从距地面某一高度A 点沿水平方向以初速度v0=4m/s 抛出一个小球，小球恰好从 C 点进入圆弧轨道，
14、 小球运动到D 点的速度为2 5 m/s，并恰好从圆弧轨道最高点 B 水平飞出。（ sin 37 = 0.6 ，cos37?0. 8 ，3.6= 1.9 ）求：(1) 小球从A 抛出时距地面的高度；(2) 小球运动到圆弧轨道D 点时对轨道的压力；(3) 小球从圆弧轨道最高点B 飞出时最终落在水平面上，则落地点距C 点的距离为多少。26.小华站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m 的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离 d 后落地，如图所示。问绳能承受的最大拉力多大？(1) 改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运
15、动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？参考答案1C2D3B4B5D6B7D8C9D10BD110.42.51216.7104.7 13 wA = wB = wCvA v B vFR3m14 F3m1 52m/s1545mr1r2r1r216:173:3:12p nr1r3 18tr219 0.7p0.9m20ADCmd 2213.85r (Dt )2略大于22(1) v = 32m / s2(2) T = 25 N4m gr23（1） w =（2） T = 0（3） T = 2 mmg123324（1）46m；（2）6m/s25(1)0.45m；(2)60N；(3)0.52m26（1） 11 mg ；（2） d ， 2 3 d 。323